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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