美国论证：四种小型堆可免除场外应急

北极星核电网讯:据美国核能研究所（NEI）报道，田纳西河谷管理局（TVA）分析补充了克林奇河谷作为模块式小堆（SMR）早期场址许可证申请的信息，证明任何事故的放射性影响仅限于场址边界范围之内。这在核安全监管突破方面，为豁免10英里应急计划区（EPZ）提供了依据[1]。它的重要意义在于，这种核电厂可以建在人口周密、负荷重要的大中城市附近；即使发生严重事故，对周围公众的健康和安全没有影响。

新一代模块式小堆(SMR)正快速向前推进。美国田纳西河谷管理局(TVA)去年向美国核管理委员会（NRC）提交了一份申请，有开创性[2]，目的在于让田纳西州的TVA克林奇河核场址获得早期场址许可(ESP)，有潜力容纳多种SMR型核电机组。

NRC在2017年1月接受了这个审评申请[3]。作为审评过程的一部分，TVA最近向NRC提供了涉及SMR独特安全与性能属性的附加信息，使应急计划要求有伸缩性。核能研究所网站《核能概述》专栏请TVA模块式小堆资深经理丹•斯托特（DanStout）解释了某些激动人心的发展，以及它对SMR型和其他先进堆项目的未来可能有什么意义，因为TVA正在寻求与NRC一起合作，如做出监管突破，就能加快部署并高速推向市场。

▲田纳西河谷克林奇河场址俯瞰图

《核能概述》:对于TVA的克林奇河项目，早期场址许可证有什么价值?什么使得TVA的申请与“与众不同”?

斯托特：这是第一个专注于SMR的早期场址许可（ESP）的申请。TVA的申请基于核电机组的参数“包络”，包含美国开发的四个轻水堆型的SMR：BWX联合技术公司开发的mPower设计，Holtec国际公司的SMR-160，NuScale能源公司的SMR和西屋电气有限公司的SMR(见附表与附图)。克林奇河项目的主要目标之一是通过消除几个潜在的应急情景，展示SMR先进的安全和安保设计特征。

TVA在其申请中确立的应急计划区(EPZ)的方法是“独一无二”的，全都关系到公众的健康和安全。TVA要“确保”，在假想的事故期间公众可能遭受的最大放射性剂量低于美国环境保护署（EPA）的限值，并通过详细的分析确定，社会公众可能出现的“地点”距离反应堆厂房有多远。

《核能概述》:NRC为对TVA克林奇河早期场址许可申请进行审评，要求提供哪些额外的信息?TVA怎么答复的?

斯托特：美国管理委员会的工作人员说，他们需要评估TVA的申请，问了三个问题。首先，工作人员要求详细描述正在考虑SMR增强安全的特证，以确保减小应急计划区的范围。

TVA围绕ESP申请，提供了SMR设计特性的更多细节。其中最主要的是它们的尺寸较小，意味着可能释放到环境的放射性物质的数量少得多，驱动释放的堆芯衰变热也较少。

SMR简化了系统和部件设计，消除了大型反应堆已分析过的许多假设的事故类型。例如水-燃料之比大、消除了燃料上标高以下的大型管道和贯穿件等设计特征，确保某些事故序列和现象——如失去冷却水事故期间燃料裸露——SMR在设计上已完全排除了。也通过设计，减少了其他类型的事故概率。

此外，由于固有的、依赖重力、自然对流和减压等非能动安全特性，SMR的假设事故进展得更缓慢，因此操纵员有更多时间进行干预、纠正问题——罕见事件需要干预。综合考虑，SMR设计大大减少了事故的后果。

《核能概述》:NRC还要求提供更多信息，以表明SMR的设施能满足严格的申请准则。分析的结果怎样?有什么涵义?

斯托特：我们利用NuScale能源公司的SMR设计，提供有“代表性”的分析。在我们的“机组参数包络”中内含四个潜在的SMR，NuScale的设计有最详细的技术信息。我们评估了这个设计的一系列事故、包括极其不可能发生的严重事故的分析结果。

分析结果表明,机组现场边界处的辐射剂量远远小于美国环境保护署既定的剂量限值。

分析证实,有可能满足申请准则，证明批准以现场边界为应急计划区是正确的，并授权NRC豁免“10英里应急计划区”请求。

《核能概述》:TVA在克林奇河早期场址申请中，要求免除通常核电厂的10英里应急计划区。这个分析提供了技术基础，表明应急计划区无需延伸到电厂场址边界之外。TVA采取的方法是否与安全管理规范一致?

斯托特：当然。我们使用现有的应急准备管理条例分析显示，SMR已固有地、显著降低了潜在事故的场外后果。场外应急计划要求和各种规划会完全与减少的后果相称。

附表：四个设计概要

▲图：mPower和SMR-160型电厂设计略图

▲附图：NuScale和WE-SMR型电厂设计略图

原标题:美国论证：四种小型堆可免除场外应急