近日，經(jīng)合組織核能署(OECD/NEA)官網(wǎng)發(fā)布《核反應(yīng)堆安全研究戰(zhàn)略路線圖》。NEA預(yù)測(cè)，各國(guó)若要實(shí)現(xiàn)2050年碳中和目標(biāo)，全球核電裝機(jī)容量至少需要翻一倍。根據(jù)“三倍核能宣言”承諾，未來(lái)25年內(nèi)，全球平均每年要新增約1600萬(wàn)千瓦核電裝機(jī)容量，相當(dāng)于平均每年新建10余臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組。此外，多國(guó)還積極探索利用核能制氫、供熱、淡化海水甚至專門(mén)為數(shù)據(jù)中心供電。而這些新應(yīng)用、新場(chǎng)景，都給核安全帶來(lái)了新挑戰(zhàn)。

與激增的核能及核安全研究需求相反，全球核安全研究能力卻在持續(xù)衰退。路線圖中明確指出，近年來(lái)多個(gè)關(guān)鍵研究設(shè)施陸續(xù)關(guān)閉，如挪威的Halden反應(yīng)堆(全球首個(gè)核燃料行為研究的實(shí)驗(yàn)堆)、法國(guó)的OSIRIS反應(yīng)堆(用于材料輻照測(cè)試)、加拿大的NRU反應(yīng)堆(曾為全球半數(shù)醫(yī)療同位素提供支持)等，這不僅讓全球核安全實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ο陆担鼘?dǎo)致一批掌握核心技術(shù)的專家流失。如當(dāng)前全球?qū)ｉT(mén)用于核燃料安全特性研究的脈沖反應(yīng)堆設(shè)施只剩下3個(gè)，即法國(guó)的CABRI堆、日本的NSRR堆和美國(guó)的TREAT堆。這無(wú)法滿足當(dāng)前全球核安全研究需求，更遑論需大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)支撐其安全論證的各類SMR技術(shù)。

更為嚴(yán)峻的是，現(xiàn)有核電機(jī)組“老齡化”現(xiàn)象突出。全球在運(yùn)機(jī)組中，68%已服役超過(guò)30年，45%超過(guò)40年，隨著老舊機(jī)組普遍開(kāi)始延期運(yùn)行，應(yīng)對(duì)材料老化及其帶來(lái)的設(shè)備故障是關(guān)鍵核安全問(wèn)題。

NEA強(qiáng)調(diào)，核安全研究能力衰退將挑戰(zhàn)核能擴(kuò)容目標(biāo)，因此制定該路線圖的核心目的就是要讓核安全研究跟上技術(shù)創(chuàng)新的步伐。

研究范圍 路線圖通過(guò)明確優(yōu)先級(jí)、提供戰(zhàn)略方向，指導(dǎo)國(guó)際核安全研究。其向各國(guó)政府、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)等所有利益相關(guān)方提供了一份以合作為導(dǎo)向的行動(dòng)框架。

● 政府負(fù)責(zé)建設(shè)公共設(shè)施(如大型試驗(yàn)堆)，并提供長(zhǎng)期資金;

● 監(jiān)管機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)明確安全標(biāo)準(zhǔn)，并評(píng)估研究成果是否符合法規(guī);

● 企業(yè)負(fù)責(zé)提供實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)、捐贈(zèng)退役機(jī)組的材料、參與技術(shù)測(cè)試等;

● 科研機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)牽頭實(shí)驗(yàn)、開(kāi)發(fā)模擬工具。

路線圖強(qiáng)調(diào)其研究范圍僅限于“反應(yīng)堆安全”，不包括核燃料循環(huán)、核廢料處理、退役等領(lǐng)域(其具有獨(dú)特研究挑戰(zhàn)，并有單獨(dú)的合作機(jī)制)。之所以聚焦于反應(yīng)堆，是因其為核設(shè)施最核心的“風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)”，無(wú)論是正常運(yùn)行還是事故場(chǎng)景，反應(yīng)堆的燃料、冷卻系統(tǒng)和安全殼等都是防止放射性物質(zhì)泄漏的關(guān)鍵。基于此，路線圖要實(shí)現(xiàn)四大目標(biāo)：

● 讓現(xiàn)有核電機(jī)組“安全延期運(yùn)行”。解決老化導(dǎo)致的材料退化、設(shè)備可靠性問(wèn)題;

● 讓新技術(shù)“安全落地”。填補(bǔ)先進(jìn)反應(yīng)堆的安全數(shù)據(jù)空白;

● 補(bǔ)齊研究“短板”。重建全球核安全研究設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，防止專業(yè)技術(shù)的流失;

● 建立全球協(xié)作網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)共享數(shù)據(jù)和設(shè)施，避免各國(guó)重復(fù)投資。

路線圖的核心部分，是將核安全研究拆解為“五大技術(shù)領(lǐng)域”和“一個(gè)跨領(lǐng)域主題”，并給每個(gè)領(lǐng)域都明確了“現(xiàn)狀、問(wèn)題、目標(biāo)和建議”，為聯(lián)合研究項(xiàng)目的參與者提供明確研究方向，指導(dǎo)其能力建設(shè)并解決高優(yōu)先級(jí)的安全問(wèn)題。

領(lǐng)域一：燃料與包殼材料

1.現(xiàn)狀

燃料是反應(yīng)堆的“心臟”，而包殼則是防止放射性物質(zhì)泄漏的第一道屏障。一旦包殼在事故中破裂，放射性物質(zhì)就可能進(jìn)入冷卻系統(tǒng)，進(jìn)而釋放到外部環(huán)境中。

目前全球主流核燃料是“二氧化鈾芯塊+鋯合金包殼”，這種組合在正常運(yùn)行下很可靠，但在“極端情況”(如破口失水事故、反應(yīng)性引入事故)下存在失效風(fēng)險(xiǎn)，而鋯水反應(yīng)是導(dǎo)致事故中放射性釋放的關(guān)鍵。

為了解決這一痛點(diǎn)，各國(guó)都在研發(fā)耐事故燃料(ATF)，如：

● 用鐵鉻鋁合金(FeCrAl)代替鋯合金做包殼：高溫下不易與水反應(yīng)，即使冷卻劑流失，也能堅(jiān)持更長(zhǎng)時(shí)間;

● 在鋯合金包殼表面涂一層保護(hù)膜(鉻);

● 用更加耐輻照、耐高溫的碳化硅(SiC)復(fù)合材料做包殼。

2.問(wèn)題

路線圖指出，ATF技術(shù)目前面臨一個(gè)重要問(wèn)題，即未經(jīng)充分測(cè)試。如FeCrAl包殼，其實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)良好，但長(zhǎng)期輻照下的裂紋風(fēng)險(xiǎn)未知，在反應(yīng)堆的實(shí)際長(zhǎng)期表現(xiàn)有待驗(yàn)證。

更為復(fù)雜的是使用“非常規(guī)”燃料的SMR和高溫氣冷堆等新技術(shù)，盡管TRISO燃料在高溫氣冷堆堆芯熔化時(shí)仍能保持完整性，但這種燃料的生產(chǎn)工藝、事故下行為的研究數(shù)據(jù)不足。

3.目標(biāo)

因此，路線圖提出的核心科研目標(biāo)很明確：

● 正常運(yùn)行時(shí)，燃料能承受更高的燃耗，減少換料頻率，降低成本;

● 事故工況下包殼不破裂、燃料不泄漏;

● 研究先進(jìn)燃料如TRISO、液態(tài)鹽燃料的長(zhǎng)期性能。

4.建議

路線圖建議如下：

● 建立“全球燃料材料庫(kù)”。由NEA牽頭聯(lián)合企業(yè)收集不同類型、不同服役年限的燃料和包殼樣本(如運(yùn)行后的鋯合金包殼、輻照后的TRISO燃料等)，供全球科研機(jī)構(gòu)共享。其中，法國(guó)ASNR和美國(guó)NRC已同意共享ATF測(cè)試樣本;

● 升級(jí)測(cè)試設(shè)施。如美國(guó)計(jì)劃對(duì)TREAT堆進(jìn)行改造，以測(cè)試TRISO燃料;法國(guó)CABRI堆則將增加高溫氣冷堆燃料測(cè)試模塊;

● 加速燃料“資格認(rèn)證”。傳統(tǒng)燃料要完成認(rèn)證，需要5至8年，如采用“快離子輻照”模擬燃料在反應(yīng)堆里的長(zhǎng)期輻照效果，可將認(rèn)證時(shí)間縮短到2至3年。

領(lǐng)域二：先進(jìn)材料

1.現(xiàn)狀

材料選擇與認(rèn)證是先進(jìn)堆部署的關(guān)鍵。下一代反應(yīng)堆(如熔鹽堆、鈉冷快堆)的運(yùn)行環(huán)境比傳統(tǒng)反應(yīng)堆要“惡劣得多”：

● 熔鹽堆冷卻劑是600℃以上的熔融鹽，具有強(qiáng)腐蝕性;

● 鈉冷快堆用液態(tài)鈉做冷卻劑，高溫下會(huì)與空氣劇烈反應(yīng);

● 高溫氣冷堆的工作溫度超過(guò)700℃，無(wú)法采用已經(jīng)驗(yàn)證的傳統(tǒng)普通材料。

2.問(wèn)題和目標(biāo)

目前先進(jìn)反應(yīng)堆的材料研發(fā)，存在兩個(gè)“卡脖子”問(wèn)題：

一是材料“不耐受”。如哈氏合金N作為熔鹽堆核心部件的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，在高溫熔鹽里會(huì)被裂變產(chǎn)物“碲”所腐蝕而導(dǎo)致開(kāi)裂。而高溫氣冷堆所用的石墨材料，則會(huì)在長(zhǎng)期輻照后產(chǎn)生變形、損傷。

二是缺乏真實(shí)場(chǎng)景測(cè)試。現(xiàn)有的材料測(cè)試多為單一條件下，而實(shí)際反應(yīng)堆中材料承受“高溫+輻照+腐蝕”三重作用。

因此科研目標(biāo)是要為每種先進(jìn)反應(yīng)堆研發(fā)能承受惡劣環(huán)境的先進(jìn)材料，確保核電機(jī)組服役期間的安全。

3.建議

● 建設(shè)“多條件模擬設(shè)施”。研發(fā)能同時(shí)模擬高溫、輻照、腐蝕的實(shí)驗(yàn)裝置。如法國(guó)原子能委員會(huì)(CEA)計(jì)劃建造“熔鹽堆材料測(cè)試平臺(tái)”。

● 制定“全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)”。路線圖建議NEA成立“先進(jìn)材料專家小組”，制定全球通用的測(cè)試規(guī)范，避免企業(yè)重復(fù)測(cè)試。

● 運(yùn)用“模擬工具”補(bǔ)充數(shù)據(jù)。研發(fā)預(yù)測(cè)材料長(zhǎng)期行為的模擬工具，并用計(jì)算機(jī)模擬石墨在長(zhǎng)期輻照下的變形規(guī)律，再結(jié)合少量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，從而盡可能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)材料壽命。

領(lǐng)域三：熱工水力

1.現(xiàn)狀

熱工水力主要研究反應(yīng)堆內(nèi)冷卻劑流動(dòng)與熱量傳遞，核心是確保冷卻劑帶走熱量、防止堆芯熔化。現(xiàn)有壓水堆、沸水堆的熱工水力研究成熟，積累了海量運(yùn)行數(shù)據(jù)，但SMR、非水冷反應(yīng)堆等新技術(shù)因結(jié)構(gòu)和冷卻劑特殊，在熱工水力研究方面存在不足。

2.問(wèn)題

SMR、非水冷反應(yīng)堆等新技術(shù)在熱工水力研究方面的問(wèn)題主要為：

● 水冷式SMR依賴被動(dòng)系統(tǒng)，但極端條件下自然循環(huán)能力的不確定性較大，相關(guān)數(shù)據(jù)不足。

● 非水冷反應(yīng)堆(鈉冷快堆/熔鹽堆)冷卻劑特性數(shù)據(jù)不足，相關(guān)特性對(duì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)影響很大，缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。如：某些SMR采用的“螺旋管蒸汽發(fā)生器”，但冷卻劑在螺旋管里的傳熱和流動(dòng)規(guī)律無(wú)相關(guān)數(shù)據(jù)支撐。

3.目標(biāo)

此項(xiàng)研究的主要目標(biāo)是確保冷卻系統(tǒng)在任何情況下都能正常使用，無(wú)論是傳統(tǒng)機(jī)組還是新技術(shù)：

● 正常運(yùn)行時(shí)，確保冷卻劑穩(wěn)定帶走熱量，不出現(xiàn)局部過(guò)熱;

● 事故工況下，即使主動(dòng)冷卻系統(tǒng)失效，被動(dòng)系統(tǒng)仍能導(dǎo)走熱量，防止堆芯熔化

4.建議

● 整合“全球共享實(shí)驗(yàn)臺(tái)架”。NEA計(jì)劃整合現(xiàn)有設(shè)施，比如瑞士的PANDA實(shí)驗(yàn)臺(tái)架(能模擬SMR在LOCA下的被動(dòng)冷卻系統(tǒng))、韓國(guó)原子能研究院的ATLAS實(shí)驗(yàn)臺(tái)架(能驗(yàn)證壓水堆在LOCA下的安注系統(tǒng)有效性)等，讓各國(guó)共享這些平臺(tái)。

● 保存歷史熱工數(shù)據(jù)(legacy TH data)。過(guò)去幾十年積累的熱工水力數(shù)據(jù)，很多都存在舊硬盤(pán)、紙質(zhì)報(bào)告里，有些甚至已經(jīng)丟失。路線圖建議NEA建立“全球熱工水力數(shù)據(jù)庫(kù)”，把這些舊數(shù)據(jù)數(shù)字化，同時(shí)補(bǔ)充SMR、先進(jìn)反應(yīng)堆的新數(shù)據(jù)。

● 升級(jí)“非水冷反應(yīng)堆模擬工具”。現(xiàn)有的主流熱工水力模擬軟件(如TRACE、RELAP5)是為傳統(tǒng)反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的，對(duì)SMR、熔鹽堆的模擬精度不夠。路線圖建議運(yùn)用計(jì)算機(jī)流體力學(xué)研發(fā)“高保真軟件”，以分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)中的冷卻劑流動(dòng)。

領(lǐng)域四：嚴(yán)重事故

1.現(xiàn)狀和問(wèn)題

“嚴(yán)重事故”是指超出反應(yīng)堆設(shè)計(jì)預(yù)期的極端情況，如堆芯熔化、安全殼失效等，其研究核心是“預(yù)防”和“緩解”。傳統(tǒng)壓水堆和沸水堆，在經(jīng)過(guò)福島事故后改進(jìn)，已形成成熟的應(yīng)對(duì)方案，如“應(yīng)急冷卻水箱”、“氫氣復(fù)合器”等。但先進(jìn)反應(yīng)堆因運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)有限，如SMR的熔池行為、熔鹽堆的泄漏處理等均無(wú)現(xiàn)成預(yù)案。以福島事故為例，其1號(hào)機(jī)組的堆芯熔化后，熔融物與安全殼底部的混凝土反應(yīng)導(dǎo)致安全殼壓力驟升，如當(dāng)時(shí)有相關(guān)預(yù)案，就能制定更有效的應(yīng)對(duì)措施。

2.目標(biāo)

● 針對(duì)現(xiàn)有機(jī)組，應(yīng)優(yōu)化事故管理策略，如延長(zhǎng)堆芯冷卻時(shí)間、改進(jìn)安全殼通風(fēng)系統(tǒng);

● 針對(duì)先進(jìn)反應(yīng)堆，從設(shè)計(jì)階段就應(yīng)“規(guī)避”嚴(yán)重事故風(fēng)險(xiǎn)，如SMR的“一體化堆芯設(shè)計(jì)”和采用TRISO燃料的高溫氣冷堆，讓放射性泄漏成為“小概率事件”。

3.建議

● NEA組織全球協(xié)作框架，用于協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、支持軟件開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證，并共享模擬軟件(如法國(guó)ASTEC、美國(guó)MELCOR)，共同分析先進(jìn)反應(yīng)堆事故場(chǎng)景(如SMR堆芯熔毀);

● 研發(fā)能模擬“堆芯熔化后行為”的實(shí)驗(yàn)裝置。如NEA組織開(kāi)展的ROSAU項(xiàng)目采用貧鈾模擬核燃料，將其加熱至2000℃并研究如何與混凝土反應(yīng)，為制定應(yīng)對(duì)措施提供數(shù)據(jù)。

● 推動(dòng)新燃料(如ATF、TRISO)在上市前，必須經(jīng)過(guò)“嚴(yán)重事故測(cè)試”，驗(yàn)證燃料是否能“鎖住”放射性物質(zhì)。

領(lǐng)域五：長(zhǎng)期運(yùn)行與靈活運(yùn)行

1.現(xiàn)狀和問(wèn)題

多國(guó)計(jì)劃把核電機(jī)組運(yùn)行許可從40年延長(zhǎng)至60年，甚至到80年，與此同時(shí)，為與可再生能源協(xié)同發(fā)電，電網(wǎng)對(duì)核能“靈活運(yùn)行”的需求日益增長(zhǎng)。這兩個(gè)變化都給核安全帶來(lái)了新挑戰(zhàn)。

其中長(zhǎng)期運(yùn)行的核電機(jī)組，其關(guān)鍵部件在幾十年的輻照、高溫下會(huì)“老化”。反應(yīng)堆壓力容器的鋼材在經(jīng)長(zhǎng)期輻照后會(huì)變脆、易開(kāi)裂。蒸汽發(fā)生器傳熱管也因腐蝕而產(chǎn)生裂紋，繼而出現(xiàn)泄漏。

靈活運(yùn)行(參與調(diào)峰)的機(jī)組因頻繁發(fā)生功率變換，會(huì)導(dǎo)致燃料和材料產(chǎn)生熱疲勞，繼而導(dǎo)致燃料包殼的疲勞損傷可能超出預(yù)期。

2.目標(biāo)

● 針對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行機(jī)組，需要掌握材料老化規(guī)律，制定老化管理方案;

● 針對(duì)靈活運(yùn)行機(jī)組，需要開(kāi)發(fā)“抗疲勞”的燃料/材料，并優(yōu)化運(yùn)行策略，減少功率調(diào)整對(duì)設(shè)備的損傷。

3.建議

● 通過(guò)NEA的SMILE等項(xiàng)目拓展國(guó)際合作，收集退役核電站的老化部件，建立全球老化機(jī)制知識(shí)庫(kù);開(kāi)發(fā)老化預(yù)測(cè)模型，協(xié)助運(yùn)營(yíng)商判斷機(jī)組“還能安全運(yùn)行多少年”;

● 研發(fā)“抗疲勞燃料”，如在燃料顆粒里添加稀土元素，以提高材料的熱疲勞抗性;優(yōu)化燃料包殼的厚度和結(jié)構(gòu)，以減少功率變化時(shí)的應(yīng)力;

● 開(kāi)展靈活運(yùn)行的安全研究，設(shè)定最大功率變化率(例如每小時(shí)20%)以避免材料承受過(guò)大的熱應(yīng)力;優(yōu)化負(fù)荷跟蹤控制方法以延長(zhǎng)靈活運(yùn)行下機(jī)組的服役期。

領(lǐng)域六：跨領(lǐng)域主題

除了上述五大技術(shù)領(lǐng)域，路線圖還專門(mén)列出了14個(gè)“跨領(lǐng)域主題”，其中包括：

● DSA/PSA和風(fēng)險(xiǎn)分析方法的應(yīng)用;

● 選址問(wèn)題;

● 非傳統(tǒng)用途;

● 應(yīng)急規(guī)劃區(qū)(EPZ)評(píng)估;

● 人機(jī)工程學(xué)(HTO)與人機(jī)可靠性分析(HRA);

● 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn);

● 外部事件和氣候變化;

● 人工智能(AI);

● 數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全;

● 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù);

● 先進(jìn)制造;

● 數(shù)據(jù)保存和質(zhì)量保證框架;

● 抗震評(píng)價(jià)與隔震;

● 針對(duì)新型顛覆性方法和技術(shù)的主要安全研究建議。

跨領(lǐng)域主題涉及廣泛的核反應(yīng)堆技術(shù)，會(huì)給核安全研究帶來(lái)“顛覆性”變化，其中關(guān)鍵范例包括人工智能、先進(jìn)制造和網(wǎng)絡(luò)安全等。

人工智能(AI)

AI在核安全中的應(yīng)用目前還處于“初級(jí)階段”，但具有顯著潛力，能夠徹底改變核能領(lǐng)域的安全性和效率。路線圖中提到了三個(gè)主要的應(yīng)用方向：

● 設(shè)備故障預(yù)測(cè)。用機(jī)器學(xué)習(xí)分析設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)以提前預(yù)測(cè)故障。

● 簡(jiǎn)化安全分析。嚴(yán)重事故的模擬通常需要較長(zhǎng)時(shí)間，AI可訓(xùn)練替代模型(surrogate models)，縮短嚴(yán)重事故的模擬時(shí)間。

● 優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)。用AI優(yōu)化反應(yīng)堆的運(yùn)行參數(shù)(如冷卻劑流量、控制棒位置)，在保證安全的前提下提高效率。

但路線圖也警告，AI的應(yīng)用有兩大風(fēng)險(xiǎn)：

一是“黑箱問(wèn)題”。AI的決策過(guò)程要“可解釋”，不能只給結(jié)果不給原因。

二是數(shù)據(jù)安全。核設(shè)施的運(yùn)行數(shù)據(jù)屬于敏感信息，必須建立嚴(yán)格的數(shù)據(jù)加密、訪問(wèn)控制機(jī)制，防止數(shù)據(jù)泄露或被篡改。

先進(jìn)制造

先進(jìn)制造技術(shù)(AMT)正蓄勢(shì)待發(fā)，將深刻影響先進(jìn)反應(yīng)堆系統(tǒng)的研發(fā)與部署，這類技術(shù)能制造出設(shè)計(jì)復(fù)雜度更高、靈活性更強(qiáng)、開(kāi)發(fā)周期更短的部件，為傳統(tǒng)制造工藝難以實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)開(kāi)辟了新天地。以增材制造(Additive Manufacturing，又稱為3D打印)為例。其能制造出傳統(tǒng)工藝難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)部件。除了塑造復(fù)雜構(gòu)件，AMT更能通過(guò)創(chuàng)新的工藝路徑精準(zhǔn)調(diào)控材料本身的特性，進(jìn)而從根本上提升設(shè)備性能，這為在嚴(yán)苛的核環(huán)境中實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的功能性能(如耐輻照、抗蠕變)提供了巨大潛力，如通過(guò)在制造過(guò)程中精確控制燃料的微觀結(jié)構(gòu)和成分分布，直接優(yōu)化其安全與性能指標(biāo)。這樣既可以利用現(xiàn)有制造基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行初期研發(fā)，又能通過(guò)3D打印技術(shù)針對(duì)性地增強(qiáng)特定性能，該策略已被證明對(duì)推動(dòng)核燃料技術(shù)發(fā)展至關(guān)重要。

目前，AMT中應(yīng)用最廣泛的熱等靜壓、電子束焊接和3D打印等工藝，也正是最亟需建立全新認(rèn)證體系的關(guān)鍵領(lǐng)域。由于這些工藝本身具有獨(dú)特性，其生產(chǎn)的材料往往呈現(xiàn)出傳統(tǒng)材料所不具備的特性。因此，針對(duì)AMT產(chǎn)品可能需要建立獨(dú)立于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的專門(mén)認(rèn)證流程。

總而言之，先進(jìn)制造技術(shù)有望成為下一代核技術(shù)的關(guān)鍵推動(dòng)者，通過(guò)降低成本、縮短交貨時(shí)間、減少對(duì)傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的依賴，同時(shí)將提高安全性、可靠性和整體性能，為核能的創(chuàng)新發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)力。

數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全

核電站采用數(shù)字技術(shù)的規(guī)模將持續(xù)大幅增長(zhǎng)。現(xiàn)有核電機(jī)組正通過(guò)現(xiàn)代化改造延長(zhǎng)運(yùn)行期限、提升經(jīng)濟(jì)效益。其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)便是用先進(jìn)數(shù)字技術(shù)取代傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)。許多正在研發(fā)的先進(jìn)反應(yīng)堆設(shè)計(jì)從初期就融入了數(shù)字化系統(tǒng)，包括全數(shù)字化主控室、數(shù)字孿生技術(shù)等，部分案例中還出現(xiàn)了通過(guò)遠(yuǎn)程集中控制來(lái)操控多個(gè)反應(yīng)堆的創(chuàng)新方案。與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)也是需要考慮的問(wèn)題。

針對(duì)這一問(wèn)題，路線圖建議從設(shè)計(jì)階段就開(kāi)考慮網(wǎng)絡(luò)安全，如數(shù)字化控制系統(tǒng)要“分層防護(hù)”，即使外層網(wǎng)絡(luò)被攻破，核心主控系統(tǒng)也不會(huì)受影響;定期開(kāi)展“網(wǎng)絡(luò)攻擊演練”：模擬黑客攻擊場(chǎng)景，以測(cè)試核電站的應(yīng)急響應(yīng)能力;加強(qiáng)人員培訓(xùn)：提高運(yùn)維人員的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)，避免因“釣魚(yú)郵件”、“弱密碼”等低級(jí)錯(cuò)誤而導(dǎo)致安全漏洞。

結(jié)論 回顧過(guò)去，核設(shè)施安全運(yùn)行數(shù)據(jù)主要通過(guò)政府或業(yè)界開(kāi)展的專項(xiàng)安全研究獲得。隨著未來(lái)幾十年全球核電將迎來(lái)大規(guī)模擴(kuò)張，技術(shù)革新日新月異，顛覆性技術(shù)層出不窮，要確保現(xiàn)有及未來(lái)核技術(shù)的安全部署運(yùn)行，必須及時(shí)識(shí)別這些知識(shí)缺口，并制定切實(shí)可行的解決方案。這需要政府、業(yè)界、科研機(jī)構(gòu)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)密切合作，以提高安全研究計(jì)劃的效率、有效性和響應(yīng)能力。

此外，核安全研究往往需要依賴專業(yè)研究設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施，但這類資源數(shù)量有限，且單獨(dú)維護(hù)或擴(kuò)建的成本極高。在此背景下，監(jiān)管機(jī)構(gòu)、業(yè)界和研究機(jī)構(gòu)之間的國(guó)際合作至關(guān)重要。盡管各國(guó)監(jiān)管框架存在差異，但支撐風(fēng)險(xiǎn)決策的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和分析方法往往具有普適性。這種國(guó)際合作可能包括：

● 聯(lián)合研究項(xiàng)目 ;

● 共享實(shí)驗(yàn)設(shè)施;

● 互相開(kāi)放數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)工作進(jìn)度;

● 交流技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和監(jiān)管心得。

為了應(yīng)對(duì)當(dāng)前和未來(lái)的安全挑戰(zhàn)，需要推動(dòng)戰(zhàn)略性合作，將科研團(tuán)隊(duì)、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、模擬工具等資源更好地整合起來(lái)。有組織、有重點(diǎn)的國(guó)際合作將大大提高研究效果，并在以下三個(gè)關(guān)鍵方面發(fā)揮作用：

● 幫助驗(yàn)證新型反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的安全性，特別是那些涉及新風(fēng)險(xiǎn)的情景;

● 為老機(jī)組延期運(yùn)行或現(xiàn)有核電站升級(jí)提供可靠的技術(shù)依據(jù);

● 長(zhǎng)期保持安全研究能力，隨時(shí)應(yīng)對(duì)新問(wèn)題，保障未來(lái)核電機(jī)組的安全運(yùn)行。

另外，如果把安全研究工作和NEA的其他工作計(jì)劃、以及國(guó)際上的其他相關(guān)技術(shù)路線圖對(duì)齊，將能顯著提升全球科研投入的整體效率。特別是在技術(shù)發(fā)展速度超越現(xiàn)有安全研究與監(jiān)管框架能力時(shí)，這種協(xié)同作用顯得尤為重要。

NEA將繼續(xù)鼓勵(lì)和推動(dòng)政府、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、行業(yè)及科研機(jī)構(gòu)等各方共同參與，并針對(duì)本報(bào)告的結(jié)論與建議，制定更詳盡的合作研究路線圖，以持續(xù)保障全球核能安全并不斷推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。

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