臨界裝置的核安全監(jiān)管探討

張寅

摘要：隨著十九大成功召開(kāi)，我國(guó)的法治社會(huì)建設(shè)有了新的突破，法律法規(guī)體系日益完善，而目前我國(guó)的社會(huì)各界使用的臨界裝置還比較多，尤其是核安全審評(píng)與監(jiān)管、設(shè)計(jì)與驗(yàn)收方面還有很大的不足，需要及時(shí)改進(jìn)和提升。如果根據(jù)以往理論研究，臨界裝置的成本是難以降低的，且目前相關(guān)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)比較欠缺，沒(méi)有可以遵循的依據(jù)，造成設(shè)計(jì)與評(píng)審的質(zhì)量比較差。因此，需要臨界裝置設(shè)置法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，這是極為重要的，并且全面落實(shí)到核監(jiān)管中，提高監(jiān)督管理水平，為我國(guó)核事業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：臨界裝置;核安全審評(píng);安全管理

當(dāng)前世界發(fā)內(nèi)的臨界裝置比較多，其臨界事故的發(fā)生率也比較高。比如1945年8月21日洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家小哈里，是世界上首位死于中子輻射的人，因?yàn)槠洳簧鲗⒁粔K碳化鎢掉落到钚球上，讓系統(tǒng)達(dá)到臨界，受到比較多的輻射作用而死亡。經(jīng)過(guò)后來(lái)人們計(jì)算，他受到了510雷姆（5.1西弗）的種子輻射作用。放眼世界，日本、俄羅斯、美國(guó)等國(guó)家，核燃料工程都發(fā)生了很多臨界事故。所以需要加強(qiáng)臨界事故原因的分析，掌握裂變材料的特性，以消除臨界事故，保證人們的生命安全。

1臨界裝置現(xiàn)狀分析

1.1.臨界裝置法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)分析

在HAD202/02《臨界裝置運(yùn)行及實(shí)驗(yàn)管理》中，規(guī)定臨界裝置最大允許功率不應(yīng)超過(guò)與堆芯平均中子通量密度1×108中子/厘米2?秒所對(duì)應(yīng)的功率水平。

當(dāng)前雖然已經(jīng)發(fā)布比較多的法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)研究堆的要求，臨界裝置應(yīng)該符合各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)行檢驗(yàn)之后符合要求。具體的設(shè)計(jì)和評(píng)審中，通常都會(huì)根據(jù)研究堆的要求制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。但是在具體的實(shí)施中，使用研究堆的標(biāo)準(zhǔn)審查往往都不會(huì)達(dá)到要求，臨界裝置并不能滿足安全性的要求，所以還要做出改進(jìn)和調(diào)整才能滿足要求。

1.2.臨界裝置事故分析

核臨界安全研究首先就是預(yù)防出現(xiàn)臨界事故的問(wèn)題，因?yàn)榕R界事故是因?yàn)榱炎兾镔|(zhì)以外而產(chǎn)生的自持或者發(fā)散的中子鏈?zhǔn)椒磻?yīng)而導(dǎo)致的能量以及放射性物質(zhì)釋放的情況。核臨界事故產(chǎn)生的危險(xiǎn)就是瞬時(shí)的發(fā)射線照射作用，超出人體能夠承受的量而引發(fā)人員死亡事故。

臨界裝置發(fā)生原因如下：①人為操作不當(dāng);②工程自身存在缺陷;③實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生;④設(shè)計(jì)上存在不足;⑤無(wú)法預(yù)知的某些因素或者突發(fā)狀況;⑥臨界破壞或者戰(zhàn)爭(zhēng)。根據(jù)上述臨界事故的形成原因，結(jié)合實(shí)際情況，制定出合理有效的應(yīng)對(duì)措施。

2臨界裝置標(biāo)準(zhǔn)考慮

2.1.當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)適用性

按照以往的研究堆法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求，臨界裝置進(jìn)行適用性分析，將不適用的部分進(jìn)行全面深入的分析，從而可以尋找出符合設(shè)計(jì)需要的臨界裝置。

2.2.經(jīng)驗(yàn)反饋體系

按照臨界裝置的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行臨界裝置總結(jié)與梳理分析。需要從下述幾點(diǎn)出發(fā)：首先總結(jié)臨界裝置設(shè)計(jì)與管理經(jīng)驗(yàn)，了解其中的規(guī)定，體現(xiàn)出核心思想，作為營(yíng)運(yùn)單位開(kāi)展工作的基礎(chǔ)和根本。分析目前已經(jīng)發(fā)生的案例，比如中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆等，最初在設(shè)計(jì)時(shí)也沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可以遵循，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就要積極的探索與分析，最終確定了頂層輸入的原則，將內(nèi)部設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為主要的考慮內(nèi)容，并且經(jīng)過(guò)驗(yàn)證分析最終推廣成為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，然后形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這種臨界裝置設(shè)計(jì)方式是可以參考的，運(yùn)行安全性條件也可以借用，為今后的核安全監(jiān)管以及臨界裝置設(shè)計(jì)水平的提升起到積極的促進(jìn)作用。

2.3.審評(píng)關(guān)注問(wèn)題

臨界裝置具體的安全評(píng)審環(huán)節(jié)，要隨時(shí)了解運(yùn)行的情況，采取必要的應(yīng)對(duì)措施。比如，臨界裝置事故分析、抗震分析、人員防護(hù)、力學(xué)計(jì)算等，在快要達(dá)到臨界裝置的位置時(shí)，如何才能做出反應(yīng)控制，規(guī)程內(nèi)如何落實(shí)安全管理是極為重要的問(wèn)題。當(dāng)前核安全評(píng)審環(huán)節(jié)，臨界裝置的驗(yàn)收是重中之重，樣俄羅斯驗(yàn)收原則，但是有些情況下并不能像研究堆那樣嚴(yán)格管控，所以還需要做出來(lái)的調(diào)整?；诖耍趯徳u(píng)環(huán)節(jié)，應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)大層次的框架之下，符合核安全的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)都可以滿足要求，這樣才能判定為合格。但是從具體情況應(yīng)用出發(fā)，很多驗(yàn)收環(huán)節(jié)都是無(wú)據(jù)可查的，而經(jīng)過(guò)計(jì)算還存在多種情況，所以從臨界裝置安全性考慮出發(fā)，要加強(qiáng)這一方面的研究，以防止發(fā)生臨界裝置的安全事故。為了能夠促進(jìn)核工業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)、健康的發(fā)展，核安全是極為重要的，所以加強(qiáng)精細(xì)化管理極為有必要。

3臨界裝置實(shí)施策略

3.1.臨界裝置框架結(jié)構(gòu)

在HAD202/02中，非常明確的規(guī)定，因?yàn)楹芏嗯R界裝置設(shè)計(jì)、操作、實(shí)驗(yàn)方面有著很大的不同，需要使得裝置運(yùn)行質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)的安全性，運(yùn)營(yíng)單位以HAF202《研究堆運(yùn)行安全規(guī)定》為依據(jù)，以HAD202/02導(dǎo)則為指導(dǎo)，分析臨界裝置的條件，確定出符合實(shí)際需要的規(guī)程與制度。

3.2具體實(shí)施策劃

按照上圖1中的臨界裝置框架體系，前三層是國(guó)家發(fā)布的核安全監(jiān)管體系，然后是相應(yīng)的導(dǎo)則，其次是標(biāo)準(zhǔn)層次。而最下面一層，也就是第四層是執(zhí)行層，是具體的標(biāo)準(zhǔn)和要求。上述各層都有著重要的指導(dǎo)性作用，結(jié)合臨界裝置的實(shí)際情況，合理開(kāi)展規(guī)劃與設(shè)計(jì)工作，分析各種可能的影響因素，提高臨界裝置運(yùn)行水平。

人因工程中，需要綜合分析運(yùn)行人員、實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)際情況，分析確定其可操作性目標(biāo)，同時(shí)采取有效的應(yīng)對(duì)措施可以防止發(fā)生人為失誤所造成的安全事故問(wèn)題。

工程設(shè)計(jì)中，以滿足我國(guó)的法律法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)作為出發(fā)點(diǎn)，考慮到人因工程的影響，保證各項(xiàng)操作和標(biāo)準(zhǔn)容易實(shí)現(xiàn)。比如，臨界裝置報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，報(bào)警儀表是重要的設(shè)備，需要綜合分析人因工程的實(shí)際情況，保證實(shí)驗(yàn)人員可以及時(shí)掌握相關(guān)的信息;設(shè)計(jì)方案確定時(shí)，融入相關(guān)的處理措施，及時(shí)發(fā)生臨界事故，也不會(huì)給社會(huì)、人民產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

事故分析與始發(fā)事件中，臨界事故相關(guān)因素的分析，采取有效的應(yīng)對(duì)措施，可以預(yù)防發(fā)生偶然性的事故問(wèn)題，從而可以提高管理水平。始發(fā)事件作為事故分析輸入，在分析環(huán)節(jié)，根據(jù)雙偶然性的基本原則，選擇最大假想事故，了解其驗(yàn)收的環(huán)節(jié)，最終可以實(shí)現(xiàn)定量的判斷，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

對(duì)于運(yùn)行管理來(lái)說(shuō)，只要是在其中出現(xiàn)了臨界事故，工作人員立即啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)措施，及時(shí)撤出現(xiàn)場(chǎng)，明確現(xiàn)場(chǎng)撤離的路線，有相關(guān)的應(yīng)急裝置;積極針對(duì)實(shí)驗(yàn)人員組織落實(shí)培訓(xùn)，應(yīng)急預(yù)案的分析與研究，保障臨界安全。

4結(jié)束語(yǔ)

目前我國(guó)的臨界裝置方面的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)還是很完善，很多都是在研究堆中體現(xiàn)的，所以實(shí)際操作性比較差，還要做出改進(jìn)和調(diào)整。而近年來(lái)，我國(guó)對(duì)安全管理極為重要，投入很大力量開(kāi)展研究和分析?；诖耍踩芾聿块T(mén)、營(yíng)運(yùn)單位以及其他相關(guān)單位，需要加強(qiáng)臨界裝置管理，嚴(yán)格落實(shí)安全管理標(biāo)準(zhǔn)，保證核安全達(dá)到要求，為我國(guó)核事業(yè)的發(fā)展提供基礎(chǔ)和根本，同時(shí)還能夠促進(jìn)核工業(yè)領(lǐng)域的穩(wěn)步發(fā)展，對(duì)于推動(dòng)社會(huì)穩(wěn)步、健康發(fā)展有著積極的作用。

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