核查研究

對研究堆和平利用核材料和核技術情況進行核查是原子能機構核核查工作的重要組成部分。雖然只有30個國家擁有核電廠和燃料循環設施，但有50多個國家在運行研究堆。2018年，原子能機構在約150個有研究堆的設施實施了保障。這些設施對保障構成了挑戰，因為與核動力堆不同，研究堆的設計千差萬別，所實施的保障措施需要針對每種類型的反應堆量身定制。

“低功率并不意味著低關注度，”原子能機構國家級協作高級視察員Djamel Tadjer表示，“雖然研究堆在健康和發展方面提供了重大好處，但將核材料從和平利用中轉用或濫用反應堆的可能性仍然存在。因此，在研究堆實施保障是原子能機構核查工作的重要組成部分。”

使用研究堆的一個副產品是钚。钚不僅是一種可用于核能和研究的材料，而且也是一種用于生產核武器的原料。雖然一座研究堆只能生產少量钚，但它仍然是保障所關切的一個問題。

在核查過程中，原子能機構考慮研究堆生產一個重要量核材料（即不能排除制造核爆炸裝置可能性的核材料近似量）所需的時間。原子能機構還接受東道國提供的有關設施設計和布局以及使用中核材料的形式、數量、場所和流量的信息資料。利用這些信息資料，原子能機構針對設施規格量身定制保障方案。然后，原子能機構可以核實當事國提供的設計資料的正確性和完整性，并確認設施和設施內的核材料正在按所報告的那樣進行使用。

許多研究堆設施都建有熱室。這些密閉小室保護工作人員免受核輻射；工作人員站在熱室外面，用機械手安全地操作位于熱室內的設備和核材料。熱室通常用于醫學同位素分離，但也可用于從研究堆生產的輻照燃料中提取少量钚。原子能機構保障視察員接受檢測钚提取方面的培訓。

少數研究堆使用高濃鈾（鈾-235富集度大于20%的鈾），這是另一種可用于生產核武器的材料。雖然許多研究堆已經改為使用低濃鈾（低濃鈾不能直接用于核武器），但原子能機構保障視察員還要檢查研究堆設施的所有核材料，以核實當事國申報的正確性和完整性。

“由于研究堆在設計和使用上的差異，目前還沒有滿足此類設施保障要求的通用清單，”Tadjer說，“因此，我們培訓視察員尋找任何在研究堆中濫用和核材料轉用的跡象。對于視察員來說，這就是發現不一致之處，然后知道要提出的正確問題。”

然而，實施保障不僅是原子能機構視察員的工作，因為各國也必須滿足某些特定要求。原子能機構在將保障納入設施設計、實行核材料衡算和滿足實施保障的法律要求方面向各國提供援助，以滿足這些要求。這種援助包括為在研究堆設計中納入保障考慮提供指導。原子能機構還提供國內咨詢工作組訪問，以支持國家核材料衡算和控制系統履行其義務。

在研究堆設計過程中早期考慮保障要求，可以減少未來對設施營運者進行核材料核查的要求。例如，應用遠程監測的可能性具有成本效益，在減少視察員現場活動需要的同時，保持保障的有效性。遠程監測的一個例子是使用先進熱工水力功率監測器評估冷卻劑流量和熱提取，以計算反應堆的钚產量。通過了解反應堆在特定時間段內生產了多少钚，視察員可以相應地修改視察頻率，從而為視察員和營運者節省時間。

“對研究堆實施保障，與對任何核設施實施保障一樣，東道國和原子能機構之間的合作非常重要。”Tadjer說，“通過共同努力和應用現代技術，如先進熱工水力功率監測器，原子能機構能夠更有效和高效地核實核材料仍在和平使用。”