在世界各地,國際原子能機構實施名為“保障”的技術措施,以核實核材料和核技術仍在和平使用。這項工作也在日本福島第一核電站進行。盡管在核事故現場實施保障面臨諸多挑戰,但原子能機構保障仍能提供有關核材料和核技術和平利用的保證。日本原子能規制委員會下屬的日本保障辦公室負責管理國家保障事務,并協助原子能機構開展核查活動。
福島第一核電站事故
2011年3月11日,日本主島本州島沿岸發生9.0級地震,引發浪高超過十米的海嘯。這場雙重災難導致福島第一核電站發生國際核和放射事件分級表7級的重大事故。該場址六座反應堆中,三座遭受重大損壞,包括部分堆芯熔化;一座嚴重受損;兩座輕微受損。
事故發生之前,福島第一核電站的保障機制包括:通過視察核實設施核材料存量與日本向原子能機構申報的一致性;不定期對設施存量進行不通知的視察;核實日本提供的設施設計資料。開展這些活動旨在確認該國的核材料申報正確完整。
事故發生后,現場嚴峻的輻射狀況和基礎設施損壞,使原子能機構保障視察員一度無法開展工作。原子能機構的監視攝像機無法使用,施加于核材料上的封記也無法使用。不安全的狀況和以往視察知識連續性的喪失,給保障的實施帶來了前所未有的挑戰。
創新的必要性
事故發生后,原子能機構視察員著手確定如何恢復實施保障。一旦條件允許,原子能機構便在可進入區域恢復了核查活動。原子能機構根據燃料的類型和狀況量身定制核查措施,并對可接觸的燃料組件持續實施封記和攝像機等封隔和監視措施。
然而,對于三座受損最嚴重反應堆中無法接觸的核材料,則需要創新的保障措施。
“在福島第一核電站實施保障十分復雜。”原子能機構東京地區事處主任Susan Pickett表示,“原子能機構將繼續與日本保障辦公室緊密合作,制定新穎且針對性的方案,以確保當前及未來實現最優的保障。”
開發再核查技術
隨著受損反應堆中的乏燃料和燃料碎片被陸續回收,原子能機構對回收的核材料進行再核查,并將其納入例行核查活動。然而,回收過程充滿挑戰。東京電力公司正在測試一款英國開發的機械臂,該設備能夠在受損的主安全殼內操作并回收碎片。這種吊臂式機械臂將碎片轉移至一個密封的負壓容器中進行初步分析,碎片在其中被安全封存,直至其放射性活度低于既定標準。東京電力公司已使用安裝在其中一座反應堆的伸縮臂裝置成功回收了兩份少量燃料碎片樣本。盡管該技術仍在完善中,但其所回收的核材料將可供原子能機構進行核查。
雖然無法接觸的材料仍在原地,但原子能機構的室外攝像機和輻射監測系統可確保不會發生從受損機組中未經申報回收核材料的情況。隨著材料被逐步回收,原子能機構隨時準備監測該過程,并在材料回收后將其置于保障之下。
“日本與原子能機構在核核查領域有著成功的合作歷史,我們共同開展工作,確保在福島核電站實施保障,印證了這一點。”日本保障辦公室主任Yuko Nakagiri表示,“我們將繼續與原子能機構合作,確保隨著場址退役工作的推進,相應的保障方法不斷得到更新。”
迄今為止,原子能機構已完成對事故現場超過87%的燃料組件的再核查,并對自事故以來一直無法接觸的剩余核材料進行持續監測。盡管面臨前所未有的挑戰,原子能機構保障已適應日本福島第一核電站的獨特情況。