日本是地震等自然灾害多发国家之一。自2011年东日本大地震引发海啸导致福岛核电站事故之后，日本对核电设施安全倍加重视。

近期，日本原子能研究开发机构（JAEA）开发出一套面向核电设施抗震安全高精度评价的大规模地震观测系统，以改善和提高核电设施现有的抗震标准。该系统的设计者、日本原子能研究开发机构核电结构安全评价研究室主任李银生博士接受了科技日报记者的采访。

据李银生介绍，为了实现核电设施抗震性能的高精度评价，需要再现核电设施三维形状，建立三维详细抗震安全评价模型，以掌握厂房、设备和管道系统的整体与局部的震动情况。

为了反映厂房的三维震动特性，需要获得核电设施地基，地板和墙壁等多地点震动响应的详细信息，因此需增加地震仪的设置位置和数量。由于自然地震发生次数有限，有必要进行积极能动的观测以获得更多动态数据。

李银生告诉科技日报记者，日本原子能研究开发机构以高温气冷试验堆（HTTR）为对象，建立了核电设施的三维抗震评价模型，并与日本原子能管理厅联合，建立了掌握地震响应的大规模地震观测系统。选择HTTR的理由是，其厂房建筑与商业轻水堆尺寸规模相当，并可利用已有的地震观测系统。

以HTTR为对象的地震观测系统扩充了已有的地震观测系统，在地基、楼层地板以及厂房墙壁设置了32个常设地震仪，可长期进行三方向96个成分的地震响应观测。此外，还设有移动型地震仪，可设置在设施中任意地点，掌握重要机器及管道设置位置的详细震动响应。除了在发生自然地震时进行观测之外，还设置了人工起震器，可结合常设以及移动型地震仪，在需要的观测时间，对需要观测的位置，进行主动地震观测。

李银生说，这一系统在观测自然地震基础上，亦可进行人工震动的响应观测。这种能对核电设施同时进行大规模自然地震与人工震动响应观测的系统，在世界尚属首例。

利用该观测系统所获得的地震观测数据，可详细掌握核设施的震动特性，并反映到三维抗震评价模型。同时利用大量的地震响应观测数据，可验证并提高三维详细抗震评价模型的评价精度。该研究还可为核设施安全培养人才。

来源：科技日报