關(guān)鍵詞：核設(shè)施退役;退役安全評價;評價體系

0 前言

退役是核設(shè)施全生命周期管理的重要一環(huán)，我國是核能發(fā)展大國，將來面臨的核設(shè)施退役挑戰(zhàn)巨大。核設(shè)施退役是一項非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及面廣、影響因素眾多、時間跨度大，確保整個退役活動的安全性是核設(shè)施退役的基本要求之一。從安全性要求出發(fā)，核設(shè)施退役的特征明顯有別于核設(shè)施運行或一般工業(yè)設(shè)施的退役。因此，開展核設(shè)施退役安全評價對核設(shè)施安全、環(huán)保、高效地退役至關(guān)重要。

國際上，國際原子能機構(gòu)（IAEA）應(yīng)成員國要求，于2004 年發(fā)起了國際聯(lián)合項目“放射性設(shè)施退役安全評價與論證”，并于2013 年發(fā)布了第77號安全報告書[1] ，對該項目研究成果進行了全面總結(jié)。我國于2004 年發(fā)布了國家標(biāo)準《核設(shè)施退役安全要求》（GB/ T 19597—2004）[2] ，規(guī)定了核設(shè)施退役的安全目標(biāo)、管理原則、輻射安全、退役廢物安全和工業(yè)安全要求等內(nèi)容。此外，國家核安全局于2022 年批準發(fā)布了核安全導(dǎo)則HAD401/15—2021《核設(shè)施退役安全評價》[3] 。在該核安全導(dǎo)則中，詳細規(guī)定了核設(shè)施退役安全評價的要求、安全評價的工作流程和內(nèi)容等。

為實現(xiàn)核設(shè)施的安全退役，達到保護人員及環(huán)境的目的，需要針對核設(shè)施退役的特征，開展全體系安全評價研究，其涵蓋了退役安全評價指標(biāo)構(gòu)建、退役潛在危險或始發(fā)事件的識別與篩選、事故情景分析、危險分析、工程分析、安全控制及緩解措施分析等諸多方面。國內(nèi)外學(xué)者對此開展了大量的工作，在退役安全評價指標(biāo)構(gòu)建方面，肖格等人[4] 提出了一套初步的評價指標(biāo);在危險或始發(fā)事件的識別方面， Rimkevicˇius 等人[5] 采用HAZOP 方法開展了始發(fā)事件的識別;在危險分析方面，眾多學(xué)者就退役源項調(diào)查[6] 及評估[7-8] 、輻射場計算[9-10] 、人員劑量評估及優(yōu)化方法[11-12] 展開了研究;在安全控制及緩解措施分析方面，范宋春等人[13] 簡單分析了核設(shè)施退役的安全防護管理措施。但當(dāng)前研究中尚未明確核設(shè)施退役安全評價的流程及具體內(nèi)容。

本文對我國國家標(biāo)準GB/ T 19597—2004[2] 及核安全導(dǎo)則HAD 401/15—2021[3] ，以及IAEA 第77 號安全報告書[1] 展開詳細研究，總結(jié)提煉完善核設(shè)施退役安全評價的一般流程，詳細闡述核設(shè)施退役安全評價全體系研究應(yīng)包含的內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)我國在核設(shè)施退役安全評價方面存在的不足及面臨的挑戰(zhàn)。

1 核設(shè)施退役安全評價特性

從安全評價的角度來看，核設(shè)施退役的安全評價與核設(shè)施運行期間的安全評價或一般的工業(yè)設(shè)施安全評價不同，可從五個方面分別考慮。

1. 1 核設(shè)施類型

核設(shè)施類型眾多，對安全評價的要求不同。我國核安全導(dǎo)則HAD 401/15—2021[3] 中明確指出，其適用于“核動力廠及裝置、其他反應(yīng)堆、核燃料循環(huán)設(shè)施及放射性廢物貯存、處理設(shè)施”。這些核設(shè)施在放射性活度水平、輻射材料位置、退役活動復(fù)雜性等諸多方面存在較大差異。美國核管會（NRC）便根據(jù)這些差異將核設(shè)施分為7 組，并制定了不同的監(jiān)管要求[14] ，如表1 所示。從表1 可以看出，至少從4 組開始就需要開展核設(shè)施退役安全評價。

IAEA 也針對核設(shè)施以及危險的差異性，提出了分級評價方法，使得核設(shè)施安全評價的復(fù)雜程度和詳細程度與核設(shè)施及危險的嚴重程度相匹配，避免不必要的工作[1] 。

1. 2 輻射危險與一般工業(yè)危險

由于核設(shè)施安全評價的要求及詳細程度是與退役過程中潛在的危險及其后果的嚴重程度相匹配的，因此在核設(shè)施退役的安全評價過程中需要全面地識別、篩選、量化評估所有潛在的危險，包括輻射危險與一般工業(yè)危險。在核設(shè)施退役的安全評價中，二者是同等重要的。

我國核安全導(dǎo)則HAD 401/15—2021[3] 及IAEA 第77 號安全報告書[1] 中給出了可供參考的核設(shè)施退役危險和初始事件清單，包含正常退役活動和事故工況，其分類如表2 所示。從表2 可以得出如下結(jié)論：

（1）我國及IAEA 給出的核設(shè)施退役危險分類基本一致;

（2）核設(shè)施退役安全評價中需要考慮的危險類別眾多，其所涵蓋的具體事件需要結(jié)合具體的核設(shè)施及退役活動確定;

（3）在危險的識別過程中，既要關(guān)注單一的危險，也需要考慮這些危險是否會疊加，如電氣危險是否會導(dǎo)致火災(zāi)等;

（4）核設(shè)施退役的安全評價目標(biāo)也應(yīng)涵蓋一般工業(yè)危險，如可設(shè)置針對有毒化學(xué)物品的濃度限值等。

1. 3 事故災(zāi)害清單

在核設(shè)施退役的過程中，帶有放射性物質(zhì)的污染源或保護屏障等的狀態(tài)及配置是隨時變化的，當(dāng)核設(shè)施的狀態(tài)或配置變化已經(jīng)影響到安全評價的初始假設(shè)條件時，便需要更新事故災(zāi)害清單，并重新開展安全評價。

此外，由于核設(shè)施退役的周期很長，往往需要經(jīng)歷十幾年的工程實施期[15] ，因此整個退役過程可能包含多個階段，通常應(yīng)針對每個階段的特點確定事故災(zāi)害清單，之后相應(yīng)開展核設(shè)施退役安全評價。

1. 4 放射性廢物管理方案

核設(shè)施退役過程中產(chǎn)生的放射性廢物是引發(fā)潛在危險或始發(fā)事件的一類重要危險源，如放射性廢物的包容體破損可能引發(fā)放射性物質(zhì)的泄漏與擴散，進而導(dǎo)致環(huán)境的污染或人員的輻射損傷。因此，在核設(shè)施退役過程中，需要制定完善的放射性廢物管理方案，確保放射性廢物的貯存、轉(zhuǎn)運等全流程的安全性。

1. 5 退役設(shè)施場址的長期安全性評價

根據(jù)核設(shè)施退役終態(tài)的不同（無限制開放或有限制使用），需要持續(xù)關(guān)注核設(shè)施退役場址的長期安全性，評估其殘留放射性物質(zhì)對人員或環(huán)境的影響。

2 核設(shè)施退役安全評價流程及評價內(nèi)容

2. 1 核設(shè)施退役安全評價流程

結(jié)合我國核安全導(dǎo)則HAD 401/15—2021[3]及IAEA 第77 號安全報告書[1] ，總結(jié)提煉并完善了核設(shè)施退役安全評價的基本流程，如圖1 所示?？梢钥闯?，核設(shè)施退役的安全評價需要許可證持有者和安全監(jiān)管部門等多方的參與。整個退役安全評價流程包含9 部分內(nèi)容，分別為：核設(shè)施與退役活動描述、核設(shè)施退役安全評價指標(biāo)體系構(gòu)建、危險和初始事件辨識與篩選、情景序列識別與篩選、危險分析、工程分析、安全控制及緩解措施分析、退役安全分析報告編寫、監(jiān)管機構(gòu)審查。

如果安全評估的結(jié)果未能滿足相關(guān)法規(guī)要求等，整個安全評價流程需逐步審查修改。

2. 2 核設(shè)施退役安全評價內(nèi)容

上述核設(shè)施退役安全評價流程中每一步涉及的內(nèi)容概述[1-3] 如下。

（1）核設(shè)施描述：描述對退役有影響的核設(shè)施信息，如核設(shè)施主要設(shè)備系統(tǒng)、為退役服務(wù)的重要配套系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)、與退役有關(guān)的安全相關(guān)專設(shè)安全系統(tǒng)、核設(shè)施運行歷史、廠址及環(huán)境、源項等。

（2）退役活動描述：描述將要開展的退役活動的詳細信息、退役的終態(tài)、退役工程的進度計劃安排、計劃采取的退役技術(shù)方案、退役過程的廢物來源、廢物量、類型及廢物管理方案、輻射防護方案等。

（3）核設(shè)施退役安全評價指標(biāo)體系構(gòu)建：根據(jù)核設(shè)施及退役活動的描述，總結(jié)核設(shè)施退役的特征，并在此基礎(chǔ)上提出核設(shè)施退役安全評價的指標(biāo)體系，從而為安全評價明確評價目標(biāo)及相應(yīng)的評價指標(biāo)。

（4）危險和初始事件辨識和篩選：應(yīng)包括已存的及將來可能對工作人員、公眾、環(huán)境產(chǎn)生影響的輻射危險及一般工業(yè)危險，可采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行初始事件的識別，如HAZOP（危險與可操作性分析）;也可通過建立適當(dāng)?shù)暮Y選準則減少需要評價的危險數(shù)量或降低安全評價的詳細程度。通過篩選可以將危險進行分類，該分類對后續(xù)情景篩選、危險分析、工程分析等都具有重要的指導(dǎo)作用。

（5）情景序列識別及篩選：針對危險進行情景序列分析，辨別危險的類型（預(yù)期事件或事故）;進一步可通過概率及后果（后果的嚴重性包括其影響的區(qū)域）對情景序列進行篩選。

（6）危險分析：按照安全評價的目標(biāo)，采用確定論和概率論互補的方法對篩選確定的危險進行定性或定量分析，通常以確定論分析方法為主。針對不同的危險，由于其后果的嚴重性不同，那么采用的分析方法、分析的詳細程度需要隨時調(diào)整。表3 給出了危險分析的詳細程度示例[1] 。此外，危險分析過程中應(yīng)考慮不確定性。

（7）工程分析：根據(jù)危險分析的評估結(jié)果開展工程分析，對與安全相關(guān)的系統(tǒng)、設(shè)備等進行分級評價，確保安全系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)安全功能并滿足安全要求。

（8）安全控制及緩解措施分析：依托上述危險分析及工程分析的結(jié)論，評估在退役方案中已經(jīng)制定的針對正常退役活動或事故工況的安全控制與緩解措施的有效性，包括工程技術(shù)措施與管理措施兩方面。制定應(yīng)急方案，并評估應(yīng)急方案的有效性。

（9）退役安全分析報告編寫：如分析結(jié)果滿足安全法規(guī)或標(biāo)準的要求，可參照我國退役安全分析報告的格式及內(nèi)容要求編制退役安全分析報告。

（10）監(jiān)管機構(gòu)審查：監(jiān)管機構(gòu)應(yīng)對核設(shè)施營運單位編寫的退役安全分析報告開展獨立審查，評估其內(nèi)容的完整性、結(jié)果的正確性、論述的有效性等。

3 總結(jié)

結(jié)合我國及IAEA 對核設(shè)施退役安全評價的相關(guān)規(guī)定，總結(jié)了核設(shè)施退役安全評價的五大特性，提煉完善了核設(shè)施安全評價的一般流程，并對其涵蓋的評價內(nèi)容進行一一論述。研究發(fā)現(xiàn)，我國在核設(shè)施退役安全評價方面還存在明顯不足，核設(shè)施退役安全評價相關(guān)標(biāo)準、導(dǎo)則還有待進一步完善;核設(shè)施退役安全評價方法研究，及相關(guān)配套軟件自主開發(fā)需進一步加快;核設(shè)施退役安全評價過程中面臨影響因素眾多，不確定性大的難題，人工智能方法在解決該難題方面具有突出優(yōu)勢，應(yīng)加強其在核設(shè)施退役安全評價中的耦合程度。今后，可在核設(shè)施退役安全評價指標(biāo)體系構(gòu)建、危險識別與篩選、情景序列識別與篩選、危險分析等方面開展研究工作。