وقد اكتسب أسطول كندا من مفاعلات اتحاد الصناعات الكيميائية - مجموعة من المفاعلات العلمية في كندا - ديوتريوم - هس سمعة عالمية من أجل تصميم متين وموثوقية تشغيلية، وإطار أمان مطبق على نطاق واسع، وهو ما يُعد بمثابة معلومات عن المشغلين النوويين في جميع أنحاء العالم، ومنذ أن بدأت الوحدة التجارية الأولى في بيكيرنغ في توفير الكهرباء في عام ١٩٧١، تراكمت هذه المفاعلات المكثفة ذات المياه الثقيلة على ٥٠٠ سنة من الخبرة التشغيلية في جنوب الصين.

مؤسسة السلامة للمفاعلين

ومن المفيد، في المقام الأول، تقديرا لأهمية فرادى الدراسات الإفرادية، فهم هيكل السلامة المشترك بين جميع وحدات اتحاد الاتصالات السلكية واللاسلكية، حيث يستخدم التصميم المياه الثقيلة (أكسيد الديوتروم) كمديرة للوقود ومبردة، في حين تكون قنوات الوقود أفقية ويمكن إعادة تزويدها بالوقود بينما يكون المفاعل في متناول كامل، وتقضي قدرة إعادة التزود بالوقود على الحاجة إلى التخلص من الوقود الممتد فقط، مما يقلل من الضغط على نظم النبات أثناء فترات الحرق.

وتشمل أكثر سمات السلامة تميزا ما يلي:

  • (ب) تستخدم SDS-1 قضبان متوقفة مجهزة بالطوابق ذات الدفع الرباعي، وتسقط في جهاز التحكم المنخفض، وتمتد أجهزة SDS-2 إلى جهاز إطفاء مستقل (نيترات غضائية) إلى جهاز التحكم عن طريق أزياء عالية الضغط، وتفصل كلا النظامين من حيث الفشل، وتعتمدان على مختلف القدرة على إغلاق الكبلات.
  • Emergency core cooling system (ECCS).] In the event of a loss-of-coolant accident, the ECCS provides high-pressure injection to keep fuel channels cooled while the moderator acts as a passive heat sink. The calandria vessel itself is surrounded by a concrete vault filled with light water, which serves as an additional thermal
  • Containment and vacuum building arrangement.] Many CANDU stations use a multi-unit containment with a connected vacuum building. If pressure inside the reactor building rises, rupture discs direct steam and air into the vacuum building, where a large volume of water spray condenses the steam rapidly, reducing pressure high spikes.
  • Moderator as a passive safety feature.] because the moderator tank holds a large volume of cool heavy water, even if primary coolant channels deform or rupture, the fuel can be cooled by the moderator, buy time for operator actions and ECCS injection. This inherent heat sink is particularly valuable during severe accident scenarios where active systems may bevailable.

وقد تم التحقق من هذه الخصائص من خلال اختبارات واسعة النطاق، بما في ذلك سلسلة اختبارات التحلل المكثف للعموم في مفاعل شمال شرق نهر الشالك خلال السبعينات والثمانينات، فضلاً عن العديد من الاختبارات المتعلقة بالتكليف الخاصة بكل وحدة جديدة، ووفقاً لـ لجنة السلامة النووية الكندية ، يبين تحليل السلامة الرادفية لمفاعلات CANDU التي تم إدارتها

دراسة حالة 1: بيكرينغ ألف - التفتيش على الضغط ورصد الصحة النظامية

وقد بدأت محطة بيكرينغ للتوليد النووي شرق تورنتو عملية تجارية في عام ١٩٧١، وهي تضم حاليا ستة وحدات عاملة تابعة للوحدة )الوحدتين ١ و ٤ من وحدة بيكرينغ باء، والوحدات ٥-٨(. وفي حين لم تشهد شركة بيكرينغ إطلاق نشاط إشعاعي من حادث فقدان المركب، فقد أصبح حدث تشغيلي في عام ١٩٩٤ عاملا حفازا للنهوض بثقافة الأمان عبر الأسطول.

وقد أدى الحادث إلى إجراء استعراض شامل على نطاق المحطة لإدارة نزاهة الأنابيب الضغطية، حيث أن الأنابيب التي تعمل على ضغط الأنابيب تشكل عنصرا حاسما لأنها تحتوي على حزام الوقود وعلى المبردات الأولية العالية الضغط، وقد تراوحت بين هذه الأنابيب التي تستخدم الزروعة الكيمياء وبينت أن المصيد من المضبوطات قد يكون متصلبا بالضغط على نحو منتظم.

ويُستشف من تجربة بيكرينغ أن الأحداث التشغيلية تتيح فرصة الانتقال من الإصلاح التفاعلي إلى الرصد الصحي الاستباقي، ومن خلال إدماج البيانات المستمرة من عمليات التفتيش التي تستخدم نماذج آلية للكسر المحتمل، يمكن للمهندسين أن يتوقّعوا حياة العناصر المتبقية بمزيد من الثقة، وقد تم الآن إضفاء الطابع الرسمي على دليل الأمان الذي وضعته الوكالة الدولية للطاقة الذرية بشأن إدارة الشيخوخة ، تقاسم الضغط عبر شبكة الجيل

دراسة حالة إفرادية 2: نقطة ليبورو - تدريب الطوارئ على مستوى المحطة والجداول والاتصالات العامة

وقد عملت محطة توليد الطاقة النووية في نيو برونزويك بشكل موثوق لأكثر من عقدين قبل أن تمر بعملية تجديد رئيسية بين عامي 2008 و 2012، وخلال فترة الإصلاح المتوسطة، حل مالك المحطة، وهي شركة NB Power، محل أنبوب الضغط، وأنبوب الكالاندريا، ومولدات البخار، وأجهزة إعادة تجديد المفاعل بشكل فعال، كما عزز المشروع البنية الأساسية للاستجابة لحالات الطوارئ، بما في ذلك نظم المراقبة المصممة.

وقد حفزت العملية المختارة التي أجريت في عام 2013 سيناريو ما بعد تصميم القاعدة: وهو سيناريو صغير جداً، يضاف إلى ذلك فقدان القدرة خارج الموقع وفشل مولد واحد من مولدات الديزل، مما حد بأطقم التشغيل الطارئة لتنسيق استخدام نظام التصنيف الأوروبي للتغذية، وتبريد المولدات الكهربائية في حالات الطوارئ، ونظام قمع الضغط الاحتواء، وشمل أكثر من 200 فرد، بما في ذلك مشغلو المصانع، وأفرقة الاستجابة لحالات الطوارئ، ووكالات خارجية.

وكانت النتائج إيجابية إلى حد كبير: فقد نجح طاقم المصنع في تثبيت المفاعل في غضون 30 دقيقة، وحققت فترات الاختراع بالنسبة لجميع نظم الأمان أهدافها المتعلقة بالتصميم، غير أن العملية أبرزت أهمية وجود بروتوكولات واضحة للاتصال العام، حيث أن تدفق المعلومات إلى مركز عمليات الطوارئ في المقاطعات كان أبطأ مما كان متوقعاً، وذلك جزئياً لأن البيانات الاصطناعية التي يُحقن بها بواسطة جهاز محاكاة التدريب تتطلب تفسيراً يدوياً قبل أن تُنفذ إلى الشركاء الخارجيين.

وقد أكدت هذه القضية من جديد مبدأ يتجاوز بكثير تكنولوجيا اتحاد رابطات الموظفين المدنيين الدوليين: يجب أن يضاهي الامتياز التقني في نظم النباتات اتصال قوي بالأزمات، وبما أن الموصلين النوويين كثيرا ما يلاحظون أن مظاهرة السلامة لا تكتمل إلا عندما يفهم الجمهور معنى البيانات ويثق بالسعاة، وقد أصبحت سلسلة التدريب في داربو مناسبة مرجعية بالنسبة للمبادئ التوجيهية للوكالة الدولية للطاقة الذرية بشأن التأهب للطوارئ، ولا سيما في الفرع الكندي من نماذج المعلومات].

دراسة الحالة الإفرادية 3: سيرنافودو - التحقق المستقل من نظم الإغلاق

وتدير محطة الطاقة النووية في رومانيا وحدتين من وحداتها، حيث قدمت وحدة الطاقة النووية المحدودة في كندا الدعم في مجال التصميم والسلامة أصلاً، وبدأت الوحدة الأولى عملها تجارياً في عام 1996، وبدأت الوحدة الثانية في عام 2007، وخلال فترة تكليف الوحدة 2، أجرت جمعية الطاقة النووية الرومانية التابعة لنيوبيل نايواليا سلسلة واسعة من اختبارات الأمان للتحقق من أداء نظامي التشغيل الواقعيين.

وكان من بين أهم الاختبارات التي تنطوي على تعمد تعطيل النظام النظام المنظم للمفاعل لإجبار زيادة بطيئة وتدريجية في طاقة المفاعل بينما كان المفاعل يعمل في حالة ثابتة منخفضة الطاقة وكان الهدف هو التأكد من أن نظام SDS-1 (قضبان الإغلاق) سيسفر عن تعثر في معدل التدفق النيوترونات، وأن نظام SDS-2 (التسم السائل بالحقن) سيوفر نسبة دعم مستقلة تماما إذا ما أدى التناوب إلى ذلك.

وأظهرت البيانات أن نظام SDS-1 يمكن أن يدرج القدرة على الرد السلبي المطلوبة في غضون 0.8 ثانية - في حدود الترخيص ب2 ثوان، وعلى نفس القدر من الأهمية، استجاب نظام التسمم السائل بإضافة سلبية إلى معايير القبول حتى عندما تم إدخال التأخيرات بصورة مصطنعة في منطق التكوين، وأكدت العملية أن النظامين لا يتقاسمان أي أداة مشتركة، ولا توجد فيهما مقومات مشتركة للتسمم، ولا يوجد في المنطق المختلط.

والدرس الذي استخلصته اختبارات التكليف التي أجراها مجلس أوروبا هو أن التحقق الشامل والمستقل أثناء البدء يوفر خط أساس معياري للذهب طوال فترة التشغيل، ويتيح للمالكين تحديد أي أخطاء في التركيب دون المستوى - مثل أجهزة الاستشعار المعايرة بشكل غير صحيح، أو أنبوبات دليل المخالفة، أو صيغ التسمم المكبّب جزئيا - قبل تحميل الوقود.

دراسة الحالة الإفرادية 4: دارلينغتون - إدارة الحوادث المفرغة وبيع الحاويات

وقد تركزت محطة توليد الطاقة النووية في دارلينغتون، الواقعة شرق تورنتو، والتي تضم أربع وحدات من وحدات الاتحاد الوطني للاستقلال التام لأندو، بدأت العمل التجاري بين عامي 1990 و 1993، على دراسة جدوى رئيسية بشأن فتحات الاحتواء المميتة، وعلى الرغم من أن الاحتواءات الحالية من هذه الشبكة تهدف إلى تحمل تمزق كامل مزدوج في غليونات رئيسية، فإن استعراضات ما بعد عملية التكوين المكثف للتفاعل بين مختلف أنحاء العالم قد أدت إلى إعادة النظر في سيناريوهات الخطيرة.

وقد أجرت المنظمة، بالتعاون مع شركة كاندو للطاقة (فرع شركة سي إن سي إن - لافالين)، تقييماً لما إذا كانت نظم التهوية الملوَّثة يمكن أن تضيف طبقة قيمة من الدفاع دون المساس بالقدرة الحالية على قمع الضغط على المباني، وأجريت اختبارات إيضاحية كاملة باستخدام نموذج احتواء موسع في مختبرات نهر الشالك(31).

وقد أظهر التحليل الهندسي اللاحق لدارلنغتون أن تركيب هذا النظام يتطلب تكاملا دقيقا مع قطار القمع الحالي للضغط على المباني المكنسة، ويستخدم مفهوم التصميم المفضل خطا مكثفا مكرسا لا يفتح إلا إذا اقترب ضغط الاحتواء من القدرة النهائية على الضغط، وساعتان متعددة إلى وقوع حادث خطير، وهذا يكسب المشغلين الوقت لتنفيذ استراتيجيات مثل تركيب أجهزة التحكم وتبريد السفن الخارجية.

وقد أظهر المشروع أن قدرة الوكالة الكندية على إحداث حرارة عالية - وهي جهاز معالج المياه الثقيل وحجم المياه المغلقة الكبير - توفر فترة راحة سخية قبل أن يصبح ضغط الاحتواء بالغ الأهمية، أما بالنسبة لدارلنجتون، فقد أظهرت النمذجة أنه حتى بدون إجراءات تشغيلية، فإن درجة حرارة الاحتواء ستظل دون الحد الأقصى للتصميم لمدة 12 ساعة على الأقل بعد وقوع حادث خطير.

الدروس المستفادة: إطار هيكلي للسلامة التشغيلية

واستنادا إلى دراسات الحالة هذه، وإلى الخبرة التشغيلية اليومية لأسطول اتحاد رابطات الموظفين المدنيين الدوليين، ظهرت عدة مواضيع متكررة، وهذه الدروس ليست نظريات مجردة؛ وهي مجسدة في إجراءات المحطات، والمتطلبات التنظيمية، والمعايير على نطاق الصناعة التي تم تنقيحها على مدى عقود من العمل.

1 - إعادة التفرغ التي تعمل في الممارسة العملية

وقد أثبتت اختبارات سيرنافو أن هناك آليتين مستقلتين للتوقف عن العمل يمكن التحقق منهما بإشارة حقيقية إلى الطاقة، وأن مفهوم فتحة دارلينغتون المزيفة يبين أنه يمكن تحسين نظام الاحتواء دون المساس بهمش التصميم الأصلي، أما بالنسبة لمديري المزارع، فإن الدرس هو مقاومة الاقتراب من إنشاء نظام حاسوبي موحد يُصدر في إطاره مبادئ توجيهية فعالة من حيث التكلفة.

2 - إدارة الشيخوخة الاستباقية

وقد أكد حادث ضغط التحلل المسبب للضغوط أن الحدود المحددة للتصميم هي نقطة البداية فقط، وقد تم أيضاً تدني المكوّنات، وتقلّص معدلات التحلل من خلال أجهزة نقل الكيمياء المائية، وتجاوزت درجات الحرارة، وارتفاع النيوترونات، وطبق الأسطول الآن عملية منهجية لإدارة الشيخوخة، حيث تُطبق محطات مثل محطة بروس باور عمليات تفتيش على الأنابيب باستخدام أجهزة الاستشعار الحالية للأشعة الليزرنيوم (Clandre) وأجهزة الاستنشاق (LS).

3 - العنصر البشري في الاستجابة في حالات الطوارئ

وقد أظهرت عملية ليبروفو أنه حتى المعدات النباتية الممتازة يمكن تقويضها ببطء تدفق المعلومات، والدرس هو أن هندسة العوامل البشرية يجب أن تكون جزءا لا يتجزأ من مظاهرات السلامة، ويشمل ذلك تصميم وصلات بينية لغرفة المراقبة تقدم معلومات ذات أولوية وقابلة للتنفيذ أثناء عمليات النقل العابر، وضمان أن تتلقى مراكز الطوارئ خارج الموقع صورة واضحة غير مكتملة عن ظروف النباتات، وأن تجري الآن مراكز كثيرة للمسح التصويري المنتظم لا تشمل أصحاب المصلحة الخارجيين.

4- المشاركة الشفافة مع المنظمين والجمهور

وتمارس مراكز اتحاد تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في كندا عملها في إطار تنظيمي حي يتطلب إجراء استعراضات دورية للسلامة وعقد جلسات استماع عامة، وتسمح تصاريح دورة الحياة للجنة الوطنية للأمن الوطني بالرقابة المستمرة، وعندما تقوم المحطات بتنفيذ تعديلات هامة - مثل دراسة جدوى فتح النفثالينات في دارلينغتون - تشمل إجراء مشاورات عامة من خلال عملية إخطار اللجنة وتعليقاتها، ويعزز الانفتاح على أسس ونتائج مظاهرات الأمان الثقة ويكفل تطور التوقعات التنظيمية في مرحلة التقدم في مجال التمرنات التكنولوجية الموثقة.

5 - تبادل المعارف الدولية

وقد اطلعت جماعة دول أمريكا اللاتينية على بيانات عن جنوب أفريقيا، وهي كندا ورومانيا والأرجنتين وكوريا الجنوبية والصين والهند (حيث تتقاسم تصميمات هذه الشركة خطوطاً مشتركة) وتتقاسم الخبرة العملية من خلال مجموعة أصحاب السلع الأساسية والرابطة العالمية للمشغلين النوويين، وتشترك في عمليات التفتيش المتعلقة بنظم السلامة في محطة واحدة مثل محطة تبادل المعلومات في كل محطة من محطات تبادل المعلومات في كندا، وتصبح هذه التجارب مؤشراً للآخرين.

6 - الرقابة التنظيمية كجهة دافعة للتحسين المستمر

وتقوم الهيئة التنظيمية النووية الكندية بدور نشط في إنفاذ مظاهرات السلامة، وتقتضي اللجنة من كل محطة أن تقدم استعراضا دوريا للسلامة كل عشر سنوات، يتضمن إجراء تحليلات محددة ومحتملة مستكملة، فضلا عن تقييمات إدارة الشيخوخة والأداء البشري، وتهيئ هذه الدورة التنظيمية فرصة متكررة لتضمين دروسا من الخبرة التشغيلية، وعلى سبيل المثال، فإن استعراض السلامة الدوري الذي أجري في دارلينغتون يتضمن معلومات دقيقة عن السلوك في مراكز العمليات الطارئة.

تطبيق الدروس المستفادة على مشاريع المفاعلات في المستقبل

ومع توسع الطاقة النووية لتحقيق أهداف الطاقة النظيفة، فإن الجيل القادم من التصاميم التي تستخدمها وحدة مكافحة الأسلحة الكيميائية، بما في ذلك المفاعل المتقدم المقترح للوحدة (ACR-1000) والمفاعلات النموذجية الصغيرة التي تستخدم أسلوب التسرب في المياه الثقيلة مثل نظام SSE SR-24، ستستفيد مباشرة من مظاهرات السلامة الحالية، ويدمج مفهوم " ACR " العديد من الدروس المستفادة أعلاه: فهو يستخدم اليورانيوم المثري بدرجة طفيفة لزيادة قنوات الاحتراق

أما بالنسبة للمحطات القائمة، فإن الطريق إلى الأمام ينطوي على مواصلة الاستثمار في البحث والتطوير، كما أن شركة كاندو للطاقة وشركاء الجامعة يستكشفون الموصلات الآلية اللازمة لإدارة الهيدروجين، وتحسين استراتيجيات العزلة السيزمية للمعدات المتصلة بالسلامة، والنماذج الرقمية التي يمكن أن تحاكي تسلسل الحوادث المعقدة في الوقت الحقيقي لتدريب المشغلين، كما أن كل محطة جديدة لمسح المحركات الآمنة تشكل اختباراً كاملاً، أو لحفر طارئ في حالة الطوارئ، أو نظاما متكاملاً للتثبت من الأدلة

ولا يُعد سجل الأمان في أسطول الاتحاد الوطني للاستقلال التام من التصميم، وإنما هو نتيجة لخيار تصميمي مستوحى واحد، بل للتحسين المستمر القائم على الأدلة الذي يمتد على خمسة عقود، كما أن دراسات الحالة مثل بيكرينغ، ونوت ليبرو، ودارلنجتون، ستؤدي أكثر من إعادة حساب الأحداث السابقة؛ وهي توفر دليلا عمليا للمهندسين والمشغلين والمنظمين الذين يسعون إلى الحفاظ على أعلى معايير الأمان النووي.