數字化在推進核退役項目方面發揮著重要作用,使專家能夠及時改進其規劃和措施。
1、核電退役過程重要性

在IAEA第65屆大會的一次會外活動中,介紹了核電廠退役項目數字化的實際價值,包括3D模擬、可視化、虛擬和增強現實。(照片:A.Tarhi/IAEA)
最近在IAEA第65屆大會期間,舉行的一次活動強調了三維建模和仿真、可視化、虛擬現實、人工智能、機器學習和其他類似應用在核退役規劃和實施中的實際價值。
盡管許多核反應堆正在延長壽命,但大量的退役工作也在進行中,預計將在發電廠達到經濟運行的終點時進行。
根據IAEA預測,預計到2030年,2020年核能電力的12%至25%將退役。
退役過程的有效管理對核電的可持續性至關重要。
IAEA副總干事兼核能部部長Mikhail Chudakov在開幕詞中表示:“創新的數字技術可以為退役項目的規劃和實施提供重要的基礎。它們可以在對人類工人來說困難或危險的退役情況下提供支持,并有助于確保項目安全有效地執行。”
2、退役要求
退役可能需要幾年到幾十年的時間,尤其是在延期拆卸的情況下,專家預計,數字技術將改善規劃,縮短完成這一復雜程序所需的時間。
核設施的數字孿生體可以重建設施的技術和結構,越來越多地用于支持有效的設計、運行和維護。
數字雙胞胎可以用作“竣工記錄”,詳細說明核設施在運行期間的建造和維護情況,以支持退役的規劃和實施。數字化還有助于提高安全性:它可以根據工人的輻射暴露情況分析不同的拆卸方案,以便選擇最安全的方案。
迄今為止,全球共有189座核反應堆因停運而關閉,其中17座完全停運。此外,130個燃料循環設施以及大約440個研究反應堆已經退役。
80多人在線參加了該活動,聽取專家介紹數字技術如何應用于退役項目的實例。
俄羅斯Rosatom/TVEL退役項目經理Daria Daubaraite說:“使用數字信息模型的好處包括,通過改進前期策劃、模擬不同類型設備的部署以及迅速改變項目參數的可能性,大大提高了工作質量和生產率。”
3、3D建模可用于核設施拆除的規劃階段

2019年,SOGIN被指定為IAEA合作中心,加強兩個組織之間的合作,包括數字化合作,以促進核退役方面的知識管理、知識轉讓和培訓。
斯洛伐克核與退役公司(JAVYS)是IAEA關于核設施退役和放射性廢物管理的合作中心,該公司還利用3D建模和模擬技術支持拆除斯洛伐克西部Bohunice V1核電廠的WWER反應堆部件。
JAVYS利用這些技術確定并證明切割需要拆卸的初級電路組件的最佳策略,并設計用于檢索、運輸和切割活動的工具。
JAVYS的Tibor Kukan說:“拆卸干預的3D建模和模擬大大提高了退役過程的規劃準確性,并促進了我們與監管機構的討論。此外,模擬是支持與公眾溝通的有效工具。”
先進的數據科學已成功用于支持退役和環境修復。佛羅里達國際大學(Florida International University)研究主任利奧·拉戈斯(Leo Lagos)討論了美國能源部目前是如何做到這一點的。
拉戈斯說:“人工智能和機器學習技術被廣泛應用于從退役基礎設施的結構健康監測到能源部綜合設施的持續監測和維護,以支持對老化核設施結構完整性的評估。”。
為了繼續交流關于退役的信息,IAEA將于2023年5月在維也納主辦關于“核退役:處理過去和確保未來”的國際會議。會議的目標是分享關于核電退役“成就、挑戰和經驗教訓”方面的信息,以及關于能夠促進和提高安全、可靠和成本效益地執行國家退役方案的戰略和方法的信息。
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