對研究堆和平利用核材料和核技術(shù)情況進(jìn)行核查是原子能機(jī)構(gòu)核核查工作的重要組成部分。雖然只有30個國家擁有核電廠和燃料循環(huán)設(shè)施，但有50多個國家在運行研究堆。2018年，原子能機(jī)構(gòu)在約150個有研究堆的設(shè)施實施了保障。這些設(shè)施對保障構(gòu)成了挑戰(zhàn)，因為與核動力堆不同，研究堆的設(shè)計千差萬別，所實施的保障措施需要針對每種類型的反應(yīng)堆量身定制。

“低功率并不意味著低關(guān)注度，”原子能機(jī)構(gòu)國家級協(xié)作高級視察員Djamel Tadjer表示，“雖然研究堆在健康和發(fā)展方面提供了重大好處，但將核材料從和平利用中轉(zhuǎn)用或濫用反應(yīng)堆的可能性仍然存在。因此，在研究堆實施保障是原子能機(jī)構(gòu)核查工作的重要組成部分。”

使用研究堆的一個副產(chǎn)品是钚。钚不僅是一種可用于核能和研究的材料，而且也是一種用于生產(chǎn)核武器的原料。雖然一座研究堆只能生產(chǎn)少量钚，但它仍然是保障所關(guān)切的一個問題。

在核查過程中，原子能機(jī)構(gòu)考慮研究堆生產(chǎn)一個重要量核材料（即不能排除制造核爆炸裝置可能性的核材料近似量）所需的時間。原子能機(jī)構(gòu)還接受東道國提供的有關(guān)設(shè)施設(shè)計和布局以及使用中核材料的形式、數(shù)量、場所和流量的信息資料。利用這些信息資料，原子能機(jī)構(gòu)針對設(shè)施規(guī)格量身定制保障方案。然后，原子能機(jī)構(gòu)可以核實當(dāng)事國提供的設(shè)計資料的正確性和完整性，并確認(rèn)設(shè)施和設(shè)施內(nèi)的核材料正在按所報告的那樣進(jìn)行使用。

不同的用途和設(shè)計

許多研究堆設(shè)施都建有熱室。這些密閉小室保護(hù)工作人員免受核輻射；工作人員站在熱室外面，用機(jī)械手安全地操作位于熱室內(nèi)的設(shè)備和核材料。熱室通常用于醫(yī)學(xué)同位素分離，但也可用于從研究堆生產(chǎn)的輻照燃料中提取少量钚。原子能機(jī)構(gòu)保障視察員接受檢測钚提取方面的培訓(xùn)。

少數(shù)研究堆使用高濃鈾（鈾-235富集度大于20%的鈾），這是另一種可用于生產(chǎn)核武器的材料。雖然許多研究堆已經(jīng)改為使用低濃鈾（低濃鈾不能直接用于核武器），但原子能機(jī)構(gòu)保障視察員還要檢查研究堆設(shè)施的所有核材料，以核實當(dāng)事國申報的正確性和完整性。

“由于研究堆在設(shè)計和使用上的差異，目前還沒有滿足此類設(shè)施保障要求的通用清單，”Tadjer說，“因此，我們培訓(xùn)視察員尋找任何在研究堆中濫用和核材料轉(zhuǎn)用的跡象。對于視察員來說，這就是發(fā)現(xiàn)不一致之處，然后知道要提出的正確問題。”

履行保障義務(wù)

然而，實施保障不僅是原子能機(jī)構(gòu)視察員的工作，因為各國也必須滿足某些特定要求。原子能機(jī)構(gòu)在將保障納入設(shè)施設(shè)計、實行核材料衡算和滿足實施保障的法律要求方面向各國提供援助，以滿足這些要求。這種援助包括為在研究堆設(shè)計中納入保障考慮提供指導(dǎo)。原子能機(jī)構(gòu)還提供國內(nèi)咨詢工作組訪問，以支持國家核材料衡算和控制系統(tǒng)履行其義務(wù)。

在研究堆設(shè)計過程中早期考慮保障要求，可以減少未來對設(shè)施營運者進(jìn)行核材料核查的要求。例如，應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)測的可能性具有成本效益，在減少視察員現(xiàn)場活動需要的同時，保持保障的有效性。遠(yuǎn)程監(jiān)測的一個例子是使用先進(jìn)熱工水力功率監(jiān)測器評估冷卻劑流量和熱提取，以計算反應(yīng)堆的钚產(chǎn)量。通過了解反應(yīng)堆在特定時間段內(nèi)生產(chǎn)了多少钚，視察員可以相應(yīng)地修改視察頻率，從而為視察員和營運者節(jié)省時間。

“對研究堆實施保障，與對任何核設(shè)施實施保障一樣，東道國和原子能機(jī)構(gòu)之間的合作非常重要?！盩adjer說，“通過共同努力和應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)，如先進(jìn)熱工水力功率監(jiān)測器，原子能機(jī)構(gòu)能夠更有效和高效地核實核材料仍在和平使用?！?/p>