項目首席科學(xué)家揉拯、國家“千人計劃”專家馬衛(wèi)民博士認為：“核電廠嚴重事故的研究將為‘從設(shè)計上實際消除大規(guī)模放射性釋放’提供科學(xué)保障泳厌。”馬衛(wèi)民也向記者科普了核電廠嚴重事故。
記者:核電廠嚴重事故是什么液斩？
馬衛(wèi)民: 眾所周知起驱，安全是核電發(fā)展的生命。核電廠的事故一般可以分為設(shè)計基準事故和嚴重事故(超設(shè)計基準事故)谤赛。具體來說鹊获，嚴重事故指的就是由于堆芯大面積熔毀而導(dǎo)致放射性物質(zhì)從核燃料組件中逸出的事故。嚴重事故的特點是發(fā)生概率極低追城，但后果極其嚴重刹碾，可能會對公眾和環(huán)境產(chǎn)生重大影響。
從人類開始和平利用核能至今座柱，全世界的核電廠一共發(fā)生過三起嚴重事故迷帜，分別是：1979年的美國三哩島核事故、1986的前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故以及2011年的日本福島核事故色洞。
我們對嚴重事故開展研究戏锹，主要有兩個目的：第一是掌握嚴重事故的科學(xué)規(guī)律冠胯，了解事故的發(fā)生、演變過程景用，為反應(yīng)堆安全評價提供知識和工具;第二是開發(fā)嚴重事故預(yù)防與緩解的技術(shù)措施涵叮，為“從設(shè)計上實際消除大規(guī)模放射性釋放”提供工程技術(shù)保障。
記者:對嚴重事故的研究具體是如何提升核電安全性的伞插？
馬衛(wèi)民: 嚴重事故的過程通常是：反應(yīng)堆堆芯溫度過高割粮，核燃料組件幾何形態(tài)遭到破壞，堆芯大面積融毀媚污，放射性物質(zhì)從損壞的組件包殼中逸出……這個過程有三層物理屏障保護舀瓢，分別是核燃料組件包殼、壓力容器和安全殼皿掂。即使發(fā)生核事故瓣车，如果三層保護相繼起到作用，核電廠仍然是安全的般供。
安全
從歷史上三次嚴重事故的對比也可以看出端倪菠贡。最早發(fā)生的三哩島核事故，雖然堆芯已經(jīng)熔毀栅告，但是近20噸的熔融物都留在了安全殼內(nèi)的下封頭部位睛至，安全殼仍然完整有效，雖然造成了經(jīng)濟損失域抚，但沒有對公眾和環(huán)境產(chǎn)生重大影響治部。而切爾諾貝利根本沒有安全殼，發(fā)生爆炸后涵蔓，放射性物質(zhì)到處散落;福島雖然采取了一些措施沧蛉，但最后一道屏障安全殼的完整性已經(jīng)損壞，也造成嚴重后果滋遗。
對嚴重事故開展研究蟀思，終極目的就是在發(fā)生核事故甚至演變?yōu)閲乐厥鹿蕰r，確保三層保護的最后一層——安全殼的完整性购岗，從而在這里卡住事故的進度汰聋，不讓事故繼續(xù)演變。這樣核電廠不會發(fā)生大規(guī)模放射性釋放喊积，也不會影響公眾和環(huán)境烹困，實現(xiàn)事故后果最小化。這也就是所謂的“從設(shè)計上實際消除大規(guī)模放射性釋放”乾吻。
目前來看髓梅，這個目標是可以實現(xiàn)的，因為嚴重事故的研究可以極大地推動了核電的安全性;實踐證明绎签，我們不但可以掌握嚴重事故的主要過程和現(xiàn)象枯饿，而且也知道怎么將研究成果反饋到現(xiàn)有安全技術(shù)的改進和促進新安全技術(shù)的開發(fā)上酝锅。
預(yù)防+緩解 切實消除風險
記者:當前的核電技術(shù)在抵御嚴重事故方面情況如何？
馬衛(wèi)民: 三次核電嚴重事故奢方，每次都推動了研究工作的開展搔扁。比如，在福島核事故后蟋字，業(yè)內(nèi)就開展了一系列工作遇冶，包括對在運機組進行壓力測試，審查在建機組的安全措施枫须，對舊有堆型進行安全評價和改進涧智，還有開展了乏燃料水池嚴重事故的研究、嚴重事故管理導(dǎo)則驗證等新俗。目前誊桅，新建機組基本采用的都是二代加或三代核電技術(shù)，并已經(jīng)針對福島核事故的教訓(xùn)進行了相應(yīng)改進都鸳。
當前核電技術(shù)在抵御嚴重事故方面的安全性难踱，應(yīng)該從預(yù)防事故和緩解事故兩個方面來說：
預(yù)防
現(xiàn)在的三代核電技術(shù)普遍具備非能動安全系統(tǒng)，發(fā)生堆芯熔毀的概率大幅降低(由原來的10-5降低到10-6)猪楣。對在運核電機組改進的研究也很多涕肪，比如，瑞典的核安全當局就要求本國核電站加裝獨立的不受外部事件影響的緊急注水系統(tǒng)滤填。
緩解
現(xiàn)在的三代核電技術(shù)萬一發(fā)生嚴重事故，也有專門措施來保證安全殼完整性晓言，比如认扼，AP1000和“華龍一號”的堆內(nèi)熔融物滯留(IVR)技術(shù)，俄羅斯的VVER重贺、法國的EPR和美國通用電氣的ESBWR(沸水堆)的堆外熔融物滯留(EVR)技術(shù)骑祟。同時，各國也在研究對在運機組進行改造气笙，比如次企，歐盟一些國家決定給部分反應(yīng)堆加裝IVR措施，日本為了重啟核電也正在抓緊研究各種各樣的安全改進方案潜圃。
由于我國核電機組都比較新缸棵，采用的壓水堆技術(shù)的安全殼更大更厚，新建的三代機組也具備非能動安全系統(tǒng)谭期，發(fā)生嚴重事故的概率已經(jīng)極低堵第，相應(yīng)的緩解措施也比較到位。應(yīng)該說隧出，現(xiàn)有的核電安全技術(shù)水平應(yīng)該已經(jīng)具有了應(yīng)對類似福島核事故挑戰(zhàn)的能力踏志。
記者：我國在這一領(lǐng)域的研究 情況如何阀捅？
馬衛(wèi)民： 目前，國內(nèi)對嚴重事故的研究比較重視针余，也取得了很多成績芳倒。但是，我們應(yīng)該看到标宪，國內(nèi)研究的規(guī)模與深度與國際先進水平還有不少的距離姓赂。
跟跑
當年美國是核電發(fā)展的先驅(qū)，它在嚴重事故研究方面的投入也是世界第一的驱香，包括我們今天所用的核安全標準以及嚴重事故安全分析軟件揖蜒，幾乎全部源于美國。歐洲示奉、日本和韓國曾經(jīng)大規(guī)模發(fā)展核電升诡，這些地區(qū)人口密度高，公眾對核電的關(guān)注度高皇铝，對核電安全性的要求也很高页函，所以在嚴重事故研究方面也開展了很多工作，儼然有后來居上之勢锡胡。
中國要實現(xiàn)由核大國向核強國邁進庭四，核電技術(shù)要實現(xiàn)從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的轉(zhuǎn)變绘雁，而目前的嚴重事故研究水平與跟我們的目標還有不少距離橡疼。中國想領(lǐng)導(dǎo)新的核電發(fā)展浪潮，嚴重事故預(yù)防與緩解技術(shù)的自主研究能力的提升是避不開的門檻庐舟。
繼續(xù)開展研究 有望解決風險
記者：目前核電廠嚴重事故研究的難點有哪些欣除？
馬衛(wèi)民：
第一
嚴重事故是一個復(fù)雜的過程。嚴重事故過程包括堆芯熔毀挪略、材料破壞历帚、放射性物質(zhì)釋放等，涉及到材料學(xué)杠娱、材料力學(xué)挽牢、熱工水力學(xué)等多個物理化學(xué)領(lǐng)域，還要考慮高溫摊求、高壓等非常極端的條件禽拔，所以對它的研究也是一項復(fù)雜的工作，非常困難《么兀現(xiàn)在的研究方法往往是把它分解成各個部分來考慮奏赘，很難把所有過程和現(xiàn)象放在一起研究。
第二
嚴重事故的特點——堆芯熔毀太惠，決定了我們沒辦法用反應(yīng)堆進行真正的實驗钮药。所以這項研究是從科學(xué)假說開始椭梁，先設(shè)想各種可能的事故進程，然后把事故分解成在各個尺度和過程上我們可以把握的問題尺果，逐個研究后再進行綜合分析捻奉。我們不但需要確定論研究，還需要概率論方法捌秩。由于不確定性高九站，發(fā)生概率低，我們往往把嚴重事當成超設(shè)計基準來對待脓大。
第三
嚴重事故的復(fù)雜性和特點決定了它是一項昂貴的研究課題屋骇。從臺架基地的搭建，到各項研究科研成果到工程實際的應(yīng)用过桌，都需要持續(xù)不斷的投入和更新殷彰。
應(yīng)該說，目前我們對嚴重事故的認識核預(yù)測仍然有限诚摹，所以我們應(yīng)對的安全策略哺肘， 往往是采取一種包絡(luò)的方式，并加大安全裕量渗稍。包絡(luò)的成功與否取決于我們認知水平佩迟，只有通過不斷的科學(xué)研究與創(chuàng)新才能得到解決。嚴重事故及其研究的特點要求我們長期堅持開展研究竿屹。
只有保持居安思危报强、精益求精的精神，才能使得核電站的安全水平在不斷提升的同時拱燃，降低成本躺涝。我們需要繼續(xù)加深對嚴重事故現(xiàn)象的認識，提高分析方法和工具的可信度扼雏，減少對嚴重事故緩解措施評價的不確定性。
記者：我國應(yīng)該如何推動嚴重事故研究工作夯膀？
馬衛(wèi)民 ：想要獨立自主的開展嚴重事故研究诗充，離不開自主安全技術(shù)研發(fā)基地、自主試驗驗證和機理研究平臺诱建、自主安全分析軟件以及一批精于嚴重事故研究和在重要學(xué)科方向獨當一面的專家蝴蜓。從這個意義來說，我們還有很長的路要走武骆。
投入
中國的嚴重事故研究從學(xué)習西方起步榛舍，原來是以復(fù)制和驗證為主，隨著我國核電的發(fā)展硝锨，我們應(yīng)該建立起與核大國身份相適應(yīng)的嚴重事故研發(fā)能力耽慌。我們應(yīng)該在繼續(xù)消化吸收當前的經(jīng)驗成果的基礎(chǔ)上卢圈，繼續(xù)投入，加大研發(fā)的力度辅任。
嚴重事故研究的特點還要求我們要注重聯(lián)合研發(fā)借衅。建議國內(nèi)各企業(yè)集團、科研院所應(yīng)該加強溝通交流立漏，聯(lián)合申報項目鹊属，搭建平臺，共享資源聪戳、人才和經(jīng)驗成果危劫。
目前中核集團已經(jīng)啟動了“嚴重事故特性、預(yù)防缰俊、緩解及管理技術(shù)研究”專項容诬。項目對于提升國內(nèi)三代自主核電技術(shù)的安全性及經(jīng)濟性，以及提升我國嚴重事故的安全研究水平我碟，具有里程碑式的意義放案。另外，生態(tài)環(huán)境部(核安全局)矫俺、國家國防科工局(國家原子能機構(gòu))吱殉、國家能源局也有相應(yīng)的專項鼓勵企業(yè)集團合作，其他的核企業(yè)也從各個領(lǐng)域開展了工作厘托。
