核电的安全性与质量保证

核电的安全性与质量保证核电的安全性与质量保证郁祖盛郁祖盛2007.09.212007.09.21核电的安全性与质量保证核电的安全性与质量保证绪言绪言实践证明核电是一种安全、清洁、高效的能源实践证明核电是一种安全、清洁、高效的能源––近半个世纪以来全世界核能开发、应用的简况和核电厂的运行业绩近半个世纪以来全世界核能开发、应用的简况和核电厂的运行业绩––关于美国三哩岛核事故和前苏联切尔诺贝利核事故的反思关于美国三哩岛核事故和前苏联切尔诺贝利核事故的反思––核电厂放射性废物的处置核电厂放射性废物的处置––核能与其它能源对人类的健康、生命安全和环境安全风险分析核能与其它能源对人类的健康、生命安全和环境安全风险分析规避潜在风险，保证核安全的基本措施规避潜在风险，保证核安全的基本措施核安全系统、构筑物和设备核安全系统、构筑物和设备//部件部件(SSC)(SSC)的基本概念的基本概念核设施质量保证的基本要求核设施质量保证的基本要求实例（案例分析）实例（案例分析）小结小结绪绪言言核裂变反应的发现和原子能的和平利用是人类核裂变反应的发现和原子能的和平利用是人类2020世纪的重大科技成就世纪的重大科技成就之一。但在核电厂投入商业运行的近半个世纪以来，的确不幸发生了之一。但在核电厂投入商业运行的近半个世纪以来，的确不幸发生了对人类健康和生态环境造成影响的核事故，尽管发生概率很低（＜对人类健康和生态环境造成影响的核事故，尽管发生概率很低（＜1010--44次次//堆堆..年年）。）。––●●19791979年年33月月2626日美国发生三哩岛核事故日美国发生三哩岛核事故，位于宾州的三哩岛核电厂，位于宾州的三哩岛核电厂22号反应堆发号反应堆发生全世界首次大型商用核反应堆堆芯熔化事故。生全世界首次大型商用核反应堆堆芯熔化事故。––●●19861986年年44月月2626日前苏联发生切尔诺贝利核事故日前苏联发生切尔诺贝利核事故，乌克兰切尔诺贝利核电厂，乌克兰切尔诺贝利核电厂44号机号机组核反应堆发生堆芯熔化事故，反应堆厂房爆炸，大量放射性物质进入环境。造组核反应堆发生堆芯熔化事故，反应堆厂房爆炸，大量放射性物质进入环境。造成人员伤亡、环境污染、厂区成人员伤亡、环境污染、厂区3030公里范围内的居民被迫撤离。公里范围内的居民被迫撤离。––●●19951995年年1212月日本月日本318318兆瓦实验型快中子增殖反应堆－文殊堆兆瓦实验型快中子增殖反应堆－文殊堆（（MonjuMonju））二回路冷二回路冷却剂管道在试验时发生金属钠泄漏事故，但未造成放射性泄漏。却剂管道在试验时发生金属钠泄漏事故，但未造成放射性泄漏。––●●19991999年年99月月3030日本茨城县东海村的日本茨城县东海村的JCOJCO有限公司核燃料加工厂发生核临界事故，有限公司核燃料加工厂发生核临界事故，造成人员伤亡。造成人员伤亡。〔〔11〕〕––●●19991999年年1010月月44日韩国距汉城日韩国距汉城190190公里的月城核电厂公里的月城核电厂（坎杜型重水反应堆）检修（坎杜型重水反应堆）检修时，发生放射性重水泄漏事故，致使时，发生放射性重水泄漏事故，致使2222名工人受到轻度核辐射污染，但未对环境名工人受到轻度核辐射污染，但未对环境造成影响。造成影响。––●●19981998年法国诺斯潘政府下令永久性关闭年法国诺斯潘政府下令永久性关闭一渡称之为一渡称之为““法国的骄傲法国的骄傲””的的12001200兆瓦快兆瓦快中子增殖型反应堆－中子增殖型反应堆－““超凤凰堆超凤凰堆””。。––●●20002000年德国政府宣布将遂步关闭德国境内的全部核电厂。年德国政府宣布将遂步关闭德国境内的全部核电厂。在我国核电厂建设和运行过程中也发生过一些重大故障在我国核电厂建设和运行过程中也发生过一些重大故障绪绪言言自人类进入工业化以来，自人类进入工业化以来，100100多年中对自然资源，包括能源的开采和利多年中对自然资源，包括能源的开采和利用超过了过去的几千年。今天当人们为用超过了过去的几千年。今天当人们为2020世纪所取得的成就感到自豪的世纪所取得的成就感到自豪的同时，也在为自身的同时，也在为自身的““无知无知””而对地球的生态环境造成的严重破坏进行反而对地球的生态环境造成的严重破坏进行反思。因此，思。因此，““保护生态，治理环境保护生态，治理环境””成为人类进入新世纪的共同愿望。成为人类进入新世纪的共同愿望。核能的开发与利用与任何事物一样均具有两重性。核能的开发与利用与任何事物一样均具有两重性。核能工作者十分清醒核能工作者十分清醒地深知所肩负的使命，安全是和平利用核能的前题和基础。半个世纪以地深知所肩负的使命，安全是和平利用核能的前题和基础。半个世纪以来，全世界的核能工作者一直在致力于改进和完善核电厂的设计、运行来，全世界的核能工作者一直在致力于改进和完善核电厂的设计、运行和安全管理，以便更好地利用其有利的一面，昀大限度地降低核风险和安全管理，以便更好地利用其有利的一面，昀大限度地降低核风险。。一些一些““绿色和平运动绿色和平运动””人士人士将将““环境保护环境保护””和和““核能利用核能利用””对立起来对立起来，反对开，反对开发、利用核能。更有甚者，一些发、利用核能。更有甚者，一些““政客政客””利用公众对保护生态环境的热情利用公众对保护生态环境的热情和对核能的一知半解，有意将事物绝对化，和对核能的一知半解，有意将事物绝对化，把把““提倡环保，反对核能提倡环保，反对核能””当当做了权力斗争，获取迭票的重要政治筹码做了权力斗争，获取迭票的重要政治筹码。如此片面地强调或宣扬。如此片面地强调或宣扬““事物事物两面性两面性””的一面，再加上一些媒体出于商业利益的大势的一面，再加上一些媒体出于商业利益的大势““炒作炒作””，则，则把事物把事物的本来面目严重扭曲了。核电是安全的能源吗？！这一问题又被时而提的本来面目严重扭曲了。核电是安全的能源吗？！这一问题又被时而提出。出。绪绪言言面对上述情况，核能界有必要对社会和公众就核电的安全性问题，在总面对上述情况，核能界有必要对社会和公众就核电的安全性问题，在总结近半个世纪和平利用核能正、反两个方面经验的基础上，作出明确、结近半个世纪和平利用核能正、反两个方面经验的基础上，作出明确、客观、科学的回答。客观、科学的回答。什么是核安全？核安全的含义是指：什么是核安全？核安全的含义是指：核设施核设施““完成正确的运行工况、事故完成正确的运行工况、事故预防和缓解事故后果从而实现保护厂区人员、公众和环境免遭过量辐射预防和缓解事故后果从而实现保护厂区人员、公众和环境免遭过量辐射危害危害””。。公众对核安全的关注，主要集中在以下两个方面公众对核安全的关注，主要集中在以下两个方面：：––核设施，包括核电厂的运行安全。切尔诺贝利核事故还会再次发生吗？核设施，包括核电厂的运行安全。切尔诺贝利核事故还会再次发生吗？––核废料的处置。对核废料有行之有效的处置方法吗？经处置的核废料能保证核废料的处置。对核废料有行之有效的处置方法吗？经处置的核废料能保证不对人类的健康和环境安全造成不利影响吗？不对人类的健康和环境安全造成不利影响吗？答案是明确的，通过近半个世纪开发、应用的实践，以及未来能源结构答案是明确的，通过近半个世纪开发、应用的实践，以及未来能源结构的利弊分析表明：的利弊分析表明：核电是一种安全、清洁，经济、高效的能源；积极发核电是一种安全、清洁，经济、高效的能源；积极发展核能是目前采用工业化规模来改善我能源结构，确保能源安全的唯一展核能是目前采用工业化规模来改善我能源结构，确保能源安全的唯一的现实选择，这也是世界发达国家能源发展的趋势；核能应在我国当前的现实选择，这也是世界发达国家能源发展的趋势；核能应在我国当前和未来的能源发展和能源结构中占有重要的地位。和未来的能源发展和能源结构中占有重要的地位。实践证明核电是一种安全、清洁、高效的能源实践证明核电是一种安全、清洁、高效的能源一一近半个世纪以来全世界核能开发、应用的简况和核电厂的近半个世纪以来全世界核能开发、应用的简况和核电厂的运行业绩运行业绩〔〔22〕〔〕〔33〕〔〕〔44〕〔〕〔55〕〔〕〔66〕〕自本世纪自本世纪5050年代全世界首座核电机组投入商业运行以来，到年代全世界首座核电机组投入商业运行以来，到20052005年年1212月底为止，全世畀共有月底为止，全世畀共有443443座核电机组在运行，还有座核电机组在运行，还有2727座核电机组正在座核电机组正在建造（总容量为建造（总容量为21.811GWe21.811GWe），其分布见图），其分布见图11；；到到20052005年年1212月底为止，全世界运行核电机组的总装机容量为月底为止，全世界运行核电机组的总装机容量为369.552GWe369.552GWe；；20052005年度全世界核电机组发电总量为年度全世界核电机组发电总量为2626.35TWeh2626.35TWeh占全世界发电总量的占全世界发电总量的19.2819.28％％；；全世界核电机组，全世界核电机组，20042004年度总年度总平均能力因子为平均能力因子为76.676.6％％；；全世界核电机组（全世界核电机组（443443座），座），20052005年度总年度总平均负荷因子为平均负荷因子为74.374.3％％；；全世界核电机组累计全世界核电机组累计运行时数到运行时数到20052005年底己达年底己达1208612086堆年堆年。。实践证明核电是一种安全、清洁、高效的能源实践证明核电是一种安全、清洁、高效的能源俄罗斯东亚西亚欧洲非洲南美洲北美洲亚洲图3.1全世界这行核电机组分布图实践证明核电是一种安全、清洁、高效的能源实践证明核电是一种安全、清洁、高效的能源为了客观地的对核电机组的运行业绩和安全状况进行可比较为了客观地的对核电机组的运行业绩和安全状况进行可比较的评价的评价,,通常可用下列特性指标：通常可用下列特性指标：––11机组能力因子（可用率）机组能力因子（可用率）kkdd：：机组能力因子是指在一定时间间隔内机组机组能力因子是指在一定时间间隔内机组可以产生的毛能量可以产生的毛能量与同期机组与同期机组在设计的标准环境温度下所产生的电能之比。在设计的标准环境温度下所产生的电能之比。––22机组负荷因子机组负荷因子KKss：：机组负荷因子是指机组在一定时间间隔内机组负荷因子是指机组在一定时间间隔内实际所发的毛电量实际所发的毛电量与同期机组与同期机组在设计的标准环境温度下所具有的最大连续毛功率所产生的电能之比。该在设计的标准环境温度下所具有的最大连续毛功率所产生的电能之比。该指标为国际通用性能指标指标为国际通用性能指标––33机组时间利用率机组时间利用率KKhh：：机组时间利用率是指在一定时期间隔内机组与电网并网的总小时数与同机组时间利用率是指在一定时期间隔内机组与电网并网的总小时数与同期日历小时数之比。期日历小时数之比。实践证明核电是一种安全、清洁、高效的能源实践证明核电是一种安全、清洁、高效的能源44非计划仃堆次数（次数／堆．年）非计划仃堆次数（次数／堆．年）非计划仃堆是指，在运行计划以外，由于反应堆某运行瞬态未能处非计划仃堆是指，在运行计划以外，由于反应堆某运行瞬态未能处于操纵员的控制之下，而触发了予先设定的反应堆仃堆保护信号，在反应堆保于操纵员的控制之下，而触发了予先设定的反应堆仃堆保护信号，在反应堆保护系统的控制下使反应堆自动停堆，或者机组的运行状态超出运行技术规格书护系统的控制下使反应堆自动停堆，或者机组的运行状态超出运行技术规格书规定的参数范围，且纠正无效，由操纵员手动紧急停堆。规定的参数范围，且纠正无效，由操纵员手动紧急停堆。非计划仃堆次数是评非计划仃堆次数是评价核电厂运行管理水平的重要指标之一，也在一定程度上反映了核电厂操纵员价核电厂运行管理水平的重要指标之一，也在一定程度上反映了核电厂操纵员对反应堆的控制能力，次数高表明控制能力差，反应堆失控的潜在风险增加。对反应堆的控制能力，次