第一章-核安全的基本概念课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 核安全的基本概念,1.1,核电站的危险来源,1.2,核电厂的安全保障,1.3,核安全标准,安全目标,纵深防御,第一章 核安全的基本概念1.1 核电站的危险来源,1,1.1,核电站的危险来源,核电危险性的本质,核电站风险的来源,核电站的基本安全功能,1.1 核电站的危险来源核电危险性的本质,2,核电危险性的本质,核裂变,功率徒升的可能,强放射性,辐射损伤,高温高压水,融化和喷放,剩余反应性,潜在的能量来源,衰变热,停堆后继续过热的可能,核电危险性的本质,3,放射性,-,核电站的根本威胁,核电站的根本威胁是放射性,放射性的根本来源是被辐照过的燃料元件,放射性-核电站的根本威胁核电站的根本威胁是放射性,4,Nuclear chain reaction,Nuclear chain reaction,5,裂变碎片与放射性物质,衰变,衰变,衰变,寿期末,：1,W,热功率所对应的裂变产物（,FP）,约3.7,x10,10,Bq,FP,中,：气体,Kr，Xe,I,98%,保留在,UO,2,芯块,中,1.0%，6MW,1w：P/P,0,0.1%，0.6MW,30y：P/P,0,0.01%，0.06MW(60kw),需确保堆芯有效冷却,衰变热裂变产物 、射线与物资作用产生热能（衰变热,9,核电厂的风险来源,同任何其它工业一样，核电站也可能存在一下问题,设计上的错误,制造上的缺陷,建造和安装上的错误,运行和维护上的错误,设备故障,核电站的安全性必须有一定的,标准,来衡量，一定的,安全保障措施,来实现,安全目标,管理制度,安全设计,安全文化,核电厂的风险来源同任何其它工业一样，核电站也可能存在一下问题,10,1.2,核电厂的安全保障,核电厂的基本安全功能,核电厂的安全保障,1.2 核电厂的安全保障核电厂的基本安全功能,11,核电厂的基本安全功能,(,Golden Rule,),反应性控制(,Control,),反应堆功率可控,余热排出(,Cool,),燃料有效冷却,放射性包容(,Contain,),放射性无泄漏,Golden Rule of Reactor Safety,核电厂的基本安全功能(Golden Rule)反应性控制,12,核电厂的安全保障,核安全管理制度,核安全审查,核安全监督,核安全设计,核安全文化,安全目标,安全标准,核安全政策：法规、导则、指导文件,独立的核安全监管部门,核电站安全监督管理程序,安全设计准则,安全意识和安全行为,核电厂的安全保障核安全管理制度安全目标安全设计准则安全意识和,13,1.3,核安全标准,1.3 核安全标准,14,核安全标准,安全目标,安全原则-,纵深防御,国内标准,国际标准,IAEA,美国标准,NRC,核安全标准安全目标国内标准国际标准IAEA美国标准NRC,15,安全目标,为了对核安全的行为有个衡量标准，国家首先要对核安全要求达到的目标提出一个,标准,。这称为,安全目标,（,safety goal,）。,Safety Goal,安全目标为了对核安全的行为有个衡量标准，国家首先要对核安全,16,安全目标-Safety Goal,IAEA,的安全目标,美国的核安全目标,我国现行核安全目标,新建堆的核安全目标,Safety Goal,国内标准,国际标准,IAEA,美国标准,NRC,安全目标-Safety GoalIAEA的安全目标Safe,17,IAEAINSAG,的,安全目标,国际原子能机构的国际原子能安全咨询委员会的安全目标是：,堆芯损伤事故的发生频率为：现有堆,10,4,/,堆年、新堆,10,5,/,堆年。,IAEAINSAG 的安全目标国际原子能机构的国际原子能安,18,美国的,安全目标,1986年美国颁布“安全目标政策声明”,定性目标,公众中的每个人都应当获得一定程度的保护，使他不承受因核电厂运行后果而明显增加的生命和健康风险,核电厂运行造成生命与健康的社会风险应当与其他替代发电手段的风险相当或更低，而且，核电厂风险不应明显增加社会总风险,定量目标,核电厂周围由核事故造成,急性死亡,的人均风险，不应超过美国人值常可能,遭受,的各种其他事故下急性死亡总风险的,0.1,核电厂附近居民因核电厂运行而遭受,癌症死亡,的风险不应超过由其他原冈造成的 癌症死亡总风险的,0.1,发生,堆芯损伤事故,的概率，现有堆,10,-4,/堆年，新建堆,10,-5,/堆年,发生大量,早期放射性,向环境释放事故,的概率，现有堆,10,-5,/堆年，新建堆,10,-6,/堆年,两个千分之一准则,美国的安全目标1986年美国颁布“安全目标政策声明”两个千分,19,我国的,安全目标,1991年，国家核安全局颁发的,核电厂设计安全规定 HAF102,，其中对安全目标的定义了,三种,表达形式,2002年8月，国家核安全局颁发了新建核电厂设计中几个重要安全问题的技术政策，其中对安全目标的定义进行了修正,有,四种,表达形式,2004年4月，国家核安全局颁发了新版,核动力厂设计安全规定 HAF102,，对安全目标的定义了,三种,表达形式,我国的安全目标1991年，国家核安全局颁发的 核电厂设计安,20,1991年版的,核安全目标,定义在法规,“核电厂设计安全规定（HAF101,1991年颁布）”,中，有,三种,表达形式,最终安全目标,对辐射危害进行,有效防御,辐射防护的目标,辐射照射保持,合理可行尽量低,；,减轻事故引起的照射。,与事故状态有关的目标,保证,考虑到,的,事故,的,放射性,后果不大,；,保证发生,严重后果,的事故,可能性极低,。,1991年版的核安全目标定义在法规“核电厂设计安全规定（HA,21,我国现行的,安全目标,总目标,在,核动力厂,中建立并保持对放射性危害的有效防御,辐射防护目标,保证在,所有运行状态,下核动力厂内的辐射照射或,任何计划排放放射性物质,引起的辐射照射保持低于规定限值并且,合理可行尽量低,保证减轻,任何事故,的放射性后果,技术安全目标,一切合理可行,的措施预防事故，和减轻后果；,考虑到的,事故的放射性后果不大；,发生严重后果的事故可能性极低。,概率论安全目标,严重堆芯损伤,频率10,-5,/堆年,大量放射性释放,频率10,-6,/堆年,指导性指标,我国现行的安全目标总目标技术安全目标指导性指标,22,ALARA,所有的危害必须降低到一个水平:,As Low As Reasonably Achievable,合理可行尽量低,ALARA所有的危害必须降低到一个水平:,23,概率论安全目标,(检验标准),-,新建核电厂设计中几个重要安全问题的技术政策,每堆年发生,严重堆芯损伤事件,的频率低于10,-5,每堆年需要场外早期响应的,大量放射性释放事件,的频率低于10,-6,core damage frequency,(,CDF,),指导性指标,针对严重事故,large,early release frequency(,LERF,),how safe is safe enough,Risk-informed Regulation,概率论安全目标(检验标准)-新建核电厂设计中几个重要,24,纵深防御,国际原子能机构,核安全标准,中,安全原则,的,主要原则,此概念必须贯彻于,安全有关的全部活动,，包括与,组织、设计或人员,行为有关的方面，以保证这些活动均置于,重叠措施,的防御之下，即使有一种防御失效，亦将得到补偿或纠正。,纵深防御国际原子能机构核安全标准中此概念必须贯彻于安全有关的,25,纵深防御,纵深防御的出发点,纵深防御的应用,纵深防御的层次,多道实体屏障,纵深防御的实施,纵深防御纵深防御的出发点,26,纵深防御的出发点,核电厂的设计总是有瑕疵的,设备有时会有故障,操作员偶尔也会出错,关键是要保证有足够深度防御,瑕疵、故障和错误,的能力，使得它们不增加事故危害的风险,纵深防御的出发点核电厂的设计总是有瑕疵的关键是要保证有足够深,27,纵深防御的应用,第一层次的应用,提供,多层次,的设备和规程，或称,多道防御,用以,防止,事故,在未能防止事故时保证适当的,保护,尽一切可能性,缓解,事故的后果,最严重时启动,应急,响应,第二层次的应用,核电厂设置,多道实体屏障,纵深防御的应用第一层次的应用,28,纵深防御的五个层次,预防,：防止偏离正常运行工况与防止发生系统故障,按照适当的质量水平和工程实践,争取并保守的设计、建造和运行核电厂,检测,：及时检测到和纠正偏离运行工况。以防止预计运行事件升级为事故工况,设置专用的系统,制定运行规程,保护,：制止,预期运行事故和始发事件,升级发展成严重事故，控制其后果。,固有安全特性,故障安全设计,附加的设备和规程,缓解,：应付已超出设计基准的,严重事故,，并保证放射性后果保持在合理可行尽量低的水平,保证包容功能,通过附加的措施和规程防止事故发展,通过减轻所选定的严重事故后果，加上事故处置规程可以完成该目标,应急,：减轻事故工况下可能的放射性物质释放后果。,适当装备的应急控制中心,场区内和场区外应急响应计划,应用于核电厂的全部活动,纵深防御的五个层次缓解：应付已超出设计基准的严重事故，并保证,29,多道实体屏障,纵深防御概念的第二种应用是核电厂设置多道实体屏障，,防止放射性物质外逸,燃料本身,燃料包壳,反应堆冷却剂系统压力边界,安全壳,设计必须保证每一屏障的有效性，并为之提供保护,多道实体屏障 纵深防御概念的第二种应用是核电厂设置多道实体屏,30,纵深防御的执行要求,应用于核电厂的全部活动,设计,建造,安装,运行,维修,应用于核电厂的全部时间,任何时候,各防御层次都必须按照,不同运行方式,的规定一一备齐,必须同时具备所有防御层次,在,缺少一个防御层次,而其他防御层次虽在的条件下，继续运行就没有足够的基础,纵深防御的执行要求应用于核电厂的全部活动,31,