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(2)概率安全评价技术的实际应用
自上世纪90年代开始,随着概率安全评价技术的发展和日益成熟,美国人开始建立“风险告知和基于性能”(Risk-informed and Performance-based)的安全要求,也就是用概率风险的观点来调整某些不合理的确定论安全要求。但迄今为止,不管美国、中国,以及欧洲等其他一些国家,确定论安全要求仍然是必须满足并作为颁发核设施许可证基础的,并不存在所谓“基于‘主观概率’就断定‘内陆核电是安全的’”问题。
目前对核电厂熔堆或大规模放射性释放的概率评估并不完全是主观概率,因为在评估过程中所使用的设备失效数据可以通过大量的工业经验获得或验证,同时在使用这些统计数据时,也会评估其不确定性,对具体设施同时可采用贝叶斯分析等方法来修正。当然某些核电供货商或核电公司为了商业目的,可能会宣传某些极端的结果,但任何一个国家的核安全当局在使用概率风险分析的结果时,都会对不确定性、置信区间等给出评估,科学、合理地使用概率风险分析的结果。
6.关于内陆核电厂址的大气弥散条件
《十问》中的第6个问题是:“我国大部分内陆核电厂址是与欧美迥异的小静风天气,完全超出了美国‘高斯烟羽模型’的适用范围,为何还套用此工具评估对大气环境的影响、又是如何得出‘符合排放标准’结论?”在这个问题中,王亦楠研究员还耸人听闻地提出低风速“容易形成‘核雾霾’”的见解。因此,需要对于这个问题加以澄清。
(1)影响大气弥散条件的因素
通常,气载放射性羽流在大气中的弥散包括风的传输作用和大气湍流的扩散作用,而大气湍流的扩散作用要考虑垂直向和水平向(侧风向)的湍流作用。低风速条件下风的纵向传输作用会减弱,但低风速条件下的侧风向摆动效应会显著加大放射性羽流在侧风向上的散布,从而可以明显减小地面浓度。
高斯模式是以帕斯奎尔稳定度分类为基础的,基本的特点是湍流随稳定度增加而减小。然而,在低风速条件下,风向摆动效应使得侧向扩散能力随着稳定度的增加不降反增,使小风情况下的地面浓度值往往较小,而这正是多数常规高斯烟流模式不能正确模拟这类情况的原因之一。
(2)低风速条件下大气弥散条件的研究结论
在美国,为了更好地了解低风速风摆效应对大气弥散的影响,上世纪70年代由NRC赞助和发起,开展了一系列低风速条件下的野外示踪物试验。NRC根据这些试验和其它一些野外试验的结果,得到了考虑侧向风摆的一组水平横向扩散参数的经验修正因子,并在NRC的管理导则RG1.145中给出。根据RG1.145的要求,水平横向扩散参数先通过标准的Pasquill方法计算,然后乘以修正因子M。M的取值在2-6之间,可以认为,NRC在管理导则RG1.145中引入M修正因子,表示不考虑风摆效应的高斯烟流模式,在低风速下会高估实际地面浓度2-6倍。
对于我国部分内陆核电厂址可能相对较多出现低风速条件的情况,已经有设计研究单位在湖北咸宁核电厂和湖南桃花江核电厂址进行了现场大气弥散条件试验研究,包括SF6示踪试验以及精细模式应用(三维诊断风场模式,蒙特卡罗数值扩散模式或三维拉格朗日高斯烟团模式)。这两项试验研究中均观测到低风速条件下有明显的风向摆动现象,而这使得气载放射性羽流的水平扩散范围显著增大,从而使地面浓度明显降低。
咸宁核电厂和桃花江核电厂的现场大气试验指出,采用精细的大气弥散模式(蒙特卡罗数值扩散模式,三维拉格朗日高斯烟团模式)可以较现实地模拟低风速情况下的大气弥散条件,但这些模式的应用,需要实施较为庞大和精细的现场气象观测计划。相比之下,高斯直线烟流模式只需要有限的气象测量,由于其给出的估算结果是保守的,因此,在厂址评估和气态途径辐射环境影响估算中是可用的。
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