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發(fā)展核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),從研究堆中獲益
Matthew Fisher
研究堆可用于各種目的,從培訓(xùn)核工程師和開展科學(xué)研究,到生產(chǎn)放射性同位素和研發(fā)先進材料。但是在國家可以啟動新的研究堆項目之前,它必須首先建設(shè)適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)結(jié)構(gòu)。
“原子能機構(gòu)就建立和實施研究堆項目中的問題提供指導(dǎo),其中包括法律和法規(guī)框架、人力資源發(fā)展、保障、安全和安保等問題?!痹幽軝C構(gòu)研究堆核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和能力建設(shè)技術(shù)負責(zé)人Andrey Sitnikov說,“原子能機構(gòu)的‘里程碑’方案有助于各國有效和全面地發(fā)展其研究堆計劃,使他們能夠安全可靠地利用其研究堆?!?/p>
“ ‘研究堆綜合核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)評審’工作組訪問幫助我們確定了進一步發(fā)展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域,包括我們的放射性廢物管理戰(zhàn)略和監(jiān)管框架。
“里程碑”方案
“里程碑”方案是一項分為三個階段的綜合計劃,列出了一個國家在19個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)展領(lǐng)域必須完成的任務(wù),包括核安全、人力資源、融資和管理。它既可用于核電計劃,也可用于研究堆計劃。
雖然該方案在總體輪廓上與研究堆計劃和核電計劃大致相似,但主要區(qū)別在于利用程度:研究堆的應(yīng)用范圍很廣,而核動力堆主要用于發(fā)電。
這意味著,當(dāng)一個國家在研究堆方面采取“里程碑”方案時,它必須首先確定該研究堆將作何用。了解研究堆的目的,不僅對于確定所需的具體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)要素(例如要聘用的專家類型和要建造的設(shè)施)至關(guān)重要,而且對于有效應(yīng)用“里程碑”方案也是至關(guān)重要的。
發(fā)展的三個主要階段
研究堆的開發(fā)過程分為三個主要階段:編制可行性報告,以論證研究堆項目的必要性;為開始反應(yīng)堆建造做準(zhǔn)備,包括建立法律和監(jiān)管框架;建造和調(diào)試新反應(yīng)堆。
每個階段都有一個完成標(biāo)志,或曰“里程碑”,以幫助國家在開始下一階段的工作之前跟蹤其進展并評估其準(zhǔn)備情況。完成“里程碑1”意味著一個國家已具備啟動研究堆計劃條件;完成“里程碑2”意味著一個國家已具備開始談判反應(yīng)堆建造和運行合同條件;完成“里程碑3”意味著反應(yīng)堆已具備調(diào)試條件。
審查和改進
評估哪些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)業(yè)已就緒和哪些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)還需要進一步發(fā)展,是建立或擴大研究堆計劃的一個重要步驟。原子能機構(gòu)根據(jù)請求,通過“研究堆綜合核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)評審”工作組訪問幫助各國審查現(xiàn)狀和確定可能需要改進的領(lǐng)域。“研究堆綜合核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)評審”工作組訪問是由原子能機構(gòu)協(xié)調(diào)的同行評審工作組訪問,具有整體性,由原子能機構(gòu)專家和具有專業(yè)研究堆核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)直接經(jīng)驗的外部專家組成的國際團隊進行。
在評審工作組訪問之前,有關(guān)國家將首先根據(jù)原子能機構(gòu)出版物《研究堆項目的具體考慮和里程碑》完成一份關(guān)于19個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)問題的自評價報告。然后,專家們根據(jù)在“研究堆綜合核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)評審”工作組訪問期間收集的證據(jù),包括戰(zhàn)略計劃和場址考慮,對項目情況進行評估。
評審工作組訪問結(jié)束后,“研究堆綜合核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)評審”工作組編寫一份報告,就要執(zhí)行的行動事項提出建議。后續(xù)評審工作組訪問可能在初始工作組訪問后兩年左右進行,以評估對建議的落實情況。根據(jù)評審結(jié)論,有關(guān)國家與原子能機構(gòu)通常制定一項行動計劃,在19個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)問題中的某些問題上進行有針對性的能力建設(shè)。
首次“研究堆綜合核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)評審”工作組訪問
2018年2月,首次“研究堆綜合核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)評審”工作組訪問在尼日利亞進行。尼日利亞有一座熱功率30kW的微型中子源研究堆(微堆),該反應(yīng)堆自2004年開始運行,用于培訓(xùn)活動和中子活化分析,但不能作其他應(yīng)用。
尼日利亞當(dāng)局設(shè)想建造一座功能更全的多用途研究堆,包括生產(chǎn)用于癌癥治療和食品保存的放射性同位素。多用途研究堆還將有助于豐富其運行大型反應(yīng)堆方面的經(jīng)驗,協(xié)助該國未來向可能的核電計劃邁進。
由于尼日利亞已經(jīng)擁有一項研究堆計劃,因此多用途研究堆的大部分基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)要求已經(jīng)在一定程度上得到解決;然而,運行一座更大規(guī)模的研究堆需要進一步加強和建設(shè)現(xiàn)有的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)?!把芯慷丫C合核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)評審”工作組提出的建議強調(diào)更加注重人力資源發(fā)展。尼日利亞計劃在2025年前使擬建的研究堆投入運行。
再展宏圖
建一座多用途反應(yīng)堆也是越南擬擴大其計劃的一部分,旨在擴大該國利用研究堆可以實現(xiàn)的目標(biāo)范圍。越南目前運行著一座相對較小的研究堆——一座熱功率 500 kW的池式堆,用途甚多,包括有限的放射性同位素生產(chǎn)和中子束研發(fā)。
2018年12月在越南開展了一次“研究堆綜合核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)評審”工作組訪問。評審工作組的結(jié)論是,越南在建設(shè)多用途研究堆所需的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面取得了顯著進展。建議包括進行更詳細的多用途研究堆利用評估,同時加強監(jiān)管機構(gòu)的獨立性。
“擬建的熱功率10~15兆瓦研究堆將提高我們在科學(xué)研究、教育和培訓(xùn)以及放射性同位素生產(chǎn)方面的能力。”越南原子能機構(gòu)主任Hoang Anh Tuan說。越南計劃在2026年前建成多用途研究堆?!啊芯慷丫C合核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)評審’工作組訪問幫助我們確定了進一步發(fā)展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域,包括我們的放射性廢物管理戰(zhàn)略和監(jiān)管框架?!?/p>