核電站安全的主要目標是保護站區工作人員和周圍居民在所有運行時和事故時受到的放射性輻照劑量達到合理可行的儘可能低水平，以及對環境的影響不超過規定的水平。為確保核電站安全，世界上所有發展核電的國家都制定各自的安全標準和規定，包括在核電站選址、設計、建造、運行各階段所應採取的一系列措施，以及對從建造到退役的整個過程應進行的評價。
基本介紹
- 中文名：核電站安全
- 簡介：核電站產生威脅設定的安防措施
- 例如 ：大量放射性物質
- 方法：選址安全
正文,
正文
核電站在運行過程中產生大量放射性物質，如何使這些放射性不對電站工作人員和電站周圍居民的健康造成損害，如何使這些放射性不影響核電站所有設備的安全正常運轉,如何保證核電站不對環境產生污染等,均屬核電站安全所要考慮的問題。核電站安全的主要目標是保護站區工作人員和周圍居民在所有運行時和事故時受到的放射性輻照劑量達到合理可行的儘可能低水平，以及對環境的影響不超過規定的水平。為確保核電站安全，世界上所有發展核電的國家都制定各自的安全標準和規定，包括在核電站選址、設計、建造、運行各階段所應採取的一系列措施，以及對從建造到退役的整個過程應進行的評價。其中,美國於1982年4月提出的核電站安全標準，以機率作出定量表示，具有一定代表性。這一標準規定：①在核電站廠址周圍的個人和居民群體的早期損傷風險，由於反應堆事故造成的不應超過其他所有事故造成的風險總和的0.1%;②在核電站廠址地區的個人和居民群體的癌症風險,由於反應堆事故後果造成的,不應超過其他原因造成的癌症風險總和的0.1%;③在低於社會死亡率風險的定量準則下，採用安全設施，降低核電風險的費用/利益比應該相當下1000美元/（人·雷姆）；④在大部分堆心熔化的情況下，反應堆事故的機率應該小於10-4/(堆·年)。中國於1986年10月頒布《中華人民共和國民用核設施安全監督管理條例》等 5項法規，確保核電站的建設從一開始就把安全性放在第一位。
選址安全 核電站選址時必須調查和評價可能影響核電站安全的站址特徵和環境特徵。它不僅要考慮與用電負荷的距離，還要考慮地震、地質、氣候、水源、人口密度和附近工業設施等各種因素。核電站要遠離地震活動帶，對建築和設備要採取嚴格抗震措施；對洪水應按千年一遇的低發生機率處理；對各種外來飛射物（包括飛機）的撞擊，要考慮用厚而堅固的混凝土安全殼予以防禦。總之，要針對各種自然的和人為的可能事件採取相應的工程措施。
核電站安全設計準則 為實現核電站的主要安全目標,核電站的安全設計必須切實保證3個基本功能：①能夠安全停堆，並保持在安全停堆狀態；②冷卻堆心，並長期地排出餘熱；③把放射性物質包容在適當系統屏障內。
核電站安全設計所遵循的基本準則是“縱深防禦”。應針對核電站在運行時可能發生的各種事件提供若干層次逐級深入而又相互增援的防護措施,防止事故發生;即使發生了事故，也要能阻止和限制事故擴大。第一層次強調對事故的預防。電站的設計、建造和運行，除按嚴格的質量要求選用合適材料和高的加工製造技術外，還應留有一定的安全逾度，使各種設備和系統具有固有的安全性能。第二層次是及時探測並控制初始故障，防止發展成事故。在設計中應考慮設定必需的控制和保護設備及系統,監視核電站各種運行參數,保證正常運行。此外，還要有一套在役檢查設備，可以及時發現缺陷，採取改進措施。第三層次基於理論上假設的事故（如主冷卻劑管道斷裂、全站停電、蒸汽管道破裂等這些所謂設計基準事故），設定幾套安全系統(專設安全設施)，阻止事故發生或限制事故範圍擴大。為保證它們可靠運行，設計時都要有很高的可靠性要求。第四層次是對事故的處理措施，特別是對超過設計基準事故以外的嚴重事故，也應考慮一些附加措施，以減輕事故後果。
包容原則 防止放射性物質外逸是核電站安全的重要內容。為此，在安全設計時採用對放射性的包容原則（即多道屏障原則）。在人和放射性源之間設定多重密封屏障，阻擋放射性物質向外釋放，對人和環境提供足夠的保護。從堆心向外，這些安全螢幕障依次是：燃料元件包殼、壓力殼（即反應堆冷卻劑承壓邊界）、反應堆安全殼、廠區分隔和站外應急設施。實踐表明，保護安全殼的完整性對於任何反應堆型的電站都是至關重要的。因為只要它保持完整，即使反應堆冷卻劑系統承壓邊界發生破壞事故，放射性物質也被限制在安全殼裡，仍然起著緩解事故後果的作用。80年代，一些大型核電站大都採用雙層安全殼，這樣，防止放射性特質外漏的效果更好。
對於這些安全螢幕障的基本要求是在任何情況下，都要保證它們的完整性。只有這幾道屏障依次都遭受到破壞，才可能危及人員和環境。不過，這樣的機率是極小的。
核電站安全設計的主要任務就是要實現上述基本原則。在反應堆本身安全、安全殼的適當性、專用安全系統、輻射防護和其他安全問題之間進行全面考慮，對許多不同的實施方案進行比較，選擇最佳方案。為此，在進行安全設計時，按照不同的安全功能必須遵循一些具體安全準則。
堆心設計 由於堆心直接發熱並產生裂變產物，所以，必須在固有安全運行特性的基礎上，使堆心和有關的冷卻劑系統、控制和保護系統的設計留有適當的逾量。尤其是對於反應性的控制必須備有兩套按照不同原理設計的、獨立的控制系統。每個系統必須符合單一故障準則的要求，以確保在任何工況下，不超過規定的可接受限值。
安全系統的作用是在核電站運行發生干擾和事故時維持各安全螢幕障的完整性，並排出事故後的餘熱。這些系統一般指反應堆快速停堆保護系統、應急堆心冷卻和餘熱排出系統、安全殼隔離和冷卻噴淋系統、蒸汽發生器輔助給水系統和應急電源系統等。這些系統設計的最大特點是可靠性要求很高。因此，除了要求高的質量保證外，還必須符合足夠的系統冗餘度、空間隔離、設備多樣性以及其他安全要求。
異常事件安全 安全設計還必須考慮人為的或自然災害，其中包括蓄意破壞、戰爭發生等異常事件的影響。對於每個事件，核電站的構築物、系統和設備在設計時都需按照確定的等級採取措施加以防範。使核電站在這些事件發生後仍能保持基本安全功能。
在核電站運行時，人為的錯誤常常是異常事件的直接起因或重要因素。因此，在安全設計時必須考慮諸如人類工程學、人-機對話,以至運行人員的誤動作等與人有關的這些內容。反映在核電站主控室的設計上，除了要求設計具有高度自動化外，還應設計成能允許有人為失誤。並且要求允許在故障發生15或30分鐘之後，才進行人員干預。
安全評價 為了保證核電站安全可靠運行，在核電站建造之前和建造過程中，必須由核安全主管機構對核電站設計和建造進行安全分析評價，以驗證核電站設計及相關的設備、系統在正常運行和事故工況下對於防止事故發生和減輕事故後果的能力。分析評價的主要內容為：①核電站所套用的設計和安全法規與準則，在設計和建造期間怎樣處理它們的變化；②怎樣套用站址條件的輸入數據（如地震、洪水、氣象等數據）並考慮這些輸入數據的變化影響；③專用安全設施的可靠性和效能；④各類事故分析結果。
由於核電站安全涉及從建站到退役這樣一個很廣的時空範圍，所以，在頒發許可證之前，必須向核安全主管機構提交安全評價所需資料和檔案，以便對核電站所有安全問題全面了解和評估。安全審批機構或它委託的機構應該進行一些獨立計算和分析（必要時還要進行試驗），以驗證所提交資料和檔案的可用性，並為安全決策提供依據。目前進行安全分析評價方法有兩個，一個是確定論方法，即選擇一些設計基準事故，按照專門的規則和假設，逐個進行過程和後果分析；另一個是機率論方法,即機率安全評價(PSA)。對每個事故的發生機率和後果進行估算，得出核電站運行時可能出現的風險值，並找出設計中的薄弱環節加以改進。這兩個方法聯合套用並獲得運行經驗數據支持時，會使安全分析評價更加完整。
只有在作出完整的安全評價後，才允許進行核電站的建造和運行，也就是由安全主管機構發給許可證。由於頒發許可證涉及到核電站選址到退役各個方面，所以審批是一個分階段連續進行的過程。
核電站安全性 核能發電已經歷30多年發展到80年代,全世界投入運行的核電站已超過400多座。除了1979年3月美國的三里島核事故和1986年4月蘇聯的車諾比核事故，2011年3月11號的日本福島核事故外，核電站的安全運行記錄一直很好。三里島核事故，在經濟上損失很大，對當時人們的心理也有很大影響，但事故本身並沒有對居民造成危害。核電站周圍的水、空氣、牛奶中的放射性含量仍然大大低於國家規定的允許標準；受輻照最嚴重的幾個維修人員只受到相當於作一次X光透視所受到的劑量,更沒有死亡一人。蘇聯的核電站事故是最嚴重的，它的反應堆廠房被毀壞,有許多工作人員因受傷、燒傷和射線照射致死,大量放射性物質泄漏出來，嚴重污染了廠址周圍大片土地，甚至還涉及到歐洲許多國家的環境安全。但是，如果把這個事故與近10年來發生的飛機失事、化工廠爆炸、水壩決口等這些死傷人數達幾百、幾千甚至上萬人的事故相比，並不顯得過於嚴重。計算表明,每生產100萬千瓦電能，平均發生的死亡人數對煤電、油電和核電分別為1.8,0.3和0.25。燃煤電廠的職業危險比核電站大6倍多。可以說核電是一種安全的能源。當然，仍必須從核電站事故中吸取教訓，對核電站設計和運行操作進一步改進。隨著科技進步，人們一定能採取更加有效的手段來控制核電站可能造成的放射性污染，使核電更好地為人類服務。
