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我国核电厂退役过程监管要求及建议

2020-05-07刘志辉袁和川

核安全 2020年6期
关键词:核设施安全局废物

滕 磊,刘志辉,袁和川

(1.中国核动力研究设计院,成都 610213;2.四川省核设施退役及放射性废物治理工程实验室,成都 610213;3.生态环境部核与辐射安全中心,北京 100082)

核设施退役通常指通过采取去污、拆除和清除等措施,使核设施不再使用的场所或者设备的辐射剂量满足国家相关标准要求的活动。核设施退役活动是一项涉及学科广、核安全监管要求高以及作业周期长(国外有些核设施退役周期长达几十年)的放射性活动,如图1 所示。

为了减少放射性对公众、工作人员和环境的危害,我国有必要依托一套有效的法律体系和政府监管体系(包括相对独立的监管部门)对核设施退役开展必要的监督管理[1-3]。核安全监管作为主管部门的一项重要行政职能,一般通过规章制度、行政许可、监督检查、行政处罚和行政裁决等对个体行为实施强制性监管和直接控制。

图1 退役影响因素示意图Fig.1 Schematic diagram of influencing factors for decommissioning

核电厂退役安全监管主要是指国家核安全监管机构为了减少放射性危害,保护环境和公众,确保放射性物项始终处于安全、可控的状态,依据相关法律法规对核电厂退役活动实施检查和调控等活动。从时间上可以划分为3个阶段,分别是实施前退役准备阶段(过渡期)的安全监管、退役实施阶段的安全监管和退役完成验收阶段的安全监管。

1 核电厂退役监管现状

1.1 国际原子能机构

在核电厂退役过程监管方面,国际原子能机构(IAEA)制订了4 个相互关联的安全导则(详见表1),为监管机构履行核设施管理方面特定责任和职能的相关要求提供了建议。

表1 IAEA的监管体系文件Table 1 IAEA's regulatory system document

IAEA 的这4 份安全导则是世界多上数国家制订核设施管理法律法规文件的基础或参考蓝本[4-11]。

1.2 美国

美国是世界上最早开始核能利用的国家,也是最早开展核设施退役的国家之一。美国建立了完整的监管体系,包括设置各级监管机构、健全相关的法律法规等。

美国核管会(Nuclear Regulatory Commission,NRC)是美国最权威的民用核设施安全监管机构,它的组织机构如图2所示。

图2 NRC组织机构示意图Fig.2 NRC organization chart

美国除了NRC 以外的其他主要核安全监管部门有能源部(DOE)、联邦环境保护局(EPA)、交通部(DOT)等,分别负责其管辖领域内的核安全监管工作。

为确保安全和环保,NRC 颁布了有退役需求的单位或实施退役的单位应遵循的管理导则,包括核电厂的退役、关闭后退役活动报告的标准格式与内容、核电厂许可证终止计划的保证格式和内容。

1.3 国内核电厂退役核安全监管现状

我国已成功实施了原国营二二一厂退役、微堆退役和小型压水堆及其辅助设施退役等多项退役活动。目前,大部分在20 世纪六七十年代建设的研究堆均已完成其历史使命,面临退役。随着秦山核电厂和大亚湾核电厂等一批核电厂接近寿期,见表2,我国可能面临的核设施退役活动将日益增多。

表2 秦山核电厂和大亚湾核电厂的基本情况Table 2 Basic information of Qinshan Nuclear Power Plant and Daya Bay Puclear Power Plant

我国当前的核安全监管的法规标准体系中,多数是在参考IAEA和NRC相关文件后结合国内实际情况制订的。

按照国家法律和核安全法规,依照生效的核电厂退役监督检查大纲、程序和相关文件,国家核安全局、地区核与辐射安全监督站、地方辐射环境保护部门以及其他技术支持单位依法执行日常、例行和非例行的监督活动,检查核电厂退役过程核与辐射安全相关活动与许可证条件的符合性,降低退役过程事故∕事件的发生概率,减缓事故后果。从现有法规文件来看,我国核电厂退役核安全监管包括了设施监管、放射性废物监管、应急准备与响应和环境监测等内容。

2 监管要求

核电厂进入退役的实施阶段后,由于反应堆内和水池内的核燃料已经转运或实施安全贮存,系统内大量的放射性物质也已转移至三废处理系统,核安全和辐射安全风险呈下降趋势[12]。

随着核临界安全风险的降低,安全问题逐步过渡到以辐射安全和工业安全风险为主。下文主要从辐射安全和工业安全风险两方面提出核电厂退役准备、退役实施和退役完成后许可证终止三阶段监管的组织机构要求、许可证制度要求、监管方式方法以及退役过程的相关技术要求。

2.1 组织机构要求

(1)国家核安全局的职责。我国核电厂退役的主要监管部门是国家核安全局[13-16],其主要职责如图3所示。

图3 国家核安全局的职责Fig.3 Duties of the National Nuclear Safety Administration

(2)地区核与辐射安全监督站。国家核安全局在全国设置了6 个地区核与辐射安全监督站,作为其核安全监督派出机构。根据法律、法规授权和生态环境部的委托,6个地区监督站负责辖区内的核设施退役过程中核与辐射安全的日常监管。6个监督站的基本情况见表3。

表3 核与辐射安全监督站基本情况Table 3 Basic information of nuclear and radiation safety supervision station

(3)地方辐射环境保护部门受地方政府领导,在核电厂退役阶段,根据分工执行响应的辐射安全监管工作,接受国家核安全局的业务指导。

(4)生态环境部核与辐射安全中心是我国唯一专业从事核安全与辐射环境监督管理的技术保障单位,在核电厂退役的过程监管阶段,可以提供全方位的技术支持和保障。

(5)国家核安全专家委员会是国家核安全局非常设的审议咨询机构,主要为核电厂退役阶段的过程监管提供科学依据以及为退役相关法规标准体系的建立提供技术审查。

2.2 许可证制度要求

《中华人民共和国核安全法》(以下简称《核安全法》)第二十二条规定,国家建立核设施安全许可制度。核安全许可证制度是对核电厂退役过程独立执行国家核安全监督执法的基石。

核电厂退役前,营运单位应向国家核安全局提交下列材料:(1)核电厂退役申请书;(2)安全分析报告;(3)环境影响评价文件;(4)质量保证文件;(5)应急预案;(6)法律、行政法规规定的其他材料[15]。

2.3 相关技术要求

根据核电厂退役过程中可能存在的安全风险,我国在10 个方面提出了退役监管要求[2],见表4。下面重点论述关于放射性物项的去污、放射性物项的拆解以及放射性废物的管理3个方面的监管要求。

表4 10条技术要求Table 4 10 technical requirements

2.3.1 放射性物项的去污

选择合适的去污方式和去污手段是需要重点监管的内容。我们应注意以下方面:

(1)去污应选择二次废物产生量少,且二次废物易于处理和安全处置的方法,去污剂尽量选择可循环利用的;

(2)核电厂退役选用的去污剂多为强酸类,使用前应进行论证并采取保护措施,以避免对槽罐管道的腐蚀;

(3)选用的去污剂为有机试剂时,应考虑其热稳定性和辐照后的稳定性,防止燃爆风险;

(4)应监测去污过程中产生的气溶胶;

(5)应重视“热点”的去污,并开展评价。

2.3.2 放射性物项的拆解

放射性物项的切割拆除是现场实施退役最主要的活动内容之一,应特别加强对辐射安全和工业安全的监管。我们应注意以下方面:

(1)应重视拆解过程中烟尘和气溶胶的产生和扩散,特别需要关注α气溶胶的污染扩散;

(2)应重视切割产生的火花引发的火灾事故;

(3)应重视作业人员的安全,如水下切割或在密闭空间切割必须在监督下进行;

(4)应重视吊运重物时的安全性;

(5)应具有防止电击、强噪声等伤害的措施;

(6)涉及穿戴气衣的作业,应设专门的监护人员,以防止发生作业人员中暑和气衣漏气等事故;

(7)建构筑物的拆除要采取防止放射性废物交叉污染的措施。

2.3.3 放射性废物的管理

放射性废物的管理应贯穿退役活动全周期。因此,监管部门应在退役的不同阶段制订相应的废物管理大纲并严格执行。我们应注意以下方面:

(1)应做好废物分类,防止交叉污染,特别要防止α废物的扩大化;

(2)应严格控制废气和废液向环境的排放,实现达标排放;

(3)应选择去污效率高、二次废物量少的去污技术或方法;对“热点”采用去污还是屏蔽或切割的问题,认真评价之后作抉择;对混凝土墙面、地面或生物屏蔽体,必须采用合适的方法检测污染程度和污染深度后,确定合适的去污方法和剥离厚度;

(4)必要的物项可用涂层或可剥离膜固定污染源,防止污染扩散;

(5)优化切割解体技术,必要时设置气帐,进行有效密封和包容;

(6)优化废物的包装形式,满足贮存、运输和处置的要求,尽可能一次到位,避免反复倒换包装容器;

(7)金属废物和混凝土废物是核电厂退役的主要废物类型,而且量大。为此,我们应考虑金属废物和混凝土的回收再利用。

3 结论及建议

核电厂退役过程监管是国家安全监管的重要组成部分,核电厂安全退役是核设施全寿期管理的关键环节之一。做好核电厂退役过程监管具有重要意义。

美国作为较早开展核能应用和核设施退役活动的国家,已经基本形成了一套较为完善的核电厂退役过程监管法律法规和监管体系(包括各级监管机构的设置等内容),并取得了一定的经验和成果。我国目前已经初步构建了核安全监管的法律法规体系,明确了核电厂退役过程监管各部门职责,建立了核电厂退役核安全许可证制度、放射性废物安全管理制度、辐射防护制度以及定期安全评价制度,初步具备了核电厂退役过程监管能力。但是,相较于美国等国家,我国的核电厂退役过程监管能力仍显不足,大部分环节处于起步阶段[17-20]。因此,本文有如下建议:

(1)完善退役监管法律法规框架,前瞻性地制订核电厂退役监管法律法规分支体系;

(2)进一步明确核电厂退役许可证制度的实施方法和程序文件,为核电厂退役提供具有可操作性的指导文件;

(3)强化现有职能中有关核电厂退役监管的人员队伍建设,并提升其监管能力;强化核电厂退役监管基层力量建设,形成适合我国国情的核电厂退役监管体系;

(4)加快退役去污、拆除等关键环节的相关技术标准的制定,为核电厂退役提供技术保障。

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