美國紐斯凱爾電力公司的小型模塊堆模擬控制室。(圖/美國西北能源公司)

小型模塊堆可能更小，并采用具有許多固有安全特性的創新技術，但在監管方面的最終目標仍然不變：確保對人和環境的保護，并將事故和放射性釋放的風險降至最低。

小型模塊堆設計和部署的新型方案可能對現有的監管框架構成挑戰。與現有反應堆相比，小型模塊堆的設計一般比較簡單，小型模塊堆的安全概念更多地依賴于反應堆的非能動系統和固有安全特性，如低功率和運行壓力。這些特性都增加了安全裕度，并且在某些情況下，實際上消除了反應堆堆芯受到嚴重損害的風險，從而消除了發生事故時放射性大量釋放的可能性。因此，減少了對堅固的安全殼和應急響應措施的依賴。

“與現有反應堆相比，小型模塊堆對安全系統、運行措施和人為干預的依賴性一般較小。因此，通常的監管方案，即基于冗余安全措施來彌補潛在的機械和人為故障，可能并不合適，應該考慮新的想法。”原子能機構核裝置安全處處長Greg Rzentkowski說。然而，他補充說，當前安全方案所依據的主要概念，例如確保在若干工程和程序層面預防和減輕事故的縱深防御概念，如果利用風險和性能信息加以實施，則對于小型模塊堆至關重要。

為了證明任何類型的核電廠設計的安全性，需要對核電廠所有狀態——正常運行、預期運行事件和事故工況——進行全面安全評定。在此基礎上，可以確定電廠設計抵御內部和外部事件的能力，并確定安全設施的性能標準，包括應急規劃。

“小型模塊堆的概念驗證需要證明基本安全功能——反應堆控制、堆芯冷卻和反應性密封——的有效性，在優化縱深防御策略以最大限度地降低事故風險的基礎上，一旦發生事故，切實消除事故后果。”Rzentkowski說。鑒于新的設計和安全理念，應具體考慮安全論證文件的驗證、單元之間接口、材料特性和人為因素。此外，他補充說，無論事故風險有多低，可擴展的密封和應急響應安排對于應對意外情況是必不可少的。

技術中立的框架

由于包括小型模塊堆在內的創新技術的概念和設計在技術上多種多樣，原子能機構正在努力建立一個技術中立的安全框架，以幫助在原子能機構現有安全標準的基礎上統一國際方案。

這種技術中立的框架包括一個總體部分——社會和健康目標、風險目標和高級安全原則和要求的層次結構，然后可在國家框架中加以闡述，以根據所使用的具體技術處理監管和技術要素。Rzentkowski補充說，這種方案可以靈活地實現創新和成熟技術的平衡結合，這對于按照一般安全目標和具體風險目標優化防護和緩解措施是必要的。

一些國家已經在這一領域積極開展工作。例如，加拿大以及阿根廷、中國、俄羅斯和美國等幾個少數國家正在對小型模塊堆進行監管審查。

“加拿大核安全委員會的技術中立監管框架主要基于原子能機構的安全標準，在不影響安全的前提下，能夠在反應堆設計、建造、運行和退役方面實現新穎和創新。”加拿大核安全委員會主席Hugh Robertson說，“在設計安全裕度存在不確定性、運行經驗有限的情況下，可能需要采取額外的運行控制措施。在這些情況下，保護措施將與風險相稱。

”他補充說，核監管機構之間的協作和監管要求的統一可以使所有相關方受益。“這最終會使許可證審批程序更加高效和有效。事實上，讓多雙眼睛關注共同的安全問題，可以提高安全水平。隨著我們不斷探索進一步的統一機會，尊重監管主權的同樣科學和監管信息也可以使用。”

論證安全的個案研究

雖然原子能機構的安全標準作為保護人和環境免受電離輻射有害影響的全球參考，一般來說是技術中立的，可以適用于小型模塊堆，但原子能機構將通過為規定這些標準的實施制定具體導則，進一步支持國家監管機構。“旨在論證如何利用核電廠設計要求進行水冷堆和高溫氣冷堆兩種最常見小型模塊堆技術的許可證審批的個案研究已經完成。”Rzentkowski說。

與此同時，小型模塊堆監管機構論壇正在開展共享監管知識和經驗以及確定良好實踐的工作。該論壇由原子能機構主辦，由一個致力于應對監管小型模塊堆新型設計挑戰的國際小組組成，以確定小型模塊堆的新安全建議。在舉行了一次關于制定專門針對小型模塊堆的國家標準的會議之后，這些建議現在可在原子能機構網站上查閱。論壇的工作集中于小型模塊堆的多模塊性質和模塊之間相互依存的安全方面，以核實如果一個模塊出現問題，對其他模塊的影響將是最小的。

“認識到安全將始終是第一優先事項，小型模塊堆的監管方案需要將重點從一個反應堆依次轉移到對設計的穩健性、安全論證文件的完整性以及為確保反應堆整個壽期安全而采取的流程充分性進行全球安全評定，以避免先建后修的安全問題。”Rzentkowski說。