核二三事 | 核动力装置的安全特征及要求

核动力装置的潜在危险性

核动力推进的船舶具有载重量大、续航力强等显著优点。但是，由于船舶推进能量来源于反应堆内的核裂变能，按照目前能量转换、传递及分配的方式，船舶核动力装置在运行过程中具有潜在危险性。

核动力装置的事故工况

船舶核动力装置的全部运行状态划分为四类：正常运行况、一般事故工况、严重事故工况和极限事故工况。

正常运行工况是核动力装置寿期内频繁出现的一种运行状态，只要依靠控制系统在反应堆设计余量范围内进行调节，即可把反应堆维持在所要求的状态。

一般事故工况是核动力装置在运行寿期内预计出现一次或数次偏离正常运行，又称为中等频繁事件。在这类事故工况下，安全保护系统可能工作，但最多只要求反应堆停闭不会导致任何一道屏障破裂，也不会造成放射性物质泄漏。

严重事故工况这类事故预期在装置的整个寿期内极少发生，发生的概率约为10-4-3×10-2次/(堆·年)，又称为稀有事故或低概率事件。事故的后果可能导致一定数量的燃料元件包壳破坏，但损坏的程度是有限的，而且核动力装置在一个相当长的时间内不能恢复功率运行。为防止和限制对环境的辐射危害，需要专设安全设施投入工作。

极限事故工况是在核动力装置中预期不会发生，但在设计过程要假想发生的极端事故，发生的概率约为10-6-10-4次/(堆·年)，因此又称为假想事故。这类事故一旦发生，则后果非常严重，可能会释放出大量放射性物质。

核动力装置的安全要求

为了保证反应堆安全，防止在各种运行工况下发生反应堆堆芯熔毁、放射性物质外泄的事件，应采取各种措施满足以下安全要求：

反应性控制：采用控制棒、可燃毒物以及可溶毒物等多种方式，根据反应堆运行工况不同，分别实现功率控制、补偿控制和紧急停推控制，确保对反应堆功率的有效控制。

反应堆堆芯冷却：在任何工况下都必须导出核燃料的释热，确保对堆芯的有效冷却，防止过热引起燃料元件损坏。

放射性产物包容：在核燃料与环境之间设置多道屏障，防止放射性产物泄漏和扩散到环境中。

在任何情况下，只要核安全要求得以满足，反应堆的安全性就能得到保证。