反应堆安全

设计及操作标准

从本质上讲，预防措施是一套旨在确保反应堆安全运行的设计和操作规则。美国的核工业美国创造了一种被称为“纵深防御”的设计理念，许多其他国家也采用了这种设计理念。在一个核能工厂遵循纵深防御模式，所有的安全系统都要求在功能上是独立的冗余,多样化的在设计。

其中最著名的预防措施是报告和检查，以再次检查工厂是否正确建造，操作规则，以及对操作人员进行资格测试，以确保他们了解自己的工作。核反应堆必须在非常高的质量标准下运行保证，要求工作人员审核、评估、调查和核实所有程序和维护都在按应有的方式进行。

安全制度的一个重要部分是严格依从性对设计要求:反应堆必须具有负功率反应性系数;安全杆在任何情况下都必须是可注射的;而且没有单一的调节棒能够迅速增加大量的反应性。另一个重要的设计要求是反应堆中使用的结构材料在预期使用寿命内必须保持可接受的物理性能。最后，施工必须遵守严格的质量保证规则，设计和施工都必须符合主要工程学会制定的标准，并得到监管机构的认可。

由于没有任何人类活动可以证明是绝对安全的，所有这些措施都不能将风险降低到零。然而，法规和安全系统的目标是将风险最小化到一个理性的人会得出这样的结论微不足道的．这个最小的风险值是什么，核工业是否已经达到了，这是一个激烈的争论的主题，但人们普遍认为，独立的监管机构——美国的核管理委员会(NRC)，英国核监管办公室(ONR)，英国国家原子能机构国际原子能机构国际原子能机构(IAEA)以及世界各地的类似机构是此类事务的适当法官。

1957年的Windscale事故

在目前的预防性设计理念发展之前，1957年10月，世界上第一起大规模核反应堆事故发生在英格兰西北部坎伯兰(现在属于坎布里亚郡)的Windscale。Windscale核电站由一对相同的反应堆提供动力，被称为1号和2号堆，这是一种风冷，石墨减速设计。它们最初建于1946年至1950年，用于生产核武器所需的钚，也为发电提供能源。然而，随着英国全力投入核开发军备竞赛在美国，反应堆的运行受到了直接的政治影响，Windscale的工程师被迫修改燃料设计，以增加钚和铀的含量氚生产。这些改进增加了燃料中的热量产生，从而增加了反应堆芯内的温度水平。

经过大约7年的成功运营，增加的产量对1号桩来说已经不堪重负。可能是由于其中一个燃料元件的缺陷，堆芯开始过热，并在锂镁包层内爆发了火灾铀燃料蛞蝓。为了消除堆芯的热量，操作人员打开了反应堆所有的空气冷却风扇。不幸的是，这只会火上浇油，并将火势蔓延到核心区域。此外，当风扇打开时，大量的放射性污染物通过通风烟囱释放出来。操作人员最终通过关闭风扇并迫使水进入堆芯来扑灭火灾。

“风尺”事件造成的损失比“三里岛，切尔诺贝利核事故,福岛后来的意外事件(见下文)．然而，它提供了一个显式的证明政治议程(在这种情况下，参与核军备竞赛)必须与能源和安全议程分开。

1972-75年的反应堆安全研究

1972年，作为评估核电站风险工作的一部分，美国原子能委员会(NRC的前身)授权了一项重大的安全研究。在许多实验室的大力协助下，AEC的研究涉及应用概率风险评估(PRA)技术首次应用于大型核反应堆这样复杂的系统。这项研究还首次将核电站事故的风险与自然灾害和人为事件等其他事件进行了比较。这项工作在1975年出版了一份题为反应堆安全研究也被称为WASH-1400。这项研究最有用的方面是它描述了被确定为造成严重事故的最重要因素的组成部分和事故顺序(情景)。

的反应堆安全研究得出的结论是，对于正在分析的轻水反应堆(LWR)系统来说，发生伤害大量人员的事故的风险极低。但是，这一结论在数量上存在很大的不确定性，因此受到了挑战。PRA技术的一个基本问题是，当风险水平被降低到较低的值时，它不容易被经验确认。也就是说，如果PRA预测一个反应堆在一万年中会发生一次故障，那么仅凭几年，甚至一万年的经验是无法证明这一说法的。因此，结果反应堆安全研究至于风险水平尚无法确认。尽管如此，报告的更新版本仍然为核概率风险提供了框架和参考评估．