臨界安全指的是在核工業實用中，為避免發生意外超臨界事件的一種專門技術，又稱為核臨界安全。
基本介紹
- 中文名：臨界安全
- 外文名：criticality safety
臨界安全
核反應堆的運行依靠自持鏈式裂變反應，即反應堆必須維持臨界狀態。而在非反應堆的場合，例如在易裂變材料的生產、加工、處理、儲存和運輸等過程中，則必須採取措施避免發生臨界或超臨界事件。
從世界上已發生過的幾起臨界事故來看，其猛烈程度雖不高，然而個別事故曾導致個別在場人員因受到過量的輻射照射而死亡，設備受到損壞，不能忽視。特別是在材料損失和放射性污染的清除等方面都會造成相當大的經濟損失，所以臨界安全問題一直受到核工業國家的高度重視。
目前，核臨界安全技術已比較成熟。例如：在國外已積累了大量的實驗數據可供參考，還有一批經驗豐富的專業技術人員，又頒布了一批專業標準可作為工作的依據。當然，具體分析某項操作中可能出現的各種常規意外事件以及雖然異常卻又可信的意外事件時，臨界安全技術人員必須選定合適的安全係數。
搞好臨界安全的基本原則，與一般工業安全並無實質性的差別。如要有明確的安全責任制，要有完善的規章制度，有關人員要接受專門的培訓，要有必要的監測和控制手段，並要有專職的臨界安全人員負責技術指導等。
在技術措施方面，就是要控制好影響臨界性的各種因素。常用的技術措施有雙意外原則、幾何控制、用中子吸收劑控制以及按次臨界限額進行控制等。在許多情況下，只要控制工藝過程的一個參數就能防止達到臨界狀態，這樣的次臨界限額稱為單參數限額。均一水溶液系統和金屬單體的單參數限額分別見表1和表2。
表1 均一水溶液系統的單參數限值
參數 | 次臨界限值 | ||
UO2F2 | UO2(NO3)2 | Pu(NO3)4 | |
易裂變核素質量(kg) | 0.76 | 0.78 | 0.51 |
溶液圓柱直徑(cm) | 13.7 | 14.4 | 15.4 |
溶液平板厚度(cm) | 4.4 | 4.9 | 5.5 |
溶液容積(l) | 5.5 | 6.2 | 7.3 |
易裂變核素濃度(g/l) | 11.5 | 11.6 | 7.3 |
氫與易裂變核素原子數之比 | 2250 | 2250 | 3630 |
易裂變核素麵密度(g/cm) | 0.40 | 0.40 | 0.25 |
* 引自GB15146.2。
表 2 金屬單體的單參數限值
參數 | 次臨界限值 | |
U | Pu | |
易裂變核素質量(kg) | 20.1 | 5.0 |
圓柱直徑(cm) | 7.3 | 4.4 |
平板厚度(cm) | 1.3 | 0.65 |
鈾的U富集度(%，質量) | 5.0 | - |
質量和尺寸限值的最大密度(g/cm) | 18.81 | 19.82 |
* 引自GB15146.2。
