核反應(yīng)堆乏燃料場(chǎng)外運(yùn)輸安全是確保核燃料后端循環(huán)與核能可持續(xù)發(fā)展的前提，開展乏燃料運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)潛在薄弱環(huán)節(jié)從而采取防范措施降低風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于提高運(yùn)輸?shù)陌踩院徒?jīng)濟(jì)性具有重要意義。如何充分辨識(shí)、表征并量化復(fù)雜運(yùn)輸系統(tǒng)中的多元異質(zhì)動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)因素，進(jìn)而定量評(píng)估運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)，是當(dāng)下乏燃料運(yùn)輸研究面臨的主要難題。課題組針對(duì)乏燃料道路與海上運(yùn)輸?shù)奶匦院筒蛔悖岢隽梭w系化的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與路徑優(yōu)化方法，可有效降低乏燃料運(yùn)輸?shù)姆派湫燥L(fēng)險(xiǎn)、時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本。 

　　針對(duì)目前乏燃料運(yùn)輸路徑優(yōu)化研究存在優(yōu)化指標(biāo)單一且風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)表征和量化不充分的問題，提出了一種基于放射性風(fēng)險(xiǎn)指引的道路運(yùn)輸綜合路徑規(guī)劃RICPP方法 ，該方法綜合考慮運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)成本、時(shí)間成本及經(jīng)濟(jì)成本進(jìn)行多目標(biāo)和權(quán)重約束下的路徑優(yōu)化（圖1），可為乏燃料運(yùn)輸選出一條更安全、更經(jīng)濟(jì)的路線。針對(duì)乏燃料海上運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究中缺乏對(duì)人員失誤、船舶故障、航行環(huán)境等內(nèi)外部風(fēng)險(xiǎn)因素綜合表征及量化分析的問題，提出了一種耦合確定論和概率論的乏燃料海上運(yùn)輸一體化概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估IPRA方法（圖2），構(gòu)建了綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系，建立了核素?cái)U(kuò)散水動(dòng)力模型，實(shí)現(xiàn)了近岸海水中核素濃度的動(dòng)態(tài)精細(xì)模擬（圖3）及公眾放射性風(fēng)險(xiǎn)量化 。 

　　以上研究成果對(duì)核電站乏燃料公-海-鐵多式聯(lián)運(yùn)保障體系的構(gòu)建具有重要戰(zhàn)略意義，可為小型模塊化核反應(yīng)堆SMR、移動(dòng)式核電源、微小型移動(dòng)空間堆等放射性物質(zhì)運(yùn)輸系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)優(yōu)化及運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管理提供理論指導(dǎo)。 

　　核能安全所博士后陶龍龍為論文第一作者，戈道川副研究員與陳黎偉博士為共同通訊作者。上述研究工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助和支持。 

　　論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ress.2021.108228 

　　              https://doi.org/10.1016/j.ress.2022.108726 

圖1：乏燃料道路運(yùn)輸綜合路徑規(guī)劃RICPP方法框架 

圖2：乏燃料海上運(yùn)輸一體化概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估IPRA方法框架 

圖3：核泄漏事故后不同時(shí)刻近岸流場(chǎng)（上）及核素濃度（下）分布的動(dòng)態(tài)仿真 模擬