針對小型堆建立半徑可變的應急計劃區

熊緯佳　程衛亞　陳凌

摘 要：根據美國能源部DOE的定義，小型模塊化反應堆指功率不超過300MWe的反應堆。其更小的功率密度，更低的事故發生概率，更緩慢的事故進程，以及更小的場外后果，促使研究設計人員和未來可能的運行人員對應急計劃區的大小進行研究。該文對NRC針對小型堆提出的建立半徑可變的應急計劃區進行了討論，認為這一方法具有實際意義。

關鍵詞：小型模塊化反應堆 應急計劃區 半徑可變應急計劃區

中圖分類號：TL41 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（c）-0109-02

Abstract：According to the definition by DOE， small modular reactors refer to those whose power is not greater than 300MWe. The smaller power density， the lower probability of severe accidents， the longer time period between accident initiation and release of radioactive materials， and the smaller offsite consequence of SMRs are making designers and possible operators in the future study the size of their emergency planning zones. The paper discusses the methodology of establishing a scalable EPZ for SMRs， proposed by NRC， and believe it is meaningful and instructive.

Key Words：Small modular reactor； Emergency planning zone； Scalable EPZ

根據美國能源部DOE的定義，小型模塊化反應堆（以下簡稱“小型堆”）指功率不超過300 MWe的反應堆[1]。與大型反應堆相比，小型堆具有比三代壓水堆更高的安全性、更短的建造周期、良好的經濟性及應用的多樣性與靈活性，是一種用途廣泛，可滿足不同需求的堆型。小型堆在發電、供暖、制氫、海水淡化等多個方面可以靈活應用，同時還可解決發展中國家由于電網規模較小，大型堆發電不適用的問題[2]。近年來，國際上對小型堆開展了大量研究，美國、俄羅斯、中國、韓國目前正走在小堆研發的前列。

對于小型堆的每個模塊來說，其更小的體積，更低的功率密度，更低的事故發生概率，更緩慢的事故進程，以及更小的場外后果，都促使相關研究設計人員和未來可能的小型堆運行人員對應急計劃區的大小設置、場內及場外應急計劃的程度范圍、需要的響應人員數量、以及公眾緊急通告要求的相關內容進行研究。下面對NRC提出的針對小型堆建立半徑可變的應急計劃區進行了討論。

1 半徑可變的應急計劃區

NRC工作人員認為，小堆廠址的應急計劃應關注小型堆源項較小以及采用了非能動設計等情況，因此可設立一種半徑可變的應急計劃區，并設定與小堆事故源項、裂變產物釋放及相關劑量特征相匹配的場區外應急計劃要求[3]。采用這一方法，可以考慮建立4種不同半徑的應急計劃區，即場區邊界以及半徑分別為3.2 km、8 km和16 km的應急計劃區。

如果在場區邊界處的預期事故場區外劑量低于10 mSv，則不要求在場區邊界之外建立應急計劃區，場區外的應急計劃要求也將是有限的。如果場區邊界處的預期場區外劑量大于10 mSv，但在3.2 km處的預期劑量低于10 mSv，則可將應急計劃區半徑設定為2英里；如果3.2 km處的預期劑量超過10 mSv，但8 km處的預期劑量低于10 mSv，則可將應急計劃區半徑設定為8 km。如果8km處的預期劑量超過10 mSv，則可將應急計劃區的半徑設定為16 km，與現有的大型核電機組的應急計劃區半徑相同。使用半徑可變的應急計劃區示例見表1。

2 結語

相對于大型核電機組而言，小型堆具有更好的安全特性，同時其功率水平遠低于前者，由此決定了其應急計劃區小于前者。然而，應急計劃區的設定不單單是技術問題，還要考慮社會，經濟，政治等影響因素。美國核管會（NRC）早在1997年的政策討論文件SECY-97-020中就提出，為了證明對應急計劃進行修訂的正當性，需要花費大量人力物力資源來解決截斷概率問題；在縱深防御框架內，以某一層次上安全性提高證明另一層次上要求降低的正當性問題；以及公眾接受度問題。此后，NRC提出設立半徑可變的應急計劃區。該文對這一方法進行了討論，目前看來，這種半徑可變的應急計劃區是具有指導意義和現實價值的。

參考文獻

[1] A Makhijani，M Boyd.Small modular reactors[J].Issues Inence & Technology，2011，28（1）：8-9.

[2] 曲靜原，張琳，黃挺.小型堆研發及核應急準備進展[J].科技導報，2013，31（35）：71-75.

[3] Russell J Bell.Development of an emergency planning and preparedness framework of Small Modular Reactors[Z].SECY-11-0152.U.S.Nuclear regulatory commission，2011.

[4] Hugh L Thompson.RESULTS OF EVALUATION OF EMERGENCY PLANNING FOR EVOLUTIONARY ANDADVANCED REACTORS[Z].SECY-97-020.Nuclear Regulatory Commission，1997.endprint