臨界裝置的核安全監管探討

張寅

摘要：隨著十九大成功召開，我國的法治社會建設有了新的突破，法律法規體系日益完善，而目前我國的社會各界使用的臨界裝置還比較多，尤其是核安全審評與監管、設計與驗收方面還有很大的不足，需要及時改進和提升。如果根據以往理論研究，臨界裝置的成本是難以降低的，且目前相關的法規標準比較欠缺，沒有可以遵循的依據，造成設計與評審的質量比較差。因此，需要臨界裝置設置法規標準，這是極為重要的，并且全面落實到核監管中，提高監督管理水平，為我國核事業的發展奠定基礎。

關鍵詞：臨界裝置;核安全審評;安全管理

當前世界發內的臨界裝置比較多，其臨界事故的發生率也比較高。比如1945年8月21日洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學家小哈里，是世界上首位死于中子輻射的人，因為其不慎將一塊碳化鎢掉落到钚球上，讓系統達到臨界，受到比較多的輻射作用而死亡。經過后來人們計算，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、美國等國家，核燃料工程都發生了很多臨界事故。所以需要加強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臨界裝置現狀分析

1.1.臨界裝置法規標準分析

在HAD202/02《臨界裝置運行及實驗管理》中，規定臨界裝置最大允許功率不應超過與堆芯平均中子通量密度1×108中子/厘米2?秒所對應的功率水平。

當前雖然已經發布比較多的法規與標準，根據研究堆的要求，臨界裝置應該符合各項標準要求，進行檢驗之后符合要求。具體的設計和評審中，通常都會根據研究堆的要求制定相關標準。但是在具體的實施中，使用研究堆的標準審查往往都不會達到要求，臨界裝置并不能滿足安全性的要求，所以還要做出改進和調整才能滿足要求。

1.2.臨界裝置事故分析

核臨界安全研究首先就是預防出現臨界事故的問題，因為臨界事故是因為裂變物質以外而產生的自持或者發散的中子鏈式反應而導致的能量以及放射性物質釋放的情況。核臨界事故產生的危險就是瞬時的發射線照射作用，超出人體能夠承受的量而引發人員死亡事故。

臨界裝置發生原因如下：①人為操作不當;②工程自身存在缺陷;③實驗事故的發生;④設計上存在不足;⑤無法預知的某些因素或者突發狀況;⑥臨界破壞或者戰爭。根據上述臨界事故的形成原因，結合實際情況，制定出合理有效的應對措施。

2臨界裝置標準考慮

2.1.當前標準適用性

按照以往的研究堆法規標準要求，臨界裝置進行適用性分析，將不適用的部分進行全面深入的分析，從而可以尋找出符合設計需要的臨界裝置。

2.2.經驗反饋體系

按照臨界裝置的設計經驗，進行臨界裝置總結與梳理分析。需要從下述幾點出發：首先總結臨界裝置設計與管理經驗，了解其中的規定，體現出核心思想，作為營運單位開展工作的基礎和根本。分析目前已經發生的案例，比如中國實驗快堆等，最初在設計時也沒有經驗可以遵循，設計環節就要積極的探索與分析，最終確定了頂層輸入的原則，將內部設計準則為主要的考慮內容，并且經過驗證分析最終推廣成為企業標準，然后形成行業標準。這種臨界裝置設計方式是可以參考的，運行安全性條件也可以借用，為今后的核安全監管以及臨界裝置設計水平的提升起到積極的促進作用。

2.3.審評關注問題

臨界裝置具體的安全評審環節，要隨時了解運行的情況，采取必要的應對措施。比如，臨界裝置事故分析、抗震分析、人員防護、力學計算等，在快要達到臨界裝置的位置時，如何才能做出反應控制，規程內如何落實安全管理是極為重要的問題。當前核安全評審環節，臨界裝置的驗收是重中之重，樣俄羅斯驗收原則，但是有些情況下并不能像研究堆那樣嚴格管控，所以還需要做出來的調整?；诖?，在審評環節，應該在標準大層次的框架之下，符合核安全的相關標準，其設計與運營都可以滿足要求，這樣才能判定為合格。但是從具體情況應用出發，很多驗收環節都是無據可查的，而經過計算還存在多種情況，所以從臨界裝置安全性考慮出發，要加強這一方面的研究，以防止發生臨界裝置的安全事故。為了能夠促進核工業長遠、健康的發展，核安全是極為重要的，所以加強精細化管理極為有必要。

3臨界裝置實施策略

3.1.臨界裝置框架結構

在HAD202/02中，非常明確的規定，因為很多臨界裝置設計、操作、實驗方面有著很大的不同，需要使得裝置運行質量和實驗的安全性，運營單位以HAF202《研究堆運行安全規定》為依據，以HAD202/02導則為指導，分析臨界裝置的條件，確定出符合實際需要的規程與制度。

3.2具體實施策劃

按照上圖1中的臨界裝置框架體系，前三層是國家發布的核安全監管體系，然后是相應的導則，其次是標準層次。而最下面一層，也就是第四層是執行層，是具體的標準和要求。上述各層都有著重要的指導性作用，結合臨界裝置的實際情況，合理開展規劃與設計工作，分析各種可能的影響因素，提高臨界裝置運行水平。

人因工程中，需要綜合分析運行人員、實驗人員的實際情況，分析確定其可操作性目標，同時采取有效的應對措施可以防止發生人為失誤所造成的安全事故問題。

工程設計中，以滿足我國的法律法規的標準作為出發點，考慮到人因工程的影響，保證各項操作和標準容易實現。比如，臨界裝置報警系統設計環節，報警儀表是重要的設備，需要綜合分析人因工程的實際情況，保證實驗人員可以及時掌握相關的信息;設計方案確定時，融入相關的處理措施，及時發生臨界事故，也不會給社會、人民產生嚴重的影響。

事故分析與始發事件中，臨界事故相關因素的分析，采取有效的應對措施，可以預防發生偶然性的事故問題，從而可以提高管理水平。始發事件作為事故分析輸入，在分析環節，根據雙偶然性的基本原則，選擇最大假想事故，了解其驗收的環節，最終可以實現定量的判斷，符合國家標準要求。

對于運行管理來說，只要是在其中出現了臨界事故，工作人員立即啟動應急響應措施，及時撤出現場，明確現場撤離的路線，有相關的應急裝置;積極針對實驗人員組織落實培訓，應急預案的分析與研究，保障臨界安全。

4結束語

目前我國的臨界裝置方面的規范與標準還是很完善，很多都是在研究堆中體現的，所以實際操作性比較差，還要做出改進和調整。而近年來，我國對安全管理極為重要，投入很大力量開展研究和分析?；诖?，安全管理部門、營運單位以及其他相關單位，需要加強臨界裝置管理，嚴格落實安全管理標準，保證核安全達到要求，為我國核事業的發展提供基礎和根本，同時還能夠促進核工業領域的穩步發展，對于推動社會穩步、健康發展有著積極的作用。

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