核燃料循环设施事故分析方法分析

核燃料循环设施事故分析方法分析

罗楠

福建福清核电有限公司， 福建 福清 350300

摘要：核燃料近几年在我国的应用发展速度较快，但是由于核燃料自身的特殊性，在核燃料循环设施的使用过程中也经常出现事故情况，造成不良后果与影响，然而，对于核燃料的循环设施事故情况的解决方法主要是通过核燃料循环设施事故分析法的方式，有效而准确的评价分析事故情况，然后基于不同的事故开展对事件序列的测算与评估，推测其发展方向，采取有效的解决措施。因此，本文就基于核燃料循环设施事故分析方法进行讨论，主要从国内外核燃料循环设施事故分析方法的应用现状入手，对比不同事故方法并对新的循环设施事故分析方法提供建议与意见，为我国核燃料事业的进一步发展提供更多理论建议。

关键词：核燃料；设施事故；事故分析；核燃料循环

引言

在生产与开发的过程中，核燃料起到了重要的推动作用，核燃料可以有效的起到核能开发与生产加工的效果，在燃料循环设施的应用中，由于其核燃料及设施的特性，具体表现出了物流具有毒性、核临界安全情况突出以及工艺流程较为复杂等情况，在核燃料循环的过程中也体现出了较为明显的包容边界损坏与各种泄漏的情况事故。另一方面，在事故情况发生以后，由于其位置的分布与变化，外部包容边界的破损与放射性物质泄漏的情况也较为明显，只有有效的解决这些事故情况，才能避免事故带来的风险，提高循环事故的质量。

1 国内外核燃料循环设施事故分析方法与应用现状

国内外对于核燃料循环设施事故的分析都较为重视，然而对于这种问题常见的方法就是确定论、ISA、概率论三种分析方法。而在近些年中，不同的国家对于三种方法的应用也有所差异，ISA方法的应用较多，并且主要集中在对事故的前段分析中，而针对后期处理的事故分析时，大部分国家选择采用确定论分析法位主，采用概率论分析方法为辅，只有美国仍然采用ISA方法。另外，乏燃料中间贮存的过程中的设施事故分析中，大部分国家采用ISA方法进行分析，兵器恶业辅助以概率风险评价的方法，有效的分析了事故与事件出现的后果及其情况，对方法的贯彻落实提供了重要作用效果。

2 核燃料循环设施不同事故分析方法比较

目前各国对于事故分析方法的应用存在明显的差异，而基于事故的分析方法与事故分析效果来看，具体可以从确定论分析方法、ISA分析方法与概率分析方法三个方面入手明确不同的事故类型。基于我国的核燃料安全情况来看，在对于ISA方法的应用中，对于风险的定义主要是定义为发生概率的矢量乘积，也就是后果的概率情况，而在这个风险内容中也主要涵盖了低、中、高三个不同风险概率的事故，概率方法的风险差异明显。另一方面，在确定论的方法序列中，只有由于工程设计中存在明显的有效性、冗余性、独立性以及多样性特点，因此对于工程措施的实施效果与事故出现后的后果情况分析也应当有专门的概率计算与分析方法，进而更好的预测其概率水平。

出于对不同的概率情况的需求来看，对于ISA与概率论方法的应用系统之间的相互关系主要是基于事故树与故障树来开展分析的，但是较为常见的风险情况就是指数方法，在事件工程的应用过程中可以分为主动类型与被动类型，依照不同的风险特点与风险情况，可以基于不同的方法论与不同模式形成等同的方法效果。

总而言之，ISA方法与确定论、概率论两种方法在使用过程中虽然有所区别，但是由于确定论方法中的单个事件的序列情况在不同的情景假设中形成了不同的后果，并且概率论的方法与事件序列中的概率估算效果具有明确的参照，因此ISA方法是确定论、概率论两种方法的融合的一种方法。

3 我国核燃料循环设施事故分析方法和建议

基于上文分析讨论内容可知，核燃料循环设施事故情况在国内外都较为重视，但是在对于设施事故的分析方法的应用来看，最为常见的方法技术就是由于设燃料中间贮存过程中设施要求确定论与方法论以及ISA方法，而除了这两种方法之外，对于其他类型的设施在分析的过程中只需要对定论方法进行分析与确定。因此，在目前也应当明确我国的核燃料循环设施存在的事故分析方法与相关建议，基于循环设施与方法特点，采取相关的理论建议，明确其方法内容。

确定论的方法在我国的燃料前后段设施的应用中有着明显的区别，最为主要的就是分类不同，由于前段与后段所出现的风险事故情况不同，所以要针对不同阶段与不同情况展开差异分析。在前段中，由于铀富集与铀燃料的原因，在前段出现的事故类型也主要集中在异常运行、设计基准、超设计基准等事故中，因此对于前段的事故分析工作应当基于设计基准事故进行分析。而对于后段设施来说，应当通过对燃料贮存与后期处理设施的的研究，基于事故事件的大小进行差异性的分析，主要从大事故、小事故、事件事故、设计基准事故与严重事故五个方面进行差异分析与研究，进而提高工程措施的有效性，为后期验收与超设计基准情况的实际发生提供分析思路。同时，由于乏燃料中间的贮存情况分析需要通过ISA方法开展，但是由于条件的限制作用，在近些年来对于的工程的实践效果不强，保守性也不强，这也导致了我国的循环设施事故分析方法在实际燃料分析工作中取得了一定的应用效果，在该领域的发展中也起到了重要的效果作用。

随着近些年来研究的不断深入与发展，基于ISA方法的应用研究开展后期处理工作的效果也在不断的加强，我国对于铀燃料元件的制造效果较强，针对不同的风险分析方法与安全分析工作已经针对性的开展了ISA分析方法的应用效果。在具体处理ISA方法的过程中，参照美国的ISA方法的要求情况来看，较为常见的研究效果就是开展类似于风险概率分析方法的故障事故情况分析法，然后针对其基准事件筛选并开展精密的计算，采用类似的概率与类似方法建立故障树，针对故障树的概率值控制，引入国外的数据方法，在确定论的基础上对设计基准事故范围进行补充，进而提供部分更新的基准事故，有效的处理核燃料循环设施的事故情况。

在几十年的发展过程中，事故分析方法在国外已经有了完整的理论体系，但是目前在我国的应用仍然没有真正做到完善，这就需要通过将国外的优秀经验与思想引入，基于设施潜在的辐射危害后果情况，开展相关的概率风险评价效果，基于设计基准，同时通过准则优化与设施周边限制区域与应急区域的划定，为进一步开展事故预防工作提供参考。同时在使用事故分析法的时候也要注重该方法的使用特点，从核燃料的自身特点出发，引入ISA方法、概率估算法形成一种对概率目标的有效分析效果，有效的过渡掉中间不必要的环节，步入到概率论方法中。

4 结论

总而言之，在推动核燃料应用与效果的过程中也要注重对核燃料循环设施事故的有效解决，核燃料循环设施事故较为常见，但是在具体出现核燃料循环设施事故情况的时候，也应当做好对事故的分析与处理方法明确。目前国内外较为常用的方法就是核燃料循环设施事故分析法，该方法可以有效的评价事故的进展与事故的风险情况，估算事故风险出现的概率，然后采用灵活且使用的方法开展工作，提高概率与事件的风险估算效果，增强其可操作性，在核燃料的应用发展中较为适用。

参考文献：

[1]金潮,刘凯,张菁,张坤,郑建国,杜旭红.核燃料循环设施火灾风险分析方法的探讨[J].核科学与工程,2019,39(06):994-998.

[2]申红. 核燃料循环设施安全目标及应用[C]. 中国核学会.中国核科学技术进展报告（第五卷）——中国核学会2017年学术年会论文集第10册（核测试与分析分卷、核安全分卷）.中国核学会:中国核学会,2017:486-490.

[3]吕丹,赵善桂,宋凤丽,阙骥,杨晓伟,刘新华.核燃料循环设施事故分析方法探讨[J].核科学与工程,2015,35(04):694-701.