核安全的简要历史和 若干基本概念 汤搏 2013年10月
核安全的简要历史和 若干基本概念 汤 搏 2013年10月
序言 “他们说航海有危险,但实称 上生活中总是充满危险。他们不 懂得船,所以他仉不懂得航海。” 独自驾帆船环航海 的16岁荷兰小姑娘劳拉·德克尔
序 言 “他们说航海有危险，但实际 上生活中总是充满危险。他们不 懂得船，所以他们不懂得航海。” — 独自驾帆船环球航海 的16岁荷兰小姑娘劳拉·德克尔
、安全的基本概念 1.安全是人类永恒的问题 自人类诞生以来,人类就一直面临着 安全问题。远古的人类面临的是食物短 缺、野兽和疾病威胁等自然灾害,近代 人类又面临着战争、环境问题等附加人 为灾害。未来的人类是否会考虑小行星 撞击以及其它现在未知的威胁? 2.安全是一个相对的概念 既然人类要永恒面对安全问题,则安
一、安全的基本概念 1.安全是人类永恒的问题 自人类诞生以来，人类就一直面临着 安全问题。远古的人类面临的是食物短 缺、野兽和疾病威胁等自然灾害，近代 人类又面临着战争、环境问题等附加人 为灾害。未来的人类是否会考虑小行星 撞击以及其它现在未知的威胁？ 2.安全是一个相对的概念 既然人类要永恒面对安全问题，则安
全一定是一个相对的概念,而绝对的安 全是不存在的。 衡量一件事情是否安全,只能放在其 所处环境中,与其它事情比较才有意义。 孤立地讨论一件事情的安全与否无法得 出有意义的结论。 3安全是一个变化的概念 随着人类所处环境的变化,人们对一 件事情的安全评判也会发生变化。如处 于饥饿状态的人更多地考虑的是食物的 获得,而不是食物的卫生。现在的人类
全一定是一个相对的概念，而绝对的安 全是不存在的。 衡量一件事情是否安全，只能放在其 所处环境中，与其它事情比较才有意义。 孤立地讨论一件事情的安全与否无法得 出有意义的结论。 3.安全是一个变化的概念 随着人类所处环境的变化，人们对一 件事情的安全评判也会发生变化。如处 于饥饿状态的人更多地考虑的是食物的 获得，而不是食物的卫生。现在的人类
也不会更多地考虑小行星的撞击,但未 来很可能会。 4需要为安全建立度量 为了比较不同事情的安全水平,一定 要建立一个安全的度量。 如果一件事情的不利后果已发生,我 们将其称为“灾难”。当然灾难之间是 可以比较的,但存在的问题是仅仅考虑 灾难的话,人类的生活将是悲观的。如 已知的约6500万年前的小行星撞击导致 了包括恐龙在内的大多数生物灭绝,未 来
也不会更多地考虑小行星的撞击，但未 来很可能会。 4.需要为安全建立度量 为了比较不同事情的安全水平，一定 要建立一个安全的度量。 如果一件事情的不利后果已发生，我 们将其称为“灾难”。当然灾难之间是 可以比较的，但存在的问题是仅仅考虑 灾难的话，人类的生活将是悲观的。如 已知的约6500万年前的小行星撞击导致 了包括恐龙在内的大多数生物灭绝，未 来
不能排除发生类似的撞击,那么人类的 生活还有何意义呢? 当然我们直观地意识到虽然撞击后果 很严重,但可能性很低。这样我们就可 以看到,我们通常考虑安全是从后果和 可能性两方面考虑的。 我们将一件事情可能的不利后果和发 生概率的乘积称为“风险”。科学界大 多数同意将风险作为安全的度量指标。 核安全是所有安全问题的组成部分, 也必须按照同样的方式思考问题
不能排除发生类似的撞击，那么人类的 生活还有何意义呢？ 当然我们直观地意识到虽然撞击后果 很严重，但可能性很低。这样我们就可 以看到，我们通常考虑安全是从后果和 可能性两方面考虑的。 我们将一件事情可能的不利后果和发 生概率的乘积称为“风险”。科学界大 多数同意将风险作为安全的度量指标。 核安全是所有安全问题的组成部分， 也必须按照同样的方式思考问题
5安全是控制风险而不是消除风险 既然不存在绝对安全,则安全一定是 将风险控制在可接受程度,而不是彻底 消除风险。 还必须注意到的是“凡事有一利则有 弊” “一件事愔带给我们的利益足够 大。而其代价可承受。我们则认为 该件事情是安全的 “安全是利益和代价的平衡
5.安全是控制风险而不是消除风险 既然不存在绝对安全，则安全一定是 将风险控制在可接受程度，而不是彻底 消除风险。 还必须注意到的是“凡事有一利则有 一弊” 。 “一件事情带给我们的利益足够 大，而其代价可承受，我们则认为 该件事情是安全的” 。 “安全是利益和代价的平衡”
二、核安全的简要历史 1. SCRAM防止链式反应失控 在建设世界上第一座反应堆芝加哥1号 时,费米等核物理学家担心的是一旦链 式反应被触发,能否得到控制。所以反 应堆设置了两套自动控制和一套手动控 制系统,同时设置了一个安全控制棒斧 头人( Safety Control rod Axe Man, SRAM),时刻准备砍断吊挂着安全控制 棒的绳索,以“防止链式反应失控
二、核安全的简要历史 1.SCRAM-防止链式反应失控 在建设世界上第一座反应堆芝加哥1号 时，费米等核物理学家担心的是一旦链 式反应被触发，能否得到控制。所以反 应堆设置了两套自动控制和一套手动控 制系统，同时设置了一个安全控制棒斧 头人（Safety Control Rod Axe Man, SCRAM），时刻准备砍断吊挂着安全控制 棒的绳索，以“防止链式反应失控”
2.设计裕度-纵深防御概念的起源 在芝加哥1号建设时,位于汉福特的 军用生产堆也在紧张建设过程中。军用 生产堆的建设是由杜邦公司负责的。虽 然核物理学家们对自己的计算都很有信 心,但承建反应堆的化学工程师们则根 据工业经验表示质疑,坚持在工程中保 留设计裕度,采用冗余等手段,这被视 为“纵深防御”概念的起源
2.设计裕度-纵深防御概念的起源 在芝加哥1号建设时，位于汉福特的 军用生产堆也在紧张建设过程中。军用 生产堆的建设是由杜邦公司负责的。虽 然核物理学家们对自己的计算都很有信 心，但承建反应堆的化学工程师们则根 据工业经验表示质疑，坚持在工程中保 留设计裕度，采用冗余等手段，这被视 为“纵深防御”概念的起源
3.最坏的可想象事故-远距离厂址政策 在早期的研究堆和生产堆主要服务于 军事用途,且主要位于偏远地区的状况 下,为保证公众安全,核安全管理采取 的是考虑“最坏的可想象事故”,即全 堆芯熔化,并且不考虑任何包容来评价 所需要的禁区半径。AEC推荐的禁区半径 是 R(mile)=0.01×[反应堆堆芯热功率 (Kw)]0.5
3.最坏的可想象事故-远距离厂址政策 在早期的研究堆和生产堆主要服务于 军事用途，且主要位于偏远地区的状况 下，为保证公众安全，核安全管理采取 的是考虑“最坏的可想象事故”，即全 堆芯熔化，并且不考虑任何包容来评价 所需要的禁区半径。AEC推荐的禁区半径 是： R（mile）=0.01×[反应堆堆芯热功率 （Kw）] 0.5