日本是地震等自然災害多發(fā)國家之一。自2011年東日本大地震引發(fā)海嘯導致福島核電站事故之后，日本對核電設施安全倍加重視。
近期，日本原子能研究開發(fā)機構(JAEA)開發(fā)出一套面向核電設施抗震安全高精度評價的大規(guī)模地震觀測系統(tǒng)，以改善和提高核電設施現(xiàn)有的抗震標準。該系統(tǒng)的設計者、日本原子能研究開發(fā)機構核電結(jié)構安全評價研究室主任李銀生博士接受了科技日報記者的采訪。
據(jù)李銀生介紹，為了實現(xiàn)核電設施抗震性能的高精度評價，需要再現(xiàn)核電設施三維形狀，建立三維詳細抗震安全評價模型，以掌握廠房、設備和管道系統(tǒng)的整體與局部的震動情況。
為了反映廠房的三維震動特性，需要獲得核電設施地基，地板和墻壁等多地點震動響應的詳細信息，因此需增加地震儀的設置位置和數(shù)量。由于自然地震發(fā)生次數(shù)有限，有必要進行積極能動的觀測以獲得更多動態(tài)數(shù)據(jù)。
李銀生告訴科技日報記者，日本原子能研究開發(fā)機構以高溫氣冷試驗堆(HTTR)為對象，建立了核電設施的三維抗震評價模型，并與日本原子能管理廳聯(lián)合，建立了掌握地震響應的大規(guī)模地震觀測系統(tǒng)。選擇HTTR的理由是，其廠房建筑與商業(yè)輕水堆尺寸規(guī)模相當，并可利用已有的地震觀測系統(tǒng)。
以HTTR為對象的地震觀測系統(tǒng)擴充了已有的地震觀測系統(tǒng)，在地基、樓層地板以及廠房墻壁設置了32個常設地震儀，可長期進行三方向96個成分的地震響應觀測。此外，還設有移動型地震儀，可設置在設施中任意地點，掌握重要機器及管道設置位置的詳細震動響應。除了在發(fā)生自然地震時進行觀測之外，還設置了人工起震器，可結(jié)合常設以及移動型地震儀，在需要的觀測時間，對需要觀測的位置，進行主動地震觀測。
李銀生說，這一系統(tǒng)在觀測自然地震基礎上，亦可進行人工震動的響應觀測。這種能對核電設施同時進行大規(guī)模自然地震與人工震動響應觀測的系統(tǒng)，在世界尚屬首例。
利用該觀測系統(tǒng)所獲得的地震觀測數(shù)據(jù)，可詳細掌握核設施的震動特性，并反映到三維抗震評價模型。同時利用大量的地震響應觀測數(shù)據(jù)，可驗證并提高三維詳細抗震評價模型的評價精度。該研究還可為核設施安全培養(yǎng)人才。
關鍵詞： 日本 地震觀測系統(tǒng)
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