作者:辛雨 来源:中国科学报 发布时间:2022/2/28 19:42:37
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法国叫停ITER组装

 

ITER技术人员正在进行焊接环形托卡马克的相关工作。图片来源:ITER ORGANIZATION

法国核监管机构日前已下令国际热核聚变实验堆计划ITER推迟组装其巨型反应堆,直到解决安全问题。

据《科学》报道,2月,ITER组织计划开始将11米高的钢构件焊接在一起,构成环形反应堆(托卡马克)。但在1月25日,法国核安全局(ASN)发出一封信,要求ITER在能够解决中子辐射、钢截面部分轻微变形以及支撑反应堆的混凝土板载荷等问题之前,停止ITER的运行。ITER工作人员表示,他们打算在4月之前满足ASN的要求,以便在7月开始焊接反应堆容器。

核聚变以与太阳相同的方式将氢同位素融合在一起,从而产生无碳电力,通常被认为是未来的绿色能源。2012年,ASN验证了ITER的总体设计并授权开始建造。但当ITER必须证明反应堆满足安全要求时,它在建造过程中设置了几个“保留点”。其中一个要点是,工人们要把9个反应堆部件中的前两个部件放低并焊接在一起,每个部件重达1200吨。因为这个过程是不可逆的,如果以后进行任何更改或检查,焊接部分会因为太重而无法从坑中移除。

ASN公开信强调了三个问题领域。第一个问题是托卡马克支撑结构上的载荷,这是一个1.5米厚的钢筋混凝土块,有两个美式足球场那么大,被称为B2板,它依靠493个地震阻尼器将反应堆与地震隔离开来,它的设计承重能力为40万吨。但ASN希望,在施工过程中进行一些设计更改后,楼板上的荷载仍在安全范围内。

第二个问题是,一旦反应堆开始运行,反应堆附近的工作人员会涉及到辐射防护问题。反应堆释放出的主要辐射是高能中子,反应堆周围建筑物的厚混凝土墙阻挡了高能中子的释放。ITER总干事Bernard Bigot表示,反应堆运行时,没有人会在里面。但在整个使用过程中,由于中子轰击,反应堆本身会变得具有放射性,从而为在托卡马克不运行时进入建筑物的工作人员创造了一个复杂的放射性环境。ASN认为,现有的辐射图无法演示对电离辐射暴露的控制。

Bigot说,ASN通常只要求核设施生成潜在辐射暴露的2D模型,但ITER建立了一个3D模拟来更精确地预测中子通量。ASN希望有更多的证据证明3D模型和2D模型一样稳健。

第三个问题是焊接前两个托卡马克部分。在韩国建造之后,管理人员发现必须焊接在一起的表面有轻微的变形。ITER 工作人员开发了一个涉及机器人和人工焊工的修复程序,但ASN并不相信。Bigot 说,他们有来自开发机器人焊接系统的报告,相关工作人员在全尺寸模型上测试了该过程,并表明工作人员可以进入焊接所需的密闭空间。该报告将成为ITER回应ASN的一部分。

如果ASN在4月份接受ITER的解释,相关计划仍可按时间表进行。Bigot表示,他非常理解ASN希望准确地了解ITER的安全风险,”Bigot 说。“所以他们花更多的时间也就不足为奇了。”

 
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