所有創新都帶來了可以改變行業的潛在好處，但也帶來了潛在的風險。在核領域，包括小型模塊化反應堆(SMR)在內的先進核反應堆正在融入創新技術，特別是能夠產生新穎解決方案的數字技術。

人們對中小型反應堆的興趣日益濃厚。這些先進核反應堆的發電能力有限——通常每臺最多 300 MW(e)，約為傳統核反應堆發電能力的三分之一。然而，尖端數字技術在這些新反應堆中的使用給核安全和安保方面帶來了新的挑戰。全球有超過 80 個處于不同開發階段的 SMR 設計和概念。

IAEA 信息技術安全官員羅德尼·布斯奎姆·席爾瓦 (Rodney Busquim e Silva) 表示：“部署中小型反應堆的一個挑戰是如何加快技術開發并展示其準備水平，同時保持遵守核安全和安保標準。” “這強化了在 SMR 生命周期中考慮和維護數字儀器和控制以及計算機安全解決方案的需求。”

基于計算機的解決方案和挑戰

SMR 的創新設計依賴于數字儀器和控制 (I&C) 系統來實現其創新功能。自動化、遠程監控和維護所需的數字技術以及其他新穎功能的增加，凸顯了對基于計算機的解決方案的需求。

一些中小型反應堆專為偏遠地區的核電部署和減少現場工作人員數量而設計，這可能需要持續可靠的遠程監控。鑒于數字儀表和控制系統的設計，計算機安全措施的應用應該是SMR站點和支持中心之間安全通信的先決條件。英國計算機安全專家邁克·圣約翰·格林 (Mike St. John-Green) 表示：“交換信息的需求可能會引入可能被網絡犯罪分子利用的途徑，因此需要對通信基礎設施采取強有力的網絡安全考慮。” “必須保護遠程操作信息的機密性、可用性和完整性，以確保中小型反應堆及相關基礎設施的安全可靠運行。”

人工智能 (AI) 和機器學習 (ML) 也支持 SMR 的運行。人工智能是指產生能夠跟蹤復雜問題的系統的技術，而機器學習技術則學習如何基于數據完成特定任務。通過將核設施和監控系統的數字模擬與人工智能系統相結合，核工業尋求優化復雜的功能，從而提高運營效率。然而，這些好處確實伴隨著潛在的網絡攻擊。例如，人工智能和機器學習所需的基于軟件的算法依賴于可能被操縱導致錯誤的人工智能決策的數據庫。

“這些系統可能會受到代碼注入的影響，例如，在開發過程、交付或軟件安裝過程中故意向它們提供損壞的數據。總體挑戰是如何使人工智能/機器學習算法具有足夠的透明度。必須明確定義人工智能/機器學習的可接受用途以及可接受的風險水平。”中國清華大學博士生斯文表示。

安全設計

專家們一致認為，必須從一開始就考慮核設施的計算機安全。這種積極主動的方法被稱為“設計安全”，借鑒了最佳實踐和從經驗中吸取的教訓，并實施了也適用于核安全、保障和退役的“設計”概念。

計算機安全設計旨在通過在設施或過程生命周期的所有階段考慮系統性和一致的安全性的方法，從源頭減少安全風險。Busquim e Silva 表示：“在 SMR 的整個生命周期(從設計到運營再到退役)中，需要考慮和維護計算機安全措施。” “當從一開始就考慮安全(包括網絡安全)時，設施開發商就可以做出設計選擇，使設施更加安全、高效和具有成本效益。”

國際原子能機構的作用

原子能機構將來自核組織和其他組織的專家聯系起來，討論和確定與中小型反應堆技術和操作特性相關的計算機安全問題和挑戰。例如，2022年2月，原子能機構主辦了一次關于中小型反應堆儀表控制系統和計算機安全的技術會議，以促進合作并促進國際專家之間的信息交流。與會者一致認為，有必要協調各國的做法和法規，使中小型反應堆的國際市場變得可行。“標準化 SMR 上的 I&C 解決方案開辟了一個全新的技術領域。新的操作模式所需的自動化程度不斷提高，以及數字系統的廣泛使用，

2023年3月，國際原子能機構還舉辦了一次研討會，進一步探討中小型反應堆計算機安全和儀表控制相關技術能力的發展。此外，國際原子能機構計劃于 2024 年啟動有關該主題的協調研究項目。