Nükleer Güvenlik Mühendisliğini Yeniden Tanımlayan Bir Kedi

Fukushima Daiichi Nükleer Enerji Santrali'ndeki Mart 2011 felaketi, dünyanın en uygun kazaları Chernobyl'den bu yana ciddi bir şekilde gelişmiş olan nükleer enerji sistemlerinin sürekli olarak ortadan kaldırılmasına ihtiyaç duyan, nükleer enerji sistemlerinin en yüksek nükleer enerji üretim sistemlerinin, aynı zamanda, nükleer enerji kaynaklarının daha hızlı bir şekilde azaltılmasına ve atıkların azaltılmasına ihtiyaç duyan nükleer enerjilerin azaltılmasına ihtiyaç duyan nükleer enerjik bir şekilde müdahaleye ihtiyacı olan temel nükleer enerji sistemlerini inceler.

Fukushima olayı sadece tek bir başarısızlık noktası değildi, ancak nükleer güvenlikin tek başına çözemediği bir çöküntü, tasarım felsefesi, düzenleyici gözetim, operatör eğitimi ve kriz iletişimi. Bu makale, temel olarak yeniden şekillendirilen ve iyileştirmenin temel mühendislik alanları haline geldi.

Fukushima Daiichi Kazası Sequence: A detailed account

11 Mart 2011 tarihinde, Tokyo Elektrik Gücü Şirketi tarafından işletilen, yaklaşık 130 kilometre doğusundaki Sendai'nin, birkaç dakika boyunca yoğun zemin salladı ve fission ürünleri neredeyse hemen hemen hemen hemen hemen tükendi.

Depremden yaklaşık 50 dakika sonra, bir dizi tsunami dalgası, yüksekliğe 14 metreden büyük bir artış gösterdi, bitkinin deniz duvarına - ki bu, yaklaşık 5,7 metre dalgaya dayanacak şekilde tasarlanmıştır.Sular, 4'ten fazla bir istasyonda, bir istasyonda bulunan acil dizel jeneratörleri uçurdu - senaryoda, son derece olası ve doğru olmayan bataryaların altında kalan bataryaların kaybı olarak geri kalan deniz suyu pompalarını geri almak için hiçbir şekilde düşünülmedi.

Aktif soğutma olmadan, yakıt çubuklarını çevreleyen zirkonyum alaşımı, 14 Mart'ta büyük miktarda hidrojen gazı üreten bir kimyasal reaksiyona dönüştü ve 12 Mart'ta yapılan beton boru hattının üst kısmından gelen beton boru hattının 1'i tamamen boşalttı.

Radyosal isotopes'ın serbest bırakılması – tam anlamıyla iodine-131, cesium-134 ve doğu Japonya'nın büyük bölgelerinin serbest bırakılması, ancak bitkiden 20 kilometre uzakta tahliye edilmiş bir tahliye alanı kuruldu, daha sonra da ortalama 20 petabecden fazla koruma aracı serbest bırakıldı.

Sistemsel Vulner yükümlülükleri Afet tarafından ortaya çıkmaktadır

Fukushima'dan önce, nükleer acil durum yanıt planları ağırlıklı olarak tek bir şekilde inşa edildi. Tüm AC güçten gelen senaryolar. Bir güvenlik sistemi başarısız olsa bile, yedekleme sistemleri mevcut olacaktı ve en az bir acil durum soğutma sistemi neredeyse tamamen imkansız kalacaktı.

  • [FONT:0]Inadequate tasarım-basis uzantıları: Deniz duvarı tasarım temelinin ötesinde tsunami yükseklikleri için uygun bir şekilde tasarlanmamıştır.
  • [FONT:0] Şiddetli kaza donanımı:[Dönetici: 0,4 ile Birimlerde 1'de kullanılan Mark'ın, ciddi bir kaza sırasında hızlı basınlaştırmaya duyarlı olması, kazadan önce yüklenen sertleştirilmiş filtreli venting sistemi yoktu, yani operatörler baskıyı felaket bir başarısızlık veya ve kesintiye uğratmayan radyoaktif gazlar doğrudan çevreye karşı korumayı engellemeye engelleyerek imkansız bir seçimle karşı karşıya kaldılar.
  • [FONT:0]Hydrogen yönetim boşlukları: Paralandırıcı sistemler sadece birincil kondisyon kuruda değil, ıslak veya reaktör binalarında değil, birincil kullanım alanlarının herhangi bir yüklenme aracı olmadan gizlenen hidrojen, çünkü pasif otocatalytic rekombiners ve hidrojen igniterleri kuruldu.
  • [FONT:0)Instrument ve kontrol başarısızlıkları: Elektrik gücünün kaybı, ana kontrol odasında tamamen uygulanabilir olmayan birçok güvenlik parametresi görüntülendi. Operatörler kritik reaktör su seviyelerinin körü terk edildi, baskı okumaları ve genişletilmiş süreler için karar vermelerini sağladılar.
  • [FONT:0]Emergency yanıt koordinasyonu kesintileri: Bitki arasında iletişim, yerinde kriz merkezleri arasında ve hükümet yetkilileri parçalandı ve yavaşladı. Bu, potasyum iodide tabletlerinin dağıtımı ve etkili bir tahliye yapısının uygulanması gibi önemli gecikmelere yol açtı.
  • [FONT:0) Çok hazırlıklı olmayan kaza: Acil plan ve kaynaklar tek bir bağımsız olayla başa çıkmak için tasarlanmıştır. Üç reaktör ve harcanan yakıt havuzu binasının eşzamanlı bozulması mevcut personele, ekipmana ve organizasyon kapasiteye sahip oldu.

Bu keşifler, bireysel bileşenleri düzeltmenin ötesine geçen bir mühendislik yeniden incelemesini tetiklediler.Onlar, ağır kazaların karşı nasıl tasarlandığı konusunda temel bir değişim talep ettiler ve geri kazanıldılar. Sonuç her seviyede nükleer güvenlik mühendisliğinin kapsamlı bir şekilde, bitki tasarımından düzenleyici gözetime kadar.

Pasif Güvenlik: Nükleer Plant Tasarımında Yeni Standart

Fukushima felaketinin en görünür mühendislik mirası, pasif güvenlik konusundaki öncülüğün hızlandırılmasıdır - operatör eylemi gerektiren sistemler, AC gücü ve artık en az 72 saat boyunca güvenlik işlevlerini yerine getirmek için hiçbir pompa yoktur.

Pasif Core ve Containment Soğutma Sistemleri

Batıinghouse AP1000 ve GE Hitachi ESBWR, doğal dolaşıma güvenen, yerçekimine bağlı su tanklarına güvenen ve büyük bir çelik depolama sistemine ısı geçişi sırasında, elektriksel olarak ısıtılmış bir pompadan oluşan bir elektrik akımına sahip olan bir elektrik akımına bağlı olarak, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan bir elektrik akımına bağlı olarak, yüksek çözünürlükte bulunan bir elektrik akımına bağlı olarak ısıtılır.

ESBWR, yerçekiminin temel fizikini kullanarak benzer bir yaklaşım alır ve enerjik herhangi bir operasyonel bileşen olmadan birkaç gün boyunca temel soğutma sistemini korur. Bu tasarımlar Fukushima kazasından en zayıf bağlantıları olduğu ortaya koyar. ekonomik etkiler de önemlidir: pasif sistemler, dizel jeneratörlerin ihtiyaçlarını azaltır ve ilişkili destek sistemleri, potansiyel olarak düşük maliyet ve elektriksel enerji maliyetleri azaltır.

Filtrelenmiş Containment Venting Systems

Fukushima'nın en sert derslerinden biri, dünyanın en sert, filtreli venting sistemlerinin tüm mevcut reaktörlerden Mark I ve Mark II'ye kadar yayılmasına neden oldu.Bu sistemler, doğal olarak bir dizi yeraltı suyu kullanarak ve aerosoller kullanıyor, radyoaktif sersium'un büyük çoğunluğunun kontrol ettiği ve diğer katılımcı ve diğer katılımcıların %9'unu aştığını gösteriyor.

Japonya'da Nükleer Düzenleme Kurumu (NRA) güçlü kaza ven tasarımları için özel teknik gereklilikleri belirledi, sağlam baskı direnci de dahil olmak üzere, ana kontrol odasından veya acil yanıt merkezinden uzaktan çalışma yeteneği ve yüksek radyasyon koşullarında işlev verme yeteneği, ABD'de doğrudan Fukushima deneyiminden kaynaklanan en somut ve etkili mühendislik değişikliklerinden birini temsil ediyor.

Hidrojen Kontrol Sistemleri ve Core Catchers

Fukushima Birimlerinde reaktör binalarını yok eden hidrojen patlamaları 1, 3 ve 4, mevcut hidrojen yönetim stratejilerinin yetersizliğini gösterdi. Mühendisler şimdi hem yeni hem de mevcut enerjik bir otokatatik rekombinerler (PARs) ve hidrojen igniterleri bir kaza sırasında serbest bırakılan hidrojenin güvenli bir şekilde tüketilmesini sağlamak için, şimdi su buharını konsantrasyonlarında azaltıp, birçok hidrojenin altında şarj edilebilirlik ve oksijenin altında şarj edilebilirlik ve reaktör hacmini azalttılar.

Paralel olarak, birçok Gen III+ reaktör tasarımları şimdi çekirdek yakalamaları – konfeksiyon alanını artıran ve serin bir molten korium yakalamak için tasarlanmış yapılar içeriyor. Avrupa Baskılı Reaktör (EPR), örneğin, betonun yüzey alanını yükselten ve doğrudan Rusya'ya karşı gözlemlenen temel haptik tasarıma karşı gözlemlenen temel bilgileri içeren bir tasarıma uygun olarak, yüksek çözünürlükte bulunan ve bu temel kriminalize malzemeleri içeren bir yüksek çözünürlükte bulunan ve bu temelleri doğrudan ele alıyor.

Şiddetli Kaza-Tolerant Instrumentation

Fukushima kazasında, su seviyesindeki enstrümantasyon kaybı, yüksek sıcaklık ve baskı koşulları altında çalışabilecek önemli karışıklıklara yol açtı ve etkili masyon eylemleri uygulamak için gecikmelere katkıda bulundu. Buna karşılık, içine dayanıklı sensörler yeni bir nesil gelişmiş ve dağıtıldı. Bu, yüksek sıcaklık ve baskı koşulları altında çalışabilecek ultrasonik seviye, yüksek riskli sistemlerde yüksek oranda artış gösteren termosif sistemlerde, görsel bilgi sağlayan birçok zaman için gerekli olan bu gelişmiş bir şekilde gelişmiş bir şekilde kontrol edilen bu sistemlerde, bu da gelişmiş bir şekilde kontrol edilen ve daha sonra, veri sistemleri, daha iyi bir şekilde kontrol altına alınabilecek şekilde tasarlanmıştır.

Robotik ve Uzak İşletim Teknolojileri

Fukushima'nın en büyük derslerinden biri, yüksek hacimli PackBot ve daha sonra beton yapıları gibi yüksek makinelere girmek için karşı karşıya kalan aşırı zorluktır. Bu meydan okuma, reaktör binalarını incelemek için dramatik bir ivme kazandırmıştır.Bu erken çabalar ciddi kısıtlamalara maruz kaldı: Radyasyonun neredeyse elektronikleri hala yoğun kumar sahalarına karşı hassastı, iletişim kalın beton yapılara ve daha sonra da zayıf yapılara kavuşturularak, bazı hasar görmüş Gülmary'nin hasar görmesi nedeniyle.

Deneyim, boruları kesmek, betonu azaltmak, betonu azaltmak gibi karmaşık görevleri yerine getirmek, boruları toplamak, betonu azaltmak için, daha güvenli bir şekilde kullanmak için kullanılan hava kirliliğini yasaklayan birçok alan için, daha güvenli bir şekilde kontrol edilen alanlar için, daha yüksek dozlardaki adımların yerine getirilmesi, daha yüksek kullanım alanlarının belirlenmesi gibi karmaşık görevleri yerine getirmek için gelişmiş olan birçok insan için, bu tür bir trafik sıkışıklığı ve daha güvenli bir şekilde kontrol edilen su geçirmez alanlarını yasaklamak için gelişmiştir.

Fukushima deneyimi ayrıca, robotik varlıklara önceden tahsis edilen ve hızlı dağıtım için hazır olmanın önemini de göstermiştir. Birçok nükleer operatör ve ulusal acil durum yanıt kuruluşları, ulusal sınırlar boyunca düzenli olarak öğrenilen en iyi uygulamaların ve derslerin paylaşılmasını sağlamak üzere, uluslararası işbirliği bu alanda da önemli olmuştur.

Acil Planlama ve İnsan Faktörleri Overhaul

Mühendislik sadece donanım ve yazılımla ilgili değildir - aynı zamanda sistemleri kullanan ve aşırı stres altında kararlar alan insanlar hakkındadır. Acil müdahalenin insan ve örgütsel boyutları Fukushima kazasını takip eden kapsamlı bir overhaul geçirdi. Plant operatorleri, düzenleyiciler ve uluslararası kuruluşlar en iyi ekipman bile hatalı prosedürler, eğitim veya iletişim kesintileri ile yetersiz hale gelebileceğini kabul etti.

Şiddetli Kaza Yönetimi Kılavuzu

Fukushima'nın ardından her ülke nükleer enerji santrallerini inceledi ve birçok durumda tamamen felaketi önlemeye ihtiyaç duyuyorlar. Bu kurallar şimdi açıkça çok sayıda kaza, genişletilmiş istasyonlar - tüm ısı bataklıkları için kalıcı olarak, bitki durumu belirsiz veya bilinmeyen senaryolar için, bu tür bir başarısızlıktan dolayı kullanılan yapısal bir karar verme çerçevesini ortaya koyarlar.

Farklı ve esnek Coping Strategies

Amerika Birleşik Devletleri'nde Nükleer Düzenleme Komisyonu (NRC) tüm lisansları bir FLEX yaklaşımı kurmak için gerekliydi, her nükleer bitki tasarım alanındaki birçok korumalı lokasyonda depolanan taşınabilir yedekleme ekipmanının bir dizisini muhafaza etmesi ve acil durum müdahalesini düzenli olarak işletme ve bu ekipmanların çeşitli zorlu senaryolar altında dağıtmaları, yüksek çözünürlükte, siteli kilitleri, batarya paketleri, hortumlar, uygun ayarlamalar ve iletişim dişlileri ve iletişim araçlarının diğer bir şekilde kullanılmasını sağlar.

Acil Durum Planlama Bölgesini genişletmiş ve gelişmiş Drills

Fukushima'dan önce, Fukushima acil planlama bölgeleri (EPZs) genellikle fabrika sınırlarından 10 ila 16 kilometre uzaklıkta, potansiyel yayınların geçici hesaplamalarına dayanarak, uluslararası Atom Enerji Ajansı'ndan yapılan kapsamlı bir rapor dahil olmak üzere, yalnızca fabrika görevlilerini ve yerel yönetimleri, Almanya, Belçika gibi ülkeleri denetletirmek ve bu tür acil durum kontrollerini artırmak için patentlendirme işlemlerini hızlandırdı.

Global Düzenleme

Fukushima felaketinden gelen şok dalgaları dünyanın her nükleer düzenleyici vücuduna ulaştı. Avrupa Birliği, üye devletlerinde ve komşu ülkelerde faaliyet gösteren 145 reaktör üzerinde kapsamlı bir stres testleri gerçekleştirdi ve aşırı depremlere, uzun süreli istasyon karaoutlarına ve ciddi kaza koşullarına dayanabilme yeteneğine sahip oldu. Sonuçlar kamuya açık bir şekilde uygulandı ve testlerin üzerinde yapılan NRC'nin daha sert bir şekilde kontrol edilmesi gerekiyordu.

Uluslararası düzeyde, IAEA Fukushima derslerini güvenlik standartlarına dahil etti, özellikle de GSR Part 7'nin 2015 revizyonunda, nükleer veya radyolojik bir acil durum için hazırlanan ve yanıt veren birçok nükleer operatöre (WANO) ilişkin, bilgi paylaşımı ve acil yanıt yeteneklerinin hızla yayılması için önemli değişiklikler yapılmasını sağladı.

Güvenlik Kültürü ve Organizasyon Öğrenme

Mühendislik düzeltmeleri önemlidirken, Fukushima Daiichi kazası, işletme organizasyonundaki kültürün başarılı koruma ve felaket başarısızlığı arasındaki fark olabileceğini ortaya çıkardı. Resmi soruşturma raporları - özellikle de Japonya Nükleer Kaza Bağımsız Araştırma Komisyonu tarafından yapılan kapsamlı analizler - TEPCO ve ön değerlendirmeler belgelenmiş bir şekilde eleştirilmişti TEPCO ve bir risksizliğin kültürü, mutlak güvenlik efsanesini sorgulamayı reddetti ve düşük ücretli bir şekilde hazırlık için yetersiz hazırlıklar için gerekli olan bir planlama sürecine hazırlıklar yaptı.

Cevap olarak, nükleer endüstri, endişe alanlarını tanımlamak için güvenlik kültürünü soyut bir idealden yükseltti.Eğitim programları, rutin prosedürlere dayalı cevaplar ve denetimlenebilir uygulamaları güçlendirdi. Lisanslar şimdi organizasyonun tüm seviyelerinde bir sorgulama alışkanlığı teşvik ediyor, ıslıktavı korumaları teşvik ediyor ve düzenli güvenlik iklim anketlerini endişe alanları tanımlamak için yürütüyorlar. Eğitim programları, rutin prosedürlere dayanan cevaplara dayanan ve uyarlanabilir bir problem çözme becerilerin üstesinden gelmek yerine daha iyi bir şekilde donatılmış yüksek ücretli bir yaklaşımla öne çıkıyor.

“öğrenme örgütleri” kavramı, aynı zamanda nükleer endüstride daha tamamen kucaklanmıştır. Post-Fukushima, birçok hizmet, Fukushima'dan elde edilen bilgileri analiz etmek, analiz etmek ve yaymak için resmi süreçleri kurdu, ancak dünyadaki diğer tesislerden değil, sürekli öğrenme konusunda yapılan bu taahhütler, nükleer çalışmaların en önemli güvenlik görevlileri aracılığıyla en önemli hale getirmektir.

Acil Yanıt Mühendisliğinde Future Yol

Fukushima'nın basımları, gelişmiş reaktörler ve bir sonraki nesil acil yönetim sistemleri için araştırma gündemini de kullanıyor.Gen IV. Nesil IV reaktör tasarımları, sodyum soğutmalı hızlı reaktörler, öncü reaktörler ve molten tuz reaktörleri, birçok durumda, temel olarak enerji dağıtım bölgelerindeki temel sıvılaştırma olanaklarını ortadan kaldırmak için tasarlanmış, doğal bir nükleer reaktörün (SMR) ve kaza koşullarından daha yüksek oranda kimyasal stabilitesi, daha küçük betonarme sistemleri ile ilgili olarak tasarlanmış olan küçük kaynaklı bir nükleer enerji kaynaklarına karşı, daha önceleri ortadan kaldırmak için tasarlanmış olan bazı önlemleri ortadan kaldırmak için tasarlanmıştır.

Dijital dönüşüm, yüksek doğrulukla, koruyucu eylemlerin muhafazakar sıcaklık varsayımları yerine dakikalar boyunca yönlendirilmesine izin verebilir. Yapay zeka araçları, eksik verilerden dolayı gelişmiştir, operatörlere olası kaza senaryolarının güven sıralı listesini sağlayarak ve önerilen gerçekleri tahmin edebilir.Artırılmış gerçeklikler.Artırılmış gerçeklikler, doğrulayıcıları kullanarak bir gün boyunca, doğrulayıcıları kullanarak, gelecekteki nükleer bilgileri kullanarak, doğrulayıcıları tedavi etmek için yapılan adımların doğrulanması için alternatifleri doğrulamaktadır.

Uluslararası topluluk ayrıca herhangi bir üye durumuna hızlı bir şekilde dağıtılabilen hızlı yanıt ağları da kurdu. Avrupa Topluluğu Urgent Radyolojik Bilgi Sistemi (ECURIE) gibi, nükleer acil durum sırasında bilgi paylaşımını sağlamak.Bu mekanizmalar, sınırlı sayıda yerel kaynağa sahip bir ülke, Avrupa Birliği'ne ihtiyaç duyduğunda dünya çapında acil durum desteği hizmetlerine erişebilecektir.

İyileştirmenin Sustained Motorları

Dai Fukushimaichi açık bir yara kalır - bugün çalışan her nükleer bitki, o Mart'tan çıkarılan sert bir soğutma sistemleri tarafından kabul edilir ve bu nedenle, salıverilen radyoaktif gazların serbest bırakılmasından önce yer alan kimyasal ve yasal filtrelere devam edecektir.

Kaza, nükleer enerjinin bir enerji kaynağı olarak sonunun hiçbir şekilde büyüyememesini ve 11 Mart 2011 tarihinden önce var olan her şeyden daha sağlam ve rahatsız edici bir şekilde tahmin etmeye başladı.Intramentalators of current security approach. In the years since, the füzyon of advanced Engineering, data-driven Emergency management, and Feich has made a goal to be reached before March 11, 2011 by long as long as protect of intense recovery, build, and decommission Nuclear reaktörs, Fukushima will stay a central engine of future engine of future in experience, and Fei-a Constant reminder that security is not a point to be reached before March 11, 2011.