由日本原子能機(jī)構(gòu)(Japan Atomic Energy Agency，JAEA)牽頭的團(tuán)隊完成了一系列創(chuàng)新浮動式隔震系統(tǒng)的大規(guī)模示范試驗，該系統(tǒng)旨在與小型模塊化反應(yīng)堆配對使用，以提高選址的適應(yīng)性，包括在地震活動頻繁地區(qū)的可行性。

這一系列試驗從2024年1月29日持續(xù)到2月9日，使用了1/15比例的小堆廠房設(shè)計結(jié)構(gòu)模型(長9米、寬3米、高5米)，該模型漂浮在安裝于世界上最大的振動臺上的水箱中，該振動臺由日本Hyogo縣Miki市的日本國家地球科學(xué)與災(zāi)害防護(hù)研究所(National Research Institute for Earth Science and Disaster Resilience，NIED)運營。

NIED和主要核級設(shè)備供應(yīng)商IHI公司與JAEA合作進(jìn)行了試驗。輸入振動臺的地震波基于一些觀測到的最大地震，包括2011年3月的東日本大地震。安裝在浮動模型上和周圍水池中的多個加速度計測量了浮動式隔震結(jié)構(gòu)的特征響應(yīng)，并展示其隔震性能。

此項專有的浮動式隔震系統(tǒng)(FSIS)技術(shù)主要是利用一系列用于地震響應(yīng)阻尼的氣腔和用于地震運動能量耗散的消能孔作為結(jié)構(gòu)平臺中的地震隔離器，該結(jié)構(gòu)平臺與漂浮在水池中的小堆電站底座配對。JAEA表示，這是一種非能動系統(tǒng)，其設(shè)計適用于各種廠址地震條件，并能降低配對小堆在水平和垂直方向上的地震響應(yīng)。

JAEA聲稱，該系統(tǒng)可提供有效和全方位的地震隔離，預(yù)計將增加小堆的設(shè)計裕度并提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化，因為地震阻尼將使單個反應(yīng)堆/隔震系統(tǒng)配對設(shè)計即使在具有挑戰(zhàn)性地震設(shè)計條件的廠址也能安全抵御地震危害。

JAEA表示：“FSIS配對的反應(yīng)堆電站由浮力支撐，而氣腔和消能孔的隔離器則能夠承受地震載荷。這一有效且相對簡單的概念旨在大大提高所配對小堆的安全性和可靠性。”

該試驗是日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省(Ministry of Economy, Trade and Industry)通過其核能創(chuàng)新計劃(NEXIP)資助的國家項目的一部分。與此同時，該項目還在與行業(yè)合作伙伴合作，對FSIS和小堆電站配對概念的具體安全和監(jiān)管方法進(jìn)行評估。當(dāng)前試驗中獲得的數(shù)據(jù)將用于驗證FSIS和小堆配對概念的抗震設(shè)計和安全分析方法。

JAEA及其行業(yè)合作伙伴已開始與美國核管會 (NRC) 進(jìn)行申請前接觸，預(yù)計JAEA的行業(yè)合作伙伴最終將提交與FSIS配對小堆設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計批準(zhǔn)申請。目前的試驗將為監(jiān)管參與提供支持?jǐn)?shù)據(jù)。NRC觀摩了正在進(jìn)行的試驗，并審核了FSIS試驗的質(zhì)量保證計劃。

JAEA表示，F(xiàn)SIS可與任何類型的反應(yīng)堆以及包含單個或多個反應(yīng)堆單元的核電站一起部署。JAEA所描述的FSIS配對小堆設(shè)計概念可以承受與高地震風(fēng)險區(qū)相關(guān)的地面加速度，而這些地區(qū)可能不適合建造常規(guī)核電站。

JAEA表示：“核能有望在許多國家的脫碳中發(fā)揮關(guān)鍵作用，提供FSIS將有助于在日本和其他地區(qū)部署小堆，否則這些地區(qū)嚴(yán)峻的地震條件將限制新建項目的選址。“

2023年2月，日本政府批準(zhǔn)了一項政策，要求開發(fā)和建設(shè)“下一代創(chuàng)新反應(yīng)堆”。根據(jù)新政策，日本還將通過保持和加強國內(nèi)供應(yīng)鏈以及貢獻(xiàn)日本的技術(shù)和專業(yè)知識，與海外項目合作。