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　　核裂變是從原子核分裂中獲得能量，而核聚變則是通過將原子核結(jié)合而釋放能量。雖然兩種原子反應(yīng)都是通過改變原子而產(chǎn)生能量，但它們的根本區(qū)別對安全卻有廣泛的影響。

　　啟動和維持聚變反應(yīng)所需的條件使基于鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裂變型事故或核熔毀不可能發(fā)生。核聚變電廠將需要與眾不同的條件——超過1億攝氏度的溫度，以達(dá)到發(fā)生反應(yīng)所需足夠高的粒子密度。國際原子能機構(gòu)核聚變物理學(xué)家Sehila González de Vicente解釋說，由于聚變反應(yīng)只能在這種極端條件下發(fā)生，因此不可能出現(xiàn)“失控”鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

　　聚變反應(yīng)依賴燃料的連續(xù)輸入，并且該過程對工作條件的任何變化都非常敏感?？紤]核聚變反應(yīng)幾秒內(nèi)就能停止，因此該過程本質(zhì)上是安全的。“聚變是自限過程：如果人們無法控制反應(yīng)，它會自行停止。”她補充說。

　　此外，聚變不產(chǎn)生高放射性、長壽命的核廢物。“聚變只產(chǎn)生低放廢物，不會造成任何嚴(yán)重的危險，”González de Vicente說。受污染的物項，例如防護服、清潔用品，甚至醫(yī)療管或拭子，都是短壽命低放廢物，只要采取基本預(yù)防措施，就可以安全處理。

　　當(dāng)前大多數(shù)實驗聚變裝置都使用氘和氚的混合物作為燃料。氚是氫的一種放射性同位素，半衰期為12.3年。González de Vicente說，核聚變反應(yīng)的結(jié)果是釋放中子，這些中子撞擊反應(yīng)堆堆芯周圍墻體并被墻體吸收，使墻體具有放射性。“中子與墻體中的鋰發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氚，然后被注入裝置。”

　　然而，聚變和裂變裝置確實有一些相似之處，例如在如何處理放射性物質(zhì)以及如何使用冷卻系統(tǒng)方面。“監(jiān)管機構(gòu)已在核裂變安全和安保領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗。我們正在與他們合作，以確保所有適用的知識轉(zhuǎn)到聚變方面。”González de Vicente說，“然而，并不是所有的事情都能一一對應(yīng)，核聚變的不同之處，例如放射性物質(zhì)的數(shù)量和種類減少、不可能發(fā)生堆芯熔毀狀況，以及不產(chǎn)生長壽命廢物，都應(yīng)該得到確認(rèn)和解決。國際原子能機構(gòu)正在協(xié)助促進(jìn)這些努力。”

　　國際協(xié)作

　　ITER是世界上最大的聚變實驗裝置，它把來自35個國家的專家聚集一起，共同致力于實現(xiàn)聚變能源的目標(biāo)，同時助力解決項目發(fā)展過程中的聚變安全和安保挑戰(zhàn)。

　　通過把裂變方面的相關(guān)安全要求(例如國際原子能機構(gòu)安全標(biāo)準(zhǔn))適用于聚變，可以確保高度安全。例如，與核裂變反應(yīng)堆一樣，擬議的核聚變電廠也必須考慮劑量規(guī)定，并且裝置設(shè)計應(yīng)使最低劑量“合理可行盡量低”(ALARA)。然而，鑒于在事故風(fēng)險方面的根本差異，為避免對聚變過程過度監(jiān)管，采用分級方法是必要的。“所有現(xiàn)有安全標(biāo)準(zhǔn)的問題是，它們都是針對裂變的，”ITER組織安全和質(zhì)量部副部長Stéphane Calpena說，“我們需要選取與聚變相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，并以與聚變風(fēng)險相稱的方式適用這些標(biāo)準(zhǔn)，以確保該技術(shù)不僅可行，而且確實安全。聚變是一種新的能源創(chuàng)造方式，而且很大程度上仍然是一項新興技術(shù)。”

　　國際原子能機構(gòu)正在協(xié)助促進(jìn)這項技術(shù)，包括舉行技術(shù)會議，使專家們共享知識，以幫助克服聚變方面的挑戰(zhàn)，并確保聚變裝置的安全。2020年11月由Calpena主持召開的國際原子能機構(gòu)-ITER組織關(guān)于聚變安全和輻射防護首屆聯(lián)合技術(shù)會議，重點討論了制定用于確定聚變裝置可能釋入環(huán)境的放射性物質(zhì)或危險物質(zhì)的潛在類型和數(shù)量的方法，以及編制與國際原子能機構(gòu)《安全標(biāo)準(zhǔn)叢書》第SSR-4號和第SSG-12號等同的聚變方面出版物。會議涵蓋了諸如聚變裝置的風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計和運行等專題。擬于2021年10月舉行的“聚變廢物管理講習(xí)班”將研究如何對聚變能生產(chǎn)所產(chǎn)生的放射性廢物進(jìn)行分類和處置。

　　(王玉薈譯)