临界装置的核安全监管探讨

张寅

摘要：随着十九大成功召开，我国的法治社会建设有了新的突破，法律法规体系日益完善，而目前我国的社会各界使用的临界装置还比较多，尤其是核安全审评与监管、设计与验收方面还有很大的不足，需要及时改进和提升。如果根据以往理论研究，临界装置的成本是难以降低的，且目前相关的法规标准比较欠缺，没有可以遵循的依据，造成设计与评审的质量比较差。因此，需要临界装置设置法规标准，这是极为重要的，并且全面落实到核监管中，提高监督管理水平，为我国核事业的发展奠定基础。

关键词：临界装置;核安全审评;安全管理

当前世界发内的临界装置比较多，其临界事故的发生率也比较高。比如1945年8月21日洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家小哈里，是世界上首位死于中子辐射的人，因为其不慎将一块碳化钨掉落到钚球上，让系统达到临界，受到比较多的辐射作用而死亡。经过后来人们计算，他受到了510雷姆（5.1西弗）的种子辐射作用。放眼世界，日本、俄罗斯、美国等国家，核燃料工程都发生了很多临界事故。所以需要加强临界事故原因的分析，掌握裂变材料的特性，以消除临界事故，保证人们的生命安全。

1临界装置现状分析

1.1.临界装置法规标准分析

在HAD202/02《临界装置运行及实验管理》中，规定临界装置最大允许功率不应超过与堆芯平均中子通量密度1×108中子/厘米2∙秒所对应的功率水平。

当前虽然已经发布比较多的法规与标准，根据研究堆的要求，临界装置应该符合各项标准要求，进行检验之后符合要求。具体的设计和评审中，通常都会根据研究堆的要求制定相关标准。但是在具体的实施中，使用研究堆的标准审查往往都不会达到要求，临界装置并不能满足安全性的要求，所以还要做出改进和调整才能满足要求。

1.2.临界装置事故分析

核临界安全研究首先就是预防出现临界事故的问题，因为临界事故是因为裂变物质以外而产生的自持或者发散的中子链式反应而导致的能量以及放射性物质释放的情况。核临界事故产生的危险就是瞬时的发射线照射作用，超出人体能够承受的量而引发人员死亡事故。

临界装置发生原因如下：①人为操作不当;②工程自身存在缺陷;③实验事故的发生;④设计上存在不足;⑤无法预知的某些因素或者突发状况;⑥临界破坏或者战争。根据上述临界事故的形成原因，结合实际情况，制定出合理有效的应对措施。

2临界装置标准考慮

2.1.当前标准适用性

按照以往的研究堆法规标准要求，临界装置进行适用性分析，将不适用的部分进行全面深入的分析，从而可以寻找出符合设计需要的临界装置。

2.2.经验反馈体系

按照临界装置的设计经验，进行临界装置总结与梳理分析。需要从下述几点出发：首先总结临界装置设计与管理经验，了解其中的规定，体现出核心思想，作为营运单位开展工作的基础和根本。分析目前已经发生的案例，比如中国实验快堆等，最初在设计时也没有经验可以遵循，设计环节就要积极的探索与分析，最终确定了顶层输入的原则，将内部设计准则为主要的考虑内容，并且经过验证分析最终推广成为企业标准，然后形成行业标准。这种临界装置设计方式是可以参考的，运行安全性条件也可以借用，为今后的核安全监管以及临界装置设计水平的提升起到积极的促进作用。

2.3.审评关注问题

临界装置具体的安全评审环节，要随时了解运行的情况，采取必要的应对措施。比如，临界装置事故分析、抗震分析、人员防护、力学计算等，在快要达到临界装置的位置时，如何才能做出反应控制，规程内如何落实安全管理是极为重要的问题。当前核安全评审环节，临界装置的验收是重中之重，样俄罗斯验收原则，但是有些情况下并不能像研究堆那样严格管控，所以还需要做出来的调整。基于此，在审评环节，应该在标准大层次的框架之下，符合核安全的相关标准，其设计与运营都可以满足要求，这样才能判定为合格。但是从具体情况应用出发，很多验收环节都是无据可查的，而经过计算还存在多种情况，所以从临界装置安全性考虑出发，要加强这一方面的研究，以防止发生临界装置的安全事故。为了能够促进核工业长远、健康的发展，核安全是极为重要的，所以加强精细化管理极为有必要。

3临界装置实施策略

3.1.临界装置框架结构

在HAD202/02中，非常明确的规定，因为很多临界装置设计、操作、实验方面有着很大的不同，需要使得装置运行质量和实验的安全性，运营单位以HAF202《研究堆运行安全规定》为依据，以HAD202/02导则为指导，分析临界装置的条件，确定出符合实际需要的规程与制度。

3.2具体实施策划

按照上图1中的临界装置框架体系，前三层是国家发布的核安全监管体系，然后是相应的导则，其次是标准层次。而最下面一层，也就是第四层是执行层，是具体的标准和要求。上述各层都有着重要的指导性作用，结合临界装置的实际情况，合理开展规划与设计工作，分析各种可能的影响因素，提高临界装置运行水平。

人因工程中，需要综合分析运行人员、实验人员的实际情况，分析确定其可操作性目标，同时采取有效的应对措施可以防止发生人为失误所造成的安全事故问题。

工程设计中，以满足我国的法律法规的标准作为出发点，考虑到人因工程的影响，保证各项操作和标准容易实现。比如，临界装置报警系统设计环节，报警仪表是重要的设备，需要综合分析人因工程的实际情况，保证实验人员可以及时掌握相关的信息;设计方案确定时，融入相关的处理措施，及时发生临界事故，也不会给社会、人民产生严重的影响。

事故分析与始发事件中，临界事故相关因素的分析，采取有效的应对措施，可以预防发生偶然性的事故问题，从而可以提高管理水平。始发事件作为事故分析输入，在分析环节，根据双偶然性的基本原则，选择最大假想事故，了解其验收的环节，最终可以实现定量的判断，符合国家标准要求。

对于运行管理来说，只要是在其中出现了临界事故，工作人员立即启动应急响应措施，及时撤出现场，明确现场撤离的路线，有相关的应急装置;积极针对实验人员组织落实培训，应急预案的分析与研究，保障临界安全。

4结束语

目前我国的临界装置方面的规范与标准还是很完善，很多都是在研究堆中体现的，所以实际操作性比较差，还要做出改进和调整。而近年来，我国对安全管理极为重要，投入很大力量开展研究和分析。基于此，安全管理部门、营运单位以及其他相关单位，需要加强临界装置管理，严格落实安全管理标准，保证核安全达到要求，为我国核事业的发展提供基础和根本，同时还能够促进核工业领域的稳步发展，对于推动社会稳步、健康发展有着积极的作用。

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