小型模块堆可能更小,并采用具有许多固有安全特性的创新技术,但在监管方面的最终目标仍然不变:确保对人和环境的保护,并将事故和放射性释放的风险降至最低。
小型模块堆设计和部署的新型方案可能对现有的监管框架构成挑战。与现有反应堆相比,小型模块堆的设计一般比较简单,小型模块堆的安全概念更多地依赖于反应堆的非能动系统和固有安全特性,如低功率和运行压力。这些特性都增加了安全裕度,并且在某些情况下,实际上消除了反应堆堆芯受到严重损害的风险,从而消除了发生事故时放射性大量释放的可能性。因此,减少了对坚固的安全壳和应急响应措施的依赖。
“与现有反应堆相比,小型模块堆对安全系统、运行措施和人为干预的依赖性一般较小。因此,通常的监管方案,即基于冗余安全措施来弥补潜在的机械和人为故障,可能并不合适,应该考虑新的想法。”原子能机构核装置安全处处长Greg Rzentkowski说。然而,他补充说,当前安全方案所依据的主要概念,例如确保在若干工程和程序层面预防和减轻事故的纵深防御概念,如果利用风险和性能信息加以实施,则对于小型模块堆至关重要。
为了证明任何类型的核电厂设计的安全性,需要对核电厂所有状态——正常运行、预期运行事件和事故工况——进行全面安全评定。在此基础上,可以确定电厂设计抵御内部和外部事件的能力,并确定安全设施的性能标准,包括应急规划。
“小型模块堆的概念验证需要证明基本安全功能——反应堆控制、堆芯冷却和反应性密封——的有效性,在优化纵深防御策略以最大限度地降低事故风险的基础上,一旦发生事故,切实消除事故后果。”Rzentkowski说。鉴于新的设计和安全理念,应具体考虑安全论证文件的验证、单元之间接口、材料特性和人为因素。此外,他补充说,无论事故风险有多低,可扩展的密封和应急响应安排对于应对意外情况是必不可少的。