國際原子能機構核保障檢查員檢查監控攝像頭,這是核設施設計或改造期間考慮的一種措施。(照片:國際原子能機構)
隨著最新的創新和技術不斷帶來新的可能性,經驗表明,從一開始就在設計核設施時考慮到保障措施是最有效的。一種稱為設計保障 (SBD) 的概念考慮了規劃階段的保障要求——在開始建造或改造核設施之前。
“在設計和建造過程的早期確認保障措施有助于利益相關者之間就設施將如何運行和適用的保障措施進行對話,”原子能機構高級保障分析師 Traci Newton 說。SBD 的目的是促進核查方法的開發,將對運營商的影響降至最低,同時不降低保障活動的有效性和 IAEA 為核查目的對設施的訪問。“SBD 通過幫助 IAEA 優化其應用來提高保障的效率,”Newton 說。通過規劃預期的核查活動,可以設計設施以最大限度地減少視察員暴露于輻射的可能性,增加維護保障設備的可及性,
例如,在設計乏核燃料貯存設施時,重要的是要考慮 IAEA 密封件的應用,以便在未來幾年內可以在對被檢查設施的運行造成最小干擾的情況下開展保障活動。此外,早期規劃可以將靈活性納入設施的基礎設施,以支持未來的技術創新,這可能有利于運營商和原子能機構實施保障。
SBD 要求設施設計者詳細了解保障要求。因此,IAEA 實施 SBD 的主要目標之一是提高核監管機構和研發界對此類要求的認識。
用于未來反應堆的 SBD
原子能機構發布了一個由七部分組成的指導系列,反映了 SBD 在核燃料循環各個方面的應用,從最初的規劃和設計到建造、運行、乏燃料管理和退役。該系列為決策者、設計者、設備供應商和潛在購買者提供建議,同時還考慮了與設計核設施相關的經濟、運營、安全和安保因素。
應用 SBD 的一個新興機會是小型模塊化反應堆 (SMR),它提供了新穎的反應堆設計、燃料工藝和供應安排。由于建造時間更短、適應性更強和固有的安全特性,SMR 為核能擴展提供了巨大的潛力。在這些新反應堆的整個開發過程中都考慮了保障條款,從而避免了在建造完成后進行增量更改的需要。
“根據與國際原子能機構簽訂的全面保障協議,一個國家的所有核反應堆都需要受到保障——無論規模或技術如何——包括 SMR,”牛頓說。“通過在反應堆設計的早期階段與原子能機構合作,可以將保障措施考慮納入這些反應堆的設計和規劃中,從而可以以最有效和高效的方式進行核驗證,同時將操作員的負擔降至最低。”
IAEA 通過其成員國支持計劃 (MSSP) 參與 SBD 討論。MSSP 允許感興趣的國家、反應堆設計者和 IAEA 之間公開交流設計信息。原子能機構還通過 SMR 監管者論壇讓其他利益相關者參與進來,該論壇匯集了核安全和安保專家,討論與 SMR 監管相關的挑戰并分享經驗。
許多國家正在建設或規劃中小型反應堆,還有更多國家表示有興趣。為響應應對挑戰和促進及時部署 SMR 的請求,IAEA 于 2021 年建立了 SMR 及其應用平臺。該平臺是原子能機構關于 SMR 的全方位支持和專業知識的一站式商店,來自核安全、安保和保障的技術開發和部署。
“原子能機構的 SBD 活動將確保該機構準備好在新建或升級的設施,特別是中小型反應堆中實施有效和高效的保障,”牛頓說。