来源:中国核电信息网 作者:濮励志 发布日期:2018-04-28
中國核電發展走向弯道塞車,迷信所谓或然率風險評估(Probabilistic Risk Assessment),以为三代优於二代,沿海比內陸安全,其实福岛经验和教训,数理和工程上刚好把核安最后一道疑虑解除,内陆项目一卡七年,早该解禁了。
核反应速率,尤其在轻水式堆心,不同於化学反应及机械碰撞,在失控升温时有工率自然减缓特性,计算机高速演算可预知反应後果,只要有多重及备份电源、水源及高素质人员,发生严重事故及辐射外洩机率可达到最小。我个人从事核安全工作四十余年,最近总结心得完成一篇论文,已投寄 Annals of Nuclear Energy 期刊待发表,现把摘要用中文投书国内,请同行指正。
国人担心内陆核电外释辐射物流至江水, 基本上电站外排冷却水是堆心外经热交换器的第四道, 完全不含辐射物, 再经过冷凝塔, 对河水升温严控在法定限内。有些气象专家认为内陆夏季无风, 不利于大气扩散, 见后叙根本没有核灾辐射外释, 故无需风力扩散。又夏季江水流量低, 则可设置人工蓄水湖, 这在国外很普遍。
我的经历和专长 - 核工程热功水力计算 - 可以斩钉截铁告诉国人: 核电真的很安全,远胜于交通、化工、航太等行业,因为轻水堆工率运转时连锁反应变化缓慢, 当温度上升时会自动减慢,加上保护装置自动停机,其后余热迅速下降, 永远不会发生爆炸, 不像其它行业意外,瞬间的碰撞或爆发无法挽回,且后果巨大不可收拾。只要 1) 有充分备用电源、2) 水源、和 3) 高素质人员, 就确保安全。福岛事件后世界各国除了加固原有安全机制外,新增多重和备份的交、直流电源和水源, 英文简称 FLEX。没有如果万一出事就污染江水万劫不复的道理。当年日本福岛三様都缺,氢爆仍然延迟一到四天,「如果」和「万一」是唯心论的臆测, 对轻水式核电来说, 没有任何科学依据。
我公司开发的仿真软件30多年来获国内外多所机构和高校采用, 证实此法可行。美國陸軍反大規模殺傷武器署 (US Army Nuclear and Combating Weapon for Mass Destruction Agency) 2012年专案采购, 假定恐怖份子打算摧毁一座核電廠,经反复研究, 用飞机撞击致安全壳破损. 主环路大破管停堆, 加上丧失外电源, 堆心和安全壳紧急冷却系统全部被破坏, 俱备上面「三元操控」条件用备分资源冷却, 计算只有些许辐射物外泄,得结论不至于造成大规模杀伤。此案被画定为「非机密」, 所以在此透露无妨。
又韩国政府也采用, 和我们合作完成一套「东北亚核事故仿真系统」 Northeast Asia Nuclear Accident Simulator (NANAS), 包括我方提供的韩国所有 23 座压水堆模式,加上隣近中国辽宁红沿河,日本岛根 BWR5 和中国台湾 BWR6 沸水堆,作东北亚大区域事故演习, 当场由考官出题,随时事态加重,电站方面用电脑高速预估结果,辐射物洩出後连结他们自己的三维 Lagrange 大気扩散演示,下风区演练应变措施,务求达到灾害极小化目的。附图为假定红沿河大破管, 所有安全装备(保括FLEX) 失效,堆心熔毁辐射外泄的分布预测。
另外在南非有座与广东大亚湾类似的 Koeberg 厂, 当地西北大学 (North-West University) 和我们合作研发了一套用人工智慧诊断异常事故的系统。
既然可以预估事故后果,为什么停在仿真演习?我们完全可以在国内开发一套全天候应变系统, 用真的电站实际数据, 一旦有异常状态超过定值, 应急机制正式起动,应变小组高速预估多种应变途径,建议最好措施。前面说过核反应变化缓慢,高素质人员有的是时间和资源 ( 备份水源,电源),而且核变化容许错误,一次做不对做不好就重头来过,不像福岛的海啸淹了紧急电源,打不开释压阀门灌不进干净冷却水,一群人象没头苍蝇空耗着三四天。这套连线装置是单向的,从电站仪控系统到应变中心,没有反向的操控, 所以不必担心病毒干扰, 正式的应急建议必须经过营运体制和法定管道。
高速模拟机内涵的事故分析软件必需高度可信,其数理模式是真的不是“仿”的。我不敢夸自己现有模式达此标准。多年来国内已有清华、上交大、西交大、哈工程、东北电大、华北电大、南航、东华理工和南华九所高校使用, 在教学培训和各自不同程度的研发,累积了一些案例和经验。同时大型国家级研究院和核能公司,采用国际著名软件如 RETRAN, RELAP5,MAAP,TRACE, MELCOR,TRAC, NOTRUMP, LOFTRAN, CENT, CATARE 等等做了大量工作。如果我们真要立项开发此预估功能,必须汇整所有单位和运用不同软件得到的案例成果,剔除矛盾,建立单一大数据库,然后选用以上软件之一,或再开发单一「国之重器」系统,确保在任何情况下再造与大数据库相符可信结果。这就需全国核工业界和高校通力合作,定期完成。
近来流行所谓中国「新四大发明」说法,其中无一是真正发明,而是在基础建设、配套设施、供应链布局、行销管理和市场需求上有所创新突破, 统筹达成。现提议的核电安全保证系统也是如此,就是把各方分散做的安全分析、仿真器开发、严重事故分析导则、应急响应计划等成果案例, 不仅止于上报归档,而是汇总成成一套具有人工智慧大数据库, 有软硬件可操控的系统,联结到它专属的电站机组, 就可保证永远不会发生辐射事故,请问此电站的市值该跃升多少?
法國AREVA公司在芬蘭和自己本土建 EPR,预算從三十多億歐元飃漲到一百多億,美國西屋公司在乔治亚和南卡两处建AP1000已破產重组,可見新廠投產並不容易,接手的虽免强苦撑,技術和财务上无力开发新项目, 英国的 AP1000已放弃。换个角度看,中国如果能乘机接手,发挥人力资源和基建制造优势,强力推销自有知识产权的华龙一号、CAP1400和高温气冷堆,走向一带一路,正是百年复兴机运。反之如果在本国内陆建厂安全都没保障,如何取信外人?
若取获国内大型投资立项, 完成第一套实时在线全天候系统,通过最严格国家认證後推向全世界。用此利器,则任何异常状况可啓动此机制,电站终极将达成永不发生严重事故认证,此为中国另一项敢为人先, 世界首创之大国重器。
濮励志简历
安徽安庆人,1946年生,台湾大学物理系本科,英国 Manchester大学物理博士,美国安娜堡密西根大学博士后, 核能热工水力及辐射研究。1980 年任职拥有三里岛的 GPU公司,参与二号机善后及一号机改良工程, 1985 年创办 Micro-Simulation Technology 公司,专业核能仿真软件开发,获联合国 IAEA及数十国百余机构采用。自1996年起,担任 IAEA 年度 “Advanced Reactor Simulation" 讲习班主任讲席 Lecturer Director。
Dr. Li-Chi C. Po , Micro-Simulation Technology 经理; 10 Navajo Court, Montville, New Jersey 07045, USA, Tel: 1-973-263-7327 http://www.microsimtech.com/
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