核安全的基本概念
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辐射防护目标
保证在所有运行状态下核 动力厂内的辐射照射或由 于该核动力厂任何计划排 放放射性物质引起的辐射 照射保持低于规定限值并 且合理可行尽量低，合理 可行尽量低；
保证减轻任何事故的放射 性后果。
技术安全目标
采取一切合理可行的措施防止核 动力厂事故，并在一旦发生事故 时减轻其后果；
Nuclear chain reaction
裂变碎片与放射性物质
α衰变 β衰变
γ衰变
寿期末：1W热功率所对应的 裂变产物（FP）约3.7x1010Bq FP中：气体Kr，Xe, I 98%保留在UO2芯块中 <2 在间隙中
高温高压水
几百立方米水 153bar
破口
喷放
汽化 放射性
融化 压力容器破损
对于在设计该核动力厂时考虑过 的所有可能事故，包括概率很低 的事故，要以高可信度保证任何 放射性后果尽可能小且低于规定 限值；
并保证有严重放射性后果的事故 发生的概率极低
概率论安全目标(检验标准)
每堆年发生严重堆芯损伤事件的 频率低于10-5
每堆年需要场外早期响应的大量 放射性释放事件的频率低于10-6
多道实体屏障-多重屏障
燃料芯块 元件包壳 一回路压力边界 安全壳 放射性保护区
防止放射性物质外泄 的四道屏障
1km 安全壳
纵深防御的执行要求
应用于核电厂的全部活动
设计 建造 安装 运行 维修
应用于核电厂的全部时间
任何时候各防御层次都必须按照不同运行方式的规定一一备齐
按照适当的质量水平和工程 实践
争取并保守的设计、建造和 运行核电厂
检测：及时检测到和纠正偏 离运行工况。以防止预计运 行事件升级为事故工况
缓解：应付已超出设计基准的严重 事故，并保证放射性后果保持在合 理可行尽量低的水平
保证包容功能
通过附加的措施和规程防止事故发 展
通过减轻所选定的严重事故后果， 加上事故处置规程可以完成该目标
核电厂运行造成生命与健康的社会风险应当与其他替代发电
手段的风险相当或更低，而且，核电厂风险不应明显增加社
会总风险
定量目标
两两个个千千分分之之一一准准则则
核电厂周围由核事故造成急性死亡的人均风险，不应超过美 国人值常可能遭受的各种其他事故下急性死亡总风险的0.1％
核电厂附近居民因核电厂运行而遭受癌症死亡的风险不应超 过由其他原冈造成的 癌症死亡总风险的0.1％
发生堆芯损伤事故的概率，现有堆10-4/堆年，新建堆10-5/堆年
发生大量早期放射性向环境释放事故的概率，现有堆10-5/堆 年，新建堆10-6/堆年
我国的安全目标
1991年，国家核安全局颁发的 《核电厂设计安全 规定 》HAF102 ，其中对安全目标的定义了三wenku.baidu.com 表达形式
2002年8月，国家核安全局颁发了《新建核电厂设 计中几个重要安全问题的技术政策》，其中对安 全目标的定义进行了修正,有四种表达形式
2004年4月，国家核安全局颁发了新版 《核动力 厂设计安全规定 》HAF102 ，对安全目标的定义 了三种表达形式
《核动力厂设计安全规定 》，2004年4月国家核安全局批准发布
中国核安全目标: Safety Goal
总目标（最终安全目标）
在核动力厂中建立并保持对 放射性危害的有效防御， 以保护人员、社会和环境 免受危害
核安全管理与文化
第一章 核安全的基本概念
主讲：杨燕华 上海交通大学核科学与工程学院
2007年9月
第一章 核安全的基本概念
• 1.1 核电站的危险来源 • 1.2 核电厂的安全保障 • 1.3 核安全标准
核安全范围
核安全法规 核安全监督管理
核安全文化 安全设计
确定论分析 概率论分析
核核安安全全 事故分析
核电厂的风险来源
同任何其它工业一样，核电站也可能存在
一下问题
设计上的错误 制造上的缺陷
管理制度 安全设计
建造和安装上的错误 安全文化
运行和维护上的错误
安全目标
设备故障
核电站的安全性必须有一定的标准来
衡量，一定的安全保障措施来实现
核电厂的基本安全功能 (Golden Rule)
美国标准
国内标准
安全目标
Safety Goal
为了对核安全的行为有个衡量标准， 国家首先要对核安全要求达到的目标提出 一个标准。这称为安全目标（safety goal）
安全目标--Safety Goal
Safety Goal
IAEA的安全目标 美国的核安全目标 我国现行核安全目标
IAEA—INSAG 的安全目标
国际原子能机构的国际原子能安全咨询委 员会的安全目标是：
堆芯损伤事故的发生频率为：现有堆10-4/堆 年、新堆10-5/堆年
发生大量早期放射性向环境释放事故的概 率，现有堆10-5/堆年，新建堆10-6/堆年
美国的安全目标
1986年美国颁布“安全目标政策声明”
定性目标
公众中的每个人都应当获得一定程度的保护，使他不承受因 核电厂运行后果而明显增加的生命和健康风险
必须同时具备所有防御层次
在缺少一个防御层次而其他防御层次虽在的条件下，继续运行就 没有足够的基础
需要掌握的主题内容
什么是核电的威胁？ 核电站的基本安全功能 核安全的基本保障 衡量核安全的标准
设置专用的系统
应急：减轻事故工况下可能的放射
制定运行规程
性物质释放后果。
保护：制止预期运行事故和始发
事件升级发展成严重事故，控制 其后果。
适当装备的应急控制中心 场区内和场区外应急响应计划
固有安全特性
故障安全设计
附加的设备和规程
应应用用于于核核电电厂厂的的全全部部活活动动
剩余反应性
初始装载量 用于整个堆芯燃料寿期内
的燃耗、裂变产物的积累
衰变热
裂变产物Æ β、γ射线Æ与 物资作用Æ产生热能（衰变 热）
裂变产物的半衰期很长 例，600MW
10h：P/P0>1.0% ， 6MW 1w： P/P0>0.1% ， 0.6MW 30y： P/P0>0.01% ， 0.06MW (60kw) 需确保堆芯有效冷却
Golden Rule of Reactor Safety
反应性控制 (Control)
反应堆功率可控
余热排出 (Cool)
燃料有效冷却
放射性包容 (Contain)
放射性无泄漏
1.2 核电厂的安全保障
安全目标
核安全管理制度
许可证制度
安全标准
核安全政策：法规、导 则、指导文件
纵深防御的出发点
核电厂的设计总是有瑕疵的 设备有时会有故障 操作员偶尔也会出错
关关键键是是要要保保证证有有足足够够深深度度 防防御御瑕瑕疵疵、、故故障障和和错错误误的的 能能力力，，使使得得它它们们不不增增加加事事 故故危危害害的的风风险险
纵深防御的应用
第一层次的应用
提供多层次的设备和规程，或称多道防御
用以防止事故 及时检测到和纠正偏离运行工况 在未能防止事故时保证适当的保护 尽一切可能性缓解事故的后果 最严重时启动应急响应
第二层次的应用
核电厂设置多道实体屏障 设计必须保证每一屏障的有效性，并为之提供保护
纵深防御的五个层次
预防：防止偏离正常运行工 况与防止发生系统故障
核安全审查
独立的核安全监管部门
核安全监督
核安全设计
核电站安全监督管理程 序
核安全文化
安全设计准则
安全意识和安全行为
1.3 核安全标准
可以接受的 不可接受的
安全标准
核安全标准
• 安全目标
• 纵深防御 • 安全文化
INSAG提出了三个 统领全局的核安全 总原则
IAEA 国际标准 NRC
辐射防护和 放射性废物管理
核事故应急
未来堆改进 事故对策
事故研究
1.1 核电站的危险来源
核电危险性的本质 核电站风险的来源 核电站的基本安全功能
核电危险性的本质
核裂变 －－功率徒升的可能 强放射性 －－辐射损伤 高温高压水－－融化和喷放 剩余反应性－－潜在的能量来源 衰变热 －－停堆后继续过热的可能
ALARA
指导性指标
ALARA
所有的危害必须降低到一个水平: As Low As Reasonably Achievable 合理可行尽量低
纵深防御
国际原子能机构核安全标准中 安全原则的主要原则
此概念必须贯彻于安全有关的全部活动，包 括与组织、设计或人员行为有关的方面，以 保证这些活动均置于重叠措施的防御之下， 即使有一种防御失效，亦将得到补偿或纠正。
保证在所有运行状态下核 动力厂内的辐射照射或由 于该核动力厂任何计划排 放放射性物质引起的辐射 照射保持低于规定限值并 且合理可行尽量低，合理 可行尽量低；
保证减轻任何事故的放射 性后果。
技术安全目标
采取一切合理可行的措施防止核 动力厂事故，并在一旦发生事故 时减轻其后果；
Nuclear chain reaction
裂变碎片与放射性物质
α衰变 β衰变
γ衰变
寿期末：1W热功率所对应的 裂变产物（FP）约3.7x1010Bq FP中：气体Kr，Xe, I 98%保留在UO2芯块中 <2 在间隙中
高温高压水
几百立方米水 153bar
破口
喷放
汽化 放射性
融化 压力容器破损
对于在设计该核动力厂时考虑过 的所有可能事故，包括概率很低 的事故，要以高可信度保证任何 放射性后果尽可能小且低于规定 限值；
并保证有严重放射性后果的事故 发生的概率极低
概率论安全目标(检验标准)
每堆年发生严重堆芯损伤事件的 频率低于10-5
每堆年需要场外早期响应的大量 放射性释放事件的频率低于10-6
多道实体屏障-多重屏障
燃料芯块 元件包壳 一回路压力边界 安全壳 放射性保护区
防止放射性物质外泄 的四道屏障
1km 安全壳
纵深防御的执行要求
应用于核电厂的全部活动
设计 建造 安装 运行 维修
应用于核电厂的全部时间
任何时候各防御层次都必须按照不同运行方式的规定一一备齐
按照适当的质量水平和工程 实践
争取并保守的设计、建造和 运行核电厂
检测：及时检测到和纠正偏 离运行工况。以防止预计运 行事件升级为事故工况
缓解：应付已超出设计基准的严重 事故，并保证放射性后果保持在合 理可行尽量低的水平
保证包容功能
通过附加的措施和规程防止事故发 展
通过减轻所选定的严重事故后果， 加上事故处置规程可以完成该目标
核电厂运行造成生命与健康的社会风险应当与其他替代发电
手段的风险相当或更低，而且，核电厂风险不应明显增加社
会总风险
定量目标
两两个个千千分分之之一一准准则则
核电厂周围由核事故造成急性死亡的人均风险，不应超过美 国人值常可能遭受的各种其他事故下急性死亡总风险的0.1％
核电厂附近居民因核电厂运行而遭受癌症死亡的风险不应超 过由其他原冈造成的 癌症死亡总风险的0.1％
发生堆芯损伤事故的概率，现有堆10-4/堆年，新建堆10-5/堆年
发生大量早期放射性向环境释放事故的概率，现有堆10-5/堆 年，新建堆10-6/堆年
我国的安全目标
1991年，国家核安全局颁发的 《核电厂设计安全 规定 》HAF102 ，其中对安全目标的定义了三wenku.baidu.com 表达形式
2002年8月，国家核安全局颁发了《新建核电厂设 计中几个重要安全问题的技术政策》，其中对安 全目标的定义进行了修正,有四种表达形式
2004年4月，国家核安全局颁发了新版 《核动力 厂设计安全规定 》HAF102 ，对安全目标的定义 了三种表达形式
《核动力厂设计安全规定 》，2004年4月国家核安全局批准发布
中国核安全目标: Safety Goal
总目标（最终安全目标）
在核动力厂中建立并保持对 放射性危害的有效防御， 以保护人员、社会和环境 免受危害
核安全管理与文化
第一章 核安全的基本概念
主讲：杨燕华 上海交通大学核科学与工程学院
2007年9月
第一章 核安全的基本概念
• 1.1 核电站的危险来源 • 1.2 核电厂的安全保障 • 1.3 核安全标准
核安全范围
核安全法规 核安全监督管理
核安全文化 安全设计
确定论分析 概率论分析
核核安安全全 事故分析
核电厂的风险来源
同任何其它工业一样，核电站也可能存在
一下问题
设计上的错误 制造上的缺陷
管理制度 安全设计
建造和安装上的错误 安全文化
运行和维护上的错误
安全目标
设备故障
核电站的安全性必须有一定的标准来
衡量，一定的安全保障措施来实现
核电厂的基本安全功能 (Golden Rule)
美国标准
国内标准
安全目标
Safety Goal
为了对核安全的行为有个衡量标准， 国家首先要对核安全要求达到的目标提出 一个标准。这称为安全目标（safety goal）
安全目标--Safety Goal
Safety Goal
IAEA的安全目标 美国的核安全目标 我国现行核安全目标
IAEA—INSAG 的安全目标
国际原子能机构的国际原子能安全咨询委 员会的安全目标是：
堆芯损伤事故的发生频率为：现有堆10-4/堆 年、新堆10-5/堆年
发生大量早期放射性向环境释放事故的概 率，现有堆10-5/堆年，新建堆10-6/堆年
美国的安全目标
1986年美国颁布“安全目标政策声明”
定性目标
公众中的每个人都应当获得一定程度的保护，使他不承受因 核电厂运行后果而明显增加的生命和健康风险
必须同时具备所有防御层次
在缺少一个防御层次而其他防御层次虽在的条件下，继续运行就 没有足够的基础
需要掌握的主题内容
什么是核电的威胁？ 核电站的基本安全功能 核安全的基本保障 衡量核安全的标准
设置专用的系统
应急：减轻事故工况下可能的放射
制定运行规程
性物质释放后果。
保护：制止预期运行事故和始发
事件升级发展成严重事故，控制 其后果。
适当装备的应急控制中心 场区内和场区外应急响应计划
固有安全特性
故障安全设计
附加的设备和规程
应应用用于于核核电电厂厂的的全全部部活活动动
剩余反应性
初始装载量 用于整个堆芯燃料寿期内
的燃耗、裂变产物的积累
衰变热
裂变产物Æ β、γ射线Æ与 物资作用Æ产生热能（衰变 热）
裂变产物的半衰期很长 例，600MW
10h：P/P0>1.0% ， 6MW 1w： P/P0>0.1% ， 0.6MW 30y： P/P0>0.01% ， 0.06MW (60kw) 需确保堆芯有效冷却
Golden Rule of Reactor Safety
反应性控制 (Control)
反应堆功率可控
余热排出 (Cool)
燃料有效冷却
放射性包容 (Contain)
放射性无泄漏
1.2 核电厂的安全保障
安全目标
核安全管理制度
许可证制度
安全标准
核安全政策：法规、导 则、指导文件
纵深防御的出发点
核电厂的设计总是有瑕疵的 设备有时会有故障 操作员偶尔也会出错
关关键键是是要要保保证证有有足足够够深深度度 防防御御瑕瑕疵疵、、故故障障和和错错误误的的 能能力力，，使使得得它它们们不不增增加加事事 故故危危害害的的风风险险
纵深防御的应用
第一层次的应用
提供多层次的设备和规程，或称多道防御
用以防止事故 及时检测到和纠正偏离运行工况 在未能防止事故时保证适当的保护 尽一切可能性缓解事故的后果 最严重时启动应急响应
第二层次的应用
核电厂设置多道实体屏障 设计必须保证每一屏障的有效性，并为之提供保护
纵深防御的五个层次
预防：防止偏离正常运行工 况与防止发生系统故障
核安全审查
独立的核安全监管部门
核安全监督
核安全设计
核电站安全监督管理程 序
核安全文化
安全设计准则
安全意识和安全行为
1.3 核安全标准
可以接受的 不可接受的
安全标准
核安全标准
• 安全目标
• 纵深防御 • 安全文化
INSAG提出了三个 统领全局的核安全 总原则
IAEA 国际标准 NRC
辐射防护和 放射性废物管理
核事故应急
未来堆改进 事故对策
事故研究
1.1 核电站的危险来源
核电危险性的本质 核电站风险的来源 核电站的基本安全功能
核电危险性的本质
核裂变 －－功率徒升的可能 强放射性 －－辐射损伤 高温高压水－－融化和喷放 剩余反应性－－潜在的能量来源 衰变热 －－停堆后继续过热的可能
ALARA
指导性指标
ALARA
所有的危害必须降低到一个水平: As Low As Reasonably Achievable 合理可行尽量低
纵深防御
国际原子能机构核安全标准中 安全原则的主要原则
此概念必须贯彻于安全有关的全部活动，包 括与组织、设计或人员行为有关的方面，以 保证这些活动均置于重叠措施的防御之下， 即使有一种防御失效，亦将得到补偿或纠正。