创新安全审评路径 筑牢高温气冷堆安全根基——国家核安全局批准高温气冷堆安全设计准则

近日，国家核安全局批准江苏徐圩核能供热发电厂高温气冷堆安全设计准则(以下简称安全设计准则)。该文件进一步完善了高温气冷堆的具体安全要求，为高温气冷堆安全设计提供了基础性依据，也是后续安全审评的重要依据。这是我国首个获批的小型核动力反应堆(以下简称小型核动力堆)安全设计准则，标志着小型核动力堆安全审评探索出一条以安全设计准则为引领的新路径。

一、相关背景：小型核动力堆快速发展呼唤审评方法创新

近年来，全球先进核能技术加速演进，小型核动力堆研发热度持续升温。我国已形成高温气冷堆、小型压水堆、熔盐堆等多技术路线并行的发展格局。与此同时，现行核安全法规标准体系主要基于大型轻水堆的工程实践建立，一些具体的安全概念和设计要求，对技术特点迥异的小型核动力堆的适用性面临挑战。在这种情况下，如何为小型核动力堆建立既符合核安全基本要求、又契合具体堆型特点的审评依据，成为亟待破解的课题。

国家核安全局立足我国实际，积极探索完善小型核动力堆监管文件，先后发布《高温气冷堆核电站示范工程安全审评原则(试行)》《小型压水堆核动力厂安全审评原则(试行)》。近期，又正式印发了《关于小型核动力反应堆核安全监管的技术意见》，系统梳理和明确了若干重要安全问题的监管技术立场，其中，明确要求结合具体堆型技术特点和安全特性，尽早制定与安全有关的纲领性设计准则，即安全设计准则：由设计方结合堆型特点编制、监管方组织审评认可，既作为工程安全设计的顶层依据，又作为后续审评的评价基准。本次批准的高温气冷堆安全设计准则，正是这一审评思路在具体堆型上的首次落地实践，将为小型核动力堆安全高质量发展奠定良好基础。

二、主要内容：以准则为纲构建共同安全基准

(一)明确安全目标和工况验收准则，定性定量双重约束

安全设计准则确立了基本安全目标：在模块式高温气冷堆核动力厂中建立并保持对放射性危害的有效防御，以保护人员、社会和环境免受危害。在定量层面，针对多模块带一机的配置特点，设置了单个模块概率安全目标，以实现在不依赖场外干预措施的情况下，对公众的保护水平与大型核动力厂相当或更高。安全设计准则确立了工况分类和验收准则，给出了正常运行、预计运行事件、设计基准事故和选定的超设计基准事故公众个人剂量限值。

(二)基于风险分析聚焦基本安全功能，充分体现固有安全特性

安全设计准则聚焦以放射性包容为基准，以反应性控制、堆芯余热排出为支撑的基本安全功能。放射性包容方面，三层包覆颗粒(TRISO)球形燃料元件是第一道也是最重要的屏障，冷却剂系统作为第二道辅助屏障;反应性控制方面，堆芯具有全范围负温度系数，主氦风机停运后依靠负温度反馈实现停堆;堆芯余热排出方面，通过低堆芯功率密度、大热容支承结构和瘦长型堆芯设计实现余热自然载出，并依靠非能动的舱室冷却系统将热量排至最终热阱。以三项基本安全功能为牵引，以放射性包容功能为核心和最终目标，将安全重要功能分为防止裂变产物释放的屏障、维持屏障有效性的措施两大类，继而细分为燃料的质量和性能等11小类，系统梳理实现安全重要功能所需的构筑物、系统和设备，确定具体的设计准则。

(三)准确划分事故后状态，适配高温气冷堆特性

针对高温气冷堆负温度反馈、事故进程缓慢的特点，安全设计准则定义了“可控状态”“安全状态”和“可维修状态”三个反应堆状态：堆芯的负温度反馈可保证主氦风机停运后反应堆实现停堆并处于可控状态;在较长的宽容时间内，可进一步通过控制棒系统等的投入使反应堆进入长期次临界的安全状态;或进一步使反应堆处于更低温度的可维修状态。这一状态划分充分体现了高温气冷堆特有的固有安全特性，为安全系统的设计和事故管理提供基准。

(四)系统制定44条设计准则，覆盖五大层面

在基本安全目标和设计安全目标之下，共制定44条具体设计准则，从总体要求、屏障设计、保护系统和反应性控制系统、堆芯热量传输系统、燃料和放射性控制五个层面，对高温气冷堆机组的安全设计提出系统要求。准则编制融入风险指引型方法，进一步优化了系统的核安全功能分配和安全分级，构建了“安全分级—质量分组—规范等级”的映射路径，实现风险评估结果到设计要求的精准传递。

(五)精准识别高温气冷堆特殊事故，采取针对性应对措施

区别于轻水堆，高温气冷堆存在进水、进气等特殊事故工况。安全设计准则针对性地提出应对和缓解措施和要求，缓解进水、进气事故影响，保证在满足标准的前提下，进一步降低放射性释放。

三、重要意义：为小型核动力堆安全审评提供示范

作为我国小型核动力堆安全设计准则审评的首次实践，该文件具有重要意义。

一是探索形成了小型核动力堆安全审评的新思路。在小型核动力堆快速并行发展的背景下，国家核安全局积极创新审评路径，提出了制定安全设计准则的要求，将《关于小型核动力反应堆核安全监管的技术意见》确立的原则转化为具体堆型可操作的设计准则。该项目安全设计准则是这一方法的首次实践，为后续熔盐堆、浮动堆等其他堆型安全设计准则的制定和审评提供了示范和借鉴。

二是实现了审评经验的系统固化。准则系统总结了高温气冷堆核电站示范工程等前期审评实践，将安全分级、高温部件可靠性、燃料元件等监管关注的重点问题凝练为明确的设计要求，实现了经验反馈与正向设计的有机结合，标志着我国高温气冷堆由示范工程向商业化应用迈出关键一步。

三是有效促进小型核动力堆高质量发展。在法规标准尚需健全、堆型设计特点差异显著的背景下，安全设计准则把监管认可的安全原则要求前置确定，用以指导具体安全要求的建立和安全设计，使设计方与监管方在“什么是可接受的安全设计”这一根本问题上尽早达成共识，是以高水平核安全护航小型核动力堆高质量发展的务实之举。

展望未来，国家核安全局将继续深入贯彻落实总体国家安全观和“理性、协调、并进”的核安全观，以安全设计准则为引领，不断完善新型反应堆安全审评方法，推动新型反应堆安全设计准则审评从个别堆型走向系统推广，以高水平核安全护航核能事业高质量发展。