反應堆安全實驗

反應堆安全實驗是通過近似於實際的試驗，驗證在模型上得出的計算結果和較小規模的初步實驗結果的一致性。從而可以更好地理解失水事故時的物理過程和儘可能實現用計算機模擬來描述，徹底研究已有的安全餘量或失靈極限和進一步發展防止出現事故以及限制事故發展的安全技術。

基本介紹

• 中文名：反應堆安全試驗
• 外文名：Reactor safety test

目的

反應堆安全實驗是通過近似於實際的試驗，驗證在模型上得出的計算結果和較小規模的初步實驗結果的一致性。從而可以更好地理解失水事故時的物理過程和儘可能實現用計算機模擬來描述，徹底研究已有的安全餘量或失靈極限和進一步發展防止出現事故以及限制事故發展的安全技術。

結果

反應堆安全實驗研究至今獲得實際利益，這裡只能簡單地概括如下：

（1）反應堆安全實驗研究增加了對核電站事故的原因和進程的了解。這些知識都匯集到發展中的計算程式。這些程式是審批過程中所需安全證明的標準檔案。

（2）回答了按原子能法審批和行政法院提出的許多具體問題(這些研究成果在這些程式中，對專家們的論述起了很大的作用)。

（3）創造了各類機構和專家準確地回答安全技術方面要求的前提，同時也促進了核技術規則和標準的發展。

（3）還促進核電站管道和壓力容器的質量問題的解決並使無損探傷技術達到一個新水平。

（4）促進了對各種設備的不同弱點的早期發現和相應的技術改進(其中也包括防止類似於三里島這樣的事故)。

（5）為專家們修改重要的安全技術要求和取得必要的意見一致，提供了知識基礎並導致設備技術上的大大簡化和進一步簡化的起步。

（6）使得能夠系統而廣泛地分析核電站的事故風險並為將這類風險納入民事風險領域提供了前提。

實驗研究進展

西德的“Demona”’反應堆安全實驗計畫

西德從1985年5月開始在法蘭克福巴特爾研究所的壓水堆實驗大廳內，首次進行壓水堆堆芯擠化事敵後舉殼核心氣溶膠狀態的試驗。參加命名為“De-mona”系列試驗的單位除巴特爾研究所外，還有負責本計畫的卡爾斯魯厄研究中心，西德電站聯盟和維爾林根反應堆材料聯邦研究所。

實驗的目的是，通過近似於實際的試驗，驗證在模型上得出的計算結果和較小規模的初步實驗結果的一致性。計算和初步實驗結果表明，堆芯熔化事故時形成的放射性氣溶膠顆粒在事故發生後幾天，依然留在安全殼內。這意味著只有少量的放射性顆粒能進入環境。估計，安全殼最早也只能在發生事故5天以後才有可能泄漏，而在這五天內，人們可以採取措施，避免對環境產生嚴重危險。

義大利兩個新的反應堆安全實驗裝置

義大利北部伊斯普拉研究中心運用兩個反應堆安全研究實驗裝置來進推進反應堆安全實驗。一個是“法羅”(Faro)裝置，用於研究快中子反應堆堆芯受到假想的嚴重損壞時燃料元件的性能。第二個裝置是大功率試驗裝置，將用於研究超負荷條件下(如功率驟增、飛機墮落,地震等)核設施的安全性。

反應堆安全殼的局部泄漏率實驗

作為防止核電廠反應堆事故時放射性物質逸出的最後一道屏障—反應堆安全殼系統的壓力邊界包括了安全殼容器本體及眾多貫穿安全殼殼體的開孔設備、部件、管道等以及為保證安全殼壓力邊界完整性,事故時使安全殼與外界隔離的各種隔離閥,而這些貫穿件和隔離閥正是安全殼泄漏的主要途徑。要保證安全殼的整體密封性能,必須首先保證這些貫穿件和隔離閥的密封性能。為了確保整體泄漏率試驗的成功,首先要對這些貫穿件和隔離閥進行局部試驗,確認其良好的密封性能。

實驗方法主要如下：

（1）壓力衰減法：向實驗空間充以一定壓力的空氣或氮氣，由於存在漏氣會使實驗空間的壓力逐漸下降，根據試驗空間的壓力變化可計算出泄漏率。

（2）流量法：向實驗空間中充壓，通過壓力調節器使試驗壓力自動維持恆定。由於存在泄漏因此要不斷補充流體，此流體的流量即為泄漏率，這種方法也是最常用的。

（3）水收集法向實驗空間充水到一定的壓力並加以維持，在試驗閥門的下流方向收集漏出的水，從而得出泄漏率。此法只適用於事故後管道中仍保持充水，而且其密封面浸沒在水中的系統閥門。此法在實際中使用不多。

反應堆內的裂紋模擬實驗

鑒於需要改善設計方法，在過熱蒸汽反應堆上的地震試驗，應求得出現類似地震的負荷時反應堆主要系統在結構動力學方面的反應和應力。試驗中通過大型震動發生器，並主要是通過在反應堆周圍的多次爆炸，來模擬類似地震的震動。同樣，計算和實驗的結果也較一致，儘管個別地方還有待改進。通過實驗和計算的比較，對最佳計算已有本質的認識。例如，對震動過程有重要意義和系統的阻尼問題以及基礎與建築物相互作用的影響的認識。