經合組織核能機構(OECD/NEA)2021年9月8日發布報告《現有及先進反應堆核安全研究支持設施》。報告對現有及先進反應堆設計進行了回顧，并闡述了不同類型反應堆面臨的安全問題、相關技術研究需求與研究支持設施的現狀，最后報告分別就短期和長期內核安全研究支持設施的需求和保護措施提出建議。報告中探討的反應堆既包括核能機構成員國目前在運的壓水堆、沸水堆、重水堆等水冷堆，也包括氣冷堆、鈉冷快堆、熔鹽堆和模塊化小堆等先進反應堆。

這份報告建立在核能機構先前工作的基礎之上。核能機構核設施安全委員會 2017年6月決定成立一個安全研究高級專家組 (SESAR)，以更新先前對實現核安全所需的能力和設施進行的評估。核能機構在2001年就這一主題發布了報告《經合組織成員國核安全研究：面臨風險的主要設施和項目》，2007年又基于一項后續活動發布了第二份報告《經合組織成員國核安全研究：現有及先進反應堆支持設施》。核能機構此次發布報告是上述兩份報告的后續報告。與先前兩份報告相比，2021版報告在下述方面進行了更新：首先，這份報告將一些先進反應堆類型納入研究范疇，如高溫堆和鈉冷快堆;其次，該報告指出了幾種擬議的熔鹽堆和模塊化小堆設計中普遍存在的安全問題;最后，雖然維護實驗數據庫一直被視為關鍵問題，但是以前的報告并未就此提供具體措施，而新版報告就實驗數據保存提出了一些直接建議。

自核能機構2007年發布報告《經合組織成員國核安全研究：現有及先進反應堆研究支持設施》以來，一些研究設施已然關閉。因此，重要研究基礎(即設備、能力和專業知識)的流失仍然是一個令人擔憂的問題，這也是當前開展研究的主要原因。然而，核能機構2017年開展的項目使一些關鍵設施在2007年至2019年間得以保留。這些現存關鍵設施的情況在報告第1章和第4章進行了專門討論。

在闡述現有和先進反應堆的安全問題時，2021版報告明確了核工業特有的技術問題以及核工業與其他工業共同面臨的技術問題。其中核工業特有的問題包括熱工水力學、核燃料、反應堆物理學、嚴重事故和安全殼意外現象、以及設備和結構的完整性。非核工業特有的問題包括人力和組織因素、工廠控制和監測、網絡安全、外部事件、以及火災評估。第一座問題的解決需要其他行業提供重要支持，因此可能不需要由核設施安全委員會制訂相應解決措施。總的來說，在制定參考建議時，這組問題重點關注的設施具有特定功能，不僅能用于解決第二代反應堆設計的安全問題，同時也有潛力支持解決新興第三代和第四代設計的安全問題。設施的獨特性、更換成本(大于500萬歐元)和運營成本是評估和制訂解決措施的重要參考因素。

1. 短期結論和建議

核能機構在這份報告中分別就短期和長期內核安全研究設施的建設和維護提出建議。為評估短期問題，核能機構對這些設施——尤其是那些獨特、用途廣泛且在2021至2024年期間可能被關閉的設施——進行了檢查，并鼓勵核設施安全委員會盡可能多的支持與這些設施有關的聯合項目。

在熱工水力領域，有三處設施短期內面臨風險。其中包括支持壓水堆熱工水力工作的德國初級冷卻劑回路測試設備(PKL)和日本大型熱工水力臺架(LSTF)，以及支持輕水堆和沸水堆熱工水力安全研究和嚴重事故與安全殼意外現象研究的瑞士PANDA設施。應該明確的是，盡管PANDA和PKL早在2001年就被確認為存在短期風險，然而這兩處設施近年來一直通過核能機構聯合項目應用于開展多項重要的核設施安全委員會研究計劃。PANDA和PKL設施的運營部門預計將在當前項目結束之前(PANDA為2021年，PKL為2020年)提出新項目。核能機構在報告中對LSTF設施做出了相似的判斷，稱有跡象表明日本可能會在不久的將來提出一個新的聯合項目。

在嚴重事故和安全殼意外現象技術領域，前文提到的PANDA設施、VERDON設施(法國)和被確定為近期面臨風險的THAI設施(德國)，均已在2007年的報告中被確定為處于危險之中，或被認定需要進行長期監測。未來計劃利用上述各個設施開展核能機構聯合項目，以證明它們在未來幾年繼續運行的合理性。CHROMIA平臺(法國國家輻射防護和核安全研究所的裂變產物釋放和運輸設施)也面臨風險，并且與THAI設施一樣，該平臺近年來也被廣泛應用于核能機構聯合項目中。一個新的核能機構聯合項目ESTER正在進行中，該項目將同時使用CHROMIA和VERDON設施。另一個新的核能機構聯合項目THEMIS也在進行中，并將使用THAI設施。

2007年以來，幾座應用于核燃料和材料測試的大型多功能反應堆已經關閉。加拿大的國家研究通用反應堆和挪威的哈爾登反應堆均于2018年關閉，造成了全球范圍材料和燃料測試方面的重大損失。此外，日本一個主要用于材料試驗的試驗反應堆(JMTR)也已經關閉。鑒于上述情況，盡管各國已經認定一些設施處于短期風險中或需要長期監測，但是國家仍需為維護或翻新此類老化或有專門用途的反應堆提供大量支持。

目前在全世界范圍內，包括 CABRI、BR-2、LVR-15、MIR、TREAT、HFR和ATR在內的各類反應堆已被確定為合適的替代設施，用于補充因關閉現有反應堆而損失的測試能力。日本的STACEY設施先前也被確定為一座替代設施，但該設施目前已關閉。此外，瑞士的CROCUS設施也可能將用作替代設施。

核能機構核科學委員會對亞臨界和零功率反應堆的審查發現，自2007年報告發布以來，幾座研究堆已經關閉，核能機構建議密切監測其余反應堆，其中包括比利時的VENUS，加拿大的ZED-2、捷克共和國的LR-0和日本的KUCA，這些設施近期均未存在即將關閉的危險。核能機構最近提出建立FIDES網絡，旨在通過這些措施來保護現有基礎設施。借助該網絡以及各種輻照活動的聯合項目，成員國可以參與多種與材料和燃料相關的反應堆試驗計劃。

最后，雖然2007年評估活動的范圍僅集中在核工業特有設施上，但在本次評估中，IRSN的GALAXIE消防平臺被認定為在近期內面臨風險。盡管存在其他消防研究設施，但GALAXIE平臺能將獨立發揮效用的中型和大型設施集中在同一地點，并提供從PRISME等核能機構三期聯合項目中獲得的經驗;因此，它特別適合解決核工業獨有的一些消防安全問題，例如手套箱火災、通過通風系統傳播、電纜橋架中引發的火災等。在當前的PRISME項目于2021年結束后，核能機構將提出一個新的聯合項目。

2. 長期結論與建議

針對前兩份報告結論和建議所涉及的許多因素，相關方面已采取有效措施保留處于風險中的關鍵設施。核能機構2021版報告中指出，在長期內應繼續采取這些措施，并考慮以下因素：

設施的運營和替代成本(將核設施安全委員會活動限制在需多國支持的大型設施上)。

與報告中推薦的長期保存設施清單保持一致。

鑒別實驗項目是否有用(即項目能否為解決一個或多個安全問題提供有用信息)的能力。

長期規劃以確保最重要的設施獲得長期保護的最高優先級(而非基于先到先得原則)的能力。這將包括評估長期資源影響(即考慮合作計劃的成本對其他項目可用資源的影響)和東道國就該設施制訂的長期計劃。

行業參與。

東道國支持核能機構項目的承諾和能力。

基于先前安全研究高級專家組的評估和本報告第3.1節中包含的安全問題，研究機構制定了一個關鍵研究設施基礎設施需求表，并按反應堆類型列出了可以滿足這些需求的現有設施。報告在第4章中就該列表進行討論。這些設施是獨一無二、難以替代的，并在解決其技術領域問題方面發揮著重要作用。在制定長期基礎設施保護戰略時，核設施安全委員會宜繼續關注這些設施，并酌情采取行動，確保關鍵設施可用于每種反應堆類型，從而滿足關鍵研究基礎設施的需求。以上建議也適用于第2章確定的為新反應堆類型開發的設施。與上述短期建議類似，東道國的承諾和長期設施計劃對于保留哪些設施有重要影響。

3. 通用結論與建議

最后，核能機構在報告中提出了一系列短期和長期通用的結論和建議，具體包括：

鼓勵核設施安全委員會成員國繼續對處于風險中的設施提供良好支持，這已經推動了一些有價值項目的產生(例如 PKL、PANDA、GALAXIE)。

正如2007年報告中所建議的，由于運行和替代成本高昂，應對試驗堆的可用性進行特別審查。新的輻照實驗框架 (FIDES) 和相關的聯合實驗計劃 (JEEP) 是維持全球試驗能力的重要步驟。

不管新的輻照實驗框架和聯合實驗計劃是否成功，成員國必須持續關注面臨風險的小型特有設施。

核科學委員會(NSC)應密切關注用于支持臨界和反應堆物理規范的設施。

哈爾登反應堆的關閉和隨后的項目活動凸顯了在國際數據庫中保存關鍵實驗數據的必要性。因此，該小組制定了一系列專門針對數據保存的建議：

核能機構聯合安全研究項目應明確其數據保存計劃，并應規定需要將原始數據的副本發送給國家能源局進行存儲。

應要求核設施安全委員會工作組確定其領域的關鍵數據集。其中一些工作可能是通過代碼驗證矩陣和數據集完成的，用以支持標準的確定和實施。

建立一個跨職能(如核設施安全委員會、核科學委員會等)的核能機構任務組，以考慮應該采取哪些措施來保存關鍵實驗數據集。這可能包括數據庫的可能方案、如何篩選數據集、原始數據需要附帶哪些信息等。

核設施安全委員會工作組應選擇適當的途徑來保存每個關鍵數據集，并通過一些措施(如核設施安全委員會活動提案表、聯合項目等)將其落實到位。

(中核戰略規劃研究總院 李晨曦)