縱深防禦

核電站為我們生產大量電力的同時也會產生大量我們所不希望的放射性，為了保護電站工作人員和電站周圍居民的健康，核電站始終堅持"質量第一,安全第一"的原則。"縱深防禦"這一概念就是核電站消防設計應遵循的基本原則。

目前，大多數核電站的設計、建造和運行都是遵守縱深防禦的原則，從設備和措施上提供多層次的重疊保護，確保反應堆的功率能得到有效的控制，燃料組件能得到充分冷卻，放射性物質能有效地包容起來不發生泄漏。“縱深防禦”包括以下五道防線: 第一道防線：精心設計,精心施工，確保核電站的設備精良.建立周密的程序，嚴格的制度和必要的監督，加強對核電站工作人員的教育和培養，使得人人關心安全，人人注意安全,防止發生故障； 第二道防線：加強運行管理和監督，及時正確處理不正常情況，排除故障； 第三道防線：必要時啓動由設計提供的安全系統和保護系統，防止設備故障和人為差錯釀成事故； 第四道防線：啓用核電站安全系統，加強事故中的電站管理，,防止事故擴大，保護安全殼廠房； 第五道防線：萬一發生極不可能發生的事故，並且有放射性外泄，啓用廠內外應急響應計劃,努力減少事故對居民的影響。 有了以上互相依賴、相互支持的各道防線，核電站就非常安全了。

縱深防禦定義：在核電站的設計、建造、運行過程中採用多層保護，在放射性裂變產物與個人、公眾所取得環境中設置多層屏障，和對放射性物質進行多級防禦措施 ^[1]  。

縱深防禦概念貫徹於安全有關的全部活動，包括與組織、人員行為或設計有關的方面，以保證這些活動均置於重疊措施的防禦之下，即使有一種故障發生，它將由適當的措施探測、補償或糾正。在整個設計和運行中貫徹縱深防禦，以便對由廠內設備故障或人員活動及廠外事件等引起的各種瞬變、預計運行事件及事故提供多層次的保護。

早期縱深防禦主要體現在以下三個層次

（1）保守的設計

（2）運行控制

（3）專設安全設施（engineered safety features）

在經歷過美國三哩島核事故以及前蘇聯切爾諾貝利核事故以後，業內專家認識到當前縱深防禦的不足，從而發展為如今五個防禦層次。

縱深防禦概念應用於核動力廠的設計，提供一系列多層次的防禦（固有特性、設備及規程），用以防止事故並在未能防止事故時保證提供適當的保護 ^[2]  。

（1）第一層次防禦目的是為防止偏離正常運行和系統故障。這一層次要求按照恰當的質量水平和工程實踐正確保守的設計、建造和運行核電廠。

（2）第二層次的防禦目的是檢測和糾正偏離正常運行的情況，以防止預計運行事件升級為事故工況。這一層次要求設置由安全分析所確定的專用系統並制定運行規程，以防止或儘量減少這些假設始發事件所造成的損壞。

（3）設置第三層次的防禦是基於以下假定：儘管極少可能，某些預計運行事件或始發事件的升級仍有可能未被前一層次的防禦所制止，可能發展為更嚴重的事件。這些極少可能的事件是在核電廠的設計基準中所預期的，因此，必須提供固有安全特性、故障安全設計、附加的設備和規程以控制其後果，並在這些事件之後達到穩定的、可接受的狀態。

（4）第四層次的防禦目的是應付已經超出設計基準事故的嚴重事故，並保證放射性後果在合理可行儘量低的水平。這個層次最重要的安全目標是保護包容功能。通過減輕所選定的嚴重事故的後果，加上事故處置規程，可以完成這個目標。

（5）第五層次即最後層次的防禦目的是為減輕事故工況下可能的放射性物質釋放後果。這一層次要求具有適當裝備的應急控制中心，制定和實施廠區內核廠區外的應急響應計劃。

縱深防禦概念在設計過程中的體現：

（1）設計必須提供多重的實體屏障，防止放射性物質不受控制地釋放到環境；

（2）設計必須是保守的，建造必須是高質量的，從而為使核動工廠的故障和偏離正常運行減至最少併為防止事故提供了信度；

（3）設計必須利用固有特性和專設設施在發生假設始發事件期問及之後控制核動力廠的行為，即必須通過設計儘可能地使不受控制的瞬變過程減至最少甚至排除；

（4）設計必須對核動力廠提供附加控制，這些附加控制採用安全系統的自動觸發，以便在假設始發事件的早期階段儘量減少操縱員的動作，附加控制包括操縱員的動作；

（5）設計必須盡實際可能提供控制事故過程和限制其後果的設備和規程；

（6）設計必須提供多種手段來保證實現每項基本安全功能，即控制反應性、排出熱量和包容放射性物質，從而保證各道屏障的有效性和減輕任何假設始發事件的後果。

為了貫徹縱深防禦概念，設計必須盡實際可能地防止：

（1）出現影響實體屏障完整性的情況；

（2）屏障在需要它發揮作用時失效；

（3）一道屏障因另一道屏障的失效而失效。

除極不可能的假設始發事件外，設計必須使第一層次至多第二層次防禦能夠阻止所有假設始發事件升級為事故工況。

設計必須考慮到這樣的事實：當缺少某一層次防禦時，多層次防禦的存在並不是繼續進行功率運行的充分條件。隨人對於出功率運行以外的各種運行模式來説，可視情況規定某些放鬆條件，但在功率運行下所有各層析防禦都必須總是可用的。

與縱深防禦概念實施相關的方面是設計多道實體屏障，將放射性物質限制在確定的範圍。為了阻止放射性物質向外擴散，輕水堆在設計時在人與環境中設置了三道實體屏障：

第一道屏障是燃料包殼；

第二道屏障是將反應堆冷卻劑全部包括在內的一回路壓力邊界；

第三道屏障是安全殼。