دور نظم المراقبة والسلامة في الحفاظ على استقرار البذور

نظام مراقبة المياه المستعملة

وينظم نظام مراقبة المياه التغذوية كمية المياه التي تدخل إلى سفينة المفاعل للحفاظ على مستوى المياه المناسب، وفي بيئة مائية، تؤثر نوعية البخار (نسبة البخار إلى الماء) على استقرار المفاعل، ويضعف مفاعل التحكم في المياه السطحية الصمامات وسرعة المضخات لإبقاء مستوى المياه في حدود ضيقة، ويستخدم القياسات من أجهزة الاستشعار ذات المستوى وأجهزة قياس التدفق، ويتمثل التحدي الرئيسي في تأثير الضغط الآخذ في الانكماشتراك.

الرصد والتكييف الآليان

وتستخدم نظم التحكم الحديثة في المركبات البرية نظماً للرقابة الموزعة تدمج البيانات من مئات أجهزة الاستشعار عبر المصنع، وترصد هذه النظم باستمرار توزيع الطاقة الأساسية، ودرجة الحرارة المبردة، والتدفق، وتضبط قواعد التحكم، ومضخات إعادة العزل، ومساحات المياه العذبة في الوقت الحقيقي، وتتمثل المهمة الحاسمة في نظام لرصد التدفق

نظم السلامة لمنع الحوادث

وترمي نظم الأمان في عمليات إعادة البناء إلى اكتشاف الظروف الشاذة، وتبدأ تلقائيا إجراءات وقائية لمنع إلحاق الضرر بقاعدة المفاعل وإطلاق المواد المشعة، وهي تعمل بشكل مستقل عن نظم المراقبة العادية، وغالبا ما تكون عناصر زائدة ومتنوعة، بما يكفل عدم وجود إخفاق واحد لا يمكن أن يلحق الضرر بالسلامة.

نظم التبريد الأساسية في حالات الطوارئ

(ب) إنَّ النظام الأساسي [المعقود النووي] هو العمود الفقري لسلامة BWR، الذي يُراد به تهدئة النواة في حالة وقوع حادث فقدان للمستعمرات أو غير ذلك من الأحداث التي تقلل من المخزون المبرد.

نظم الاحتواء والتخلي

إن مبنى الاحتواء هو الحاجز الأخير لمنع إطلاق المواد المشعة، إذ يستخدم نظام الاحتواء الأولي الذي يشمل مجموعة كبيرة من المياه التي تستهلك البخار وتستوعب الطاقة أثناء حادث، ويغلق نظام عزلة الاحتواء تلقائيا الصمامات والثبطات لإغلاق المفاعل من البيئة إذا تم اكتشافه أو إذا تم تجاوز حدود الضغط، ويحافظ على قدرة أجهزة التبريد ودرجة الحرارة التي تعمل بها نظم الرش النشطة.

إعادة التوحيد والتنوع في تصميم السلامة

وتُبنى نظم الأمان بعدد من المعدات، وكلها قادرة على أداء وظيفة السلامة المطلوبة بشكل مستقل، مثلاً، يمكن أن يكون لدى مكتب خدمات السلامة والأمن ثلاثة أو أربعة مولدات ديزلية منفصلة تعمل بالبطارية، وكلها مرتبطة بمضخات وصمامات مختلفة، وهذا التكرار يضمن أنه إذا فشل أحد القطارات بسبب خطأ الصيانة أو انهيار المعدات، يمكن أن يُستولى على عنصر آخر من هذا القبيل، كما يستخدم التنوع في استخدام مضخات ومضخات كهربائية ذاتية.

نظم الدمج والإغلاق المستقل

إن نظام الخرافات المعروف أيضاً برحلة المفاعل هو العمل النهائي في مجال السلامة، وهو يُدخل بسرعة جميع قواعد التحكم في اللب باستخدام القوة الجاذبية أو الهيدرولوجية، وينتهي من رد الفعل على السلسلة النووية في غضون ثوان، كما أن النظام البديل للشبكة الأوروبية للطاقة يمكن أن يؤدي إلى إحداث بوادر متعددة: ارتفاع التدفق النيوتروني، وارتفاع ضغط المفاعلات، وارتفاع مستوى الاحتواء، أو القيادة اليدوية.

تكامل نظم المراقبة والسلامة

بينما توجد في نظم التحكم والسلامة وظائف مختلفة، فهي مدمجة من خلال هيكل التشغيل والمراقبة العام للمصنع، وتوفر نظم المراقبة بيانات تستخدمها نظم الأمان لكشف الشذوذ، مثلاً، إن الانخفاض السريع في تدفق التصليح الذي يكتشفه نظام المراقبة قد يدفع نظام الأمان إلى بدء مُزدحمة إذا تزامن مع ارتفاع الضغط، وعلى العكس من ذلك، فإن إجراءات نظام الأمان تتخطى مهام مراقبة الوضع اليدوي:

كما أن التكامل يمتد إلى نظم رصد وتشخيص النبات، كما أن عمليات الفحوصات المتطورة تستخدم رصداً مباشراً لكشف التدهور في عناصر التحكم أو السلامة قبل أن تفشل، وعلى سبيل المثال، فإن التوقيعات من آليات القيادة تحت السيطرة يمكن أن تشير إلى ارتدائها، مما يسمح بتحديد موعد الصيانة قبل أن يؤثر الفشل على أداء الرقابة، وبالمثل، فإن الاختبار الدوري لصمامات الأمان والمضخات يتحقق من قدرتها على الأداء على النحو المصمم.

الرقابة التنظيمية

وتتوقف فعالية نظم المراقبة والسلامة على الصيانة والرقابة الصارمتين، وتعمل محطات الطاقة النووية في إطار أطر تنظيمية صارمة تخول مراقبة واختبار وتوثيق دورية، وتشمل برامج الصيانة بالنسبة لعمليات حفظ السلام ما يلي:

• ] Calibration of sensors and transmitters] that feed data to both control and safety systems. Inaccurate measurements can lead to incorrect control actions or spurious safety trips.
• Functional testing of control rod drives] to ensure they move freely and insert fully during a scram. Partial rod inclusionion could leave localized regions of reactivity that affect stability.
• Surveillance of recirculation pumps and valves ] to verify flow control capacity and leak-tightness.
• Verification of safety system setpoints to ensure they are correct and not drifted over time due to aging of electronics.

وتُجري الهيئات التنظيمية، مثل لجنة التنسيق الوطنية، عمليات تفتيش دورية وتشترط على المرخَّص لهم اتباع المواصفات التقنية المعتمدة، ويجب أن تخضع التغييرات في نظم المراقبة أو السلامة لاستعراض دقيق والموافقة لضمان عدم تدهور هوامش الأمان.() ويوفر الموقع الشبكي [(FLT:0]) للجنة الوطنية للتشاور على شبكة BWRs معلومات مفصلة عن الأنظمة وتقارير تحليل السلامة.

الاستنتاج: مستقبل مراقبة الأسلحة البيولوجية والتحكم فيها

(ب) نظم الرقابة والسلامة هي شرط لا غنى عنه لاستقرار BWR، وهي تعمل في إطار تنسيق لإبقاء المفاعل يعمل في حدود آمنة في ظل ظروف طبيعية ولحماية ذلك أثناء أحداث غير عادية، ومع تطور التكنولوجيا النووية، فإن نظم الأجهزة والمراقبة الرقمية تحل محل نظم الناظر، وتوفر استجابة أسرع، وتحسن تشخيص النفس، وتخضع لمراقبة أكثر دقة، ومع ذلك فإن هذه التطورات تطرح أيضا تحديات، مثل مخاطر الأمن الإلكتروني، والحاجة إلى برامجيات مصدق عليها(10).

وتشتمل تصميمات " بي أر " المستقبلية، مثل مفاعل المياه المبسط اقتصادياً، على نظم أمان سلبية تعتمد على التداول الطبيعي والجاذبية، وتخفض الاعتماد على المضخات والصمامات النشطة، وتعود هذه النظم بقدر أكبر من الاستقرار والموثوقية عن طريق القضاء على أنماط الفشل المحتملة، ومع ذلك فإن المبادئ الأساسية للتحكم والسلامة ستظل هي نفسها: الحفاظ على التوازن الدقيق لنظم الطاقة المتجددة والهيدروليك الحرارية لضمان استقرار الإنتاج.