论文标题：An Overview of Probabilistic Safety Assessment for Nuclear Safety: What Has Been Done, and Where Do We Go from Here?

论文链接：https://www.mdpi.com/2673-4362/5/4/29

期刊名： Journal of Nuclear Engineering

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/jne

在核能系统向着更安全、更高效方向发展的今天，如何科学评估并管理潜在风险，始终是核工业的核心议题。来自新加坡国立大学新加坡核研究与安全研究所及物理系的 Adolphus Lye、Jathniel Chang、Sicong Xiao和Keng Yeow Chung在Journal of Nuclear Engineering发表了题为《核安全的概率安全评估概述》的文章，系统回顾了概率安全评估（Probabilistic Safety Assessment, PSA）这一关键技术的理论体系、发展历程与前沿进展。

研究过程与结果

文章首先从安全评估的基本概念出发，阐释了PSA如何通过回答“可能发生什么”、“发生的概率多大”以及“后果如何”这三个核心问题，为核反应堆设计、运营及应急决策提供量化依据。与传统的确定性安全评估不同，PSA能够系统性地考虑多种失效模式、人为因素及不确定性，从而构建更全面的风险画像。

研究回顾了PSA自20世纪70年代以来的发展历程。1975年，美国原子能委员会发布的《反应堆安全研究》（WASH-1400）首次系统性地应用PSA框架，揭示了小破口失水事故的核心风险贡献，成为该领域的里程碑。尽管其后经历了争议与调整，但1979年三哩岛事故的教训使业界重新认识到PSA的重要价值，此后美国核管会（NRC）开始大力推动PSA在核安全监管中的应用，并确立了以堆芯损坏频率（CDF）和大规模释放频率（LRF）为核心的安全目标。

文章详细介绍了PSA的三种层级（Level 1、2、3）及其对应的分析范围，并系统评估了五种主要分析工具：故障树分析（FTA）、事件树分析（ETA）、贝叶斯模型更新（BMU）、贝叶斯网络分析（BNA）和佩特里网分析（PNA）。每种方法在建模能力、适用场景及局限性上各有侧重，为不同阶段的核设施安全评估提供了多样化选择。

PSA工作流程示意图

研究总结

在概述2022至2024年间的最新研究成果后，文章将当前PSA的前沿方向归纳为五个方面：多机组PSA、动态PSA、可靠性分析、网络安全及政策制定。研究表明，随着多机组核电站数量的增加，跨机组间的相互作用（如共享设备、事故叠加）已成为不可忽视的风险因素；动态PSA通过耦合热工水力程序与随机模拟，实现了对事故进程的时间依赖建模；而网络安全与人为可靠性分析则在系统数字化转型背景下日益受到重视。

尽管PSA技术日趋成熟，研究团队指出当前仍面临六大挑战与未来研究机遇：

1.小型模块化反应堆的多机组PSA：需考虑模块间依赖性与不确定性；

2.被动安全系统的功能失效分析：应引入时间相关性与动态建模；

3.物理增强的机器学习风险分析：结合物理模型与数据驱动方法提升预测能力；

4.多机组反应堆的人因可靠性分析：关注操作员心理负荷与团队协作；

5.核风险公众沟通：利用图形化模型增强公众对核安全的认知；

6.有限数据下的不确定性量化：发展高效数值方法应对数据稀缺问题。

该概述不仅为初入PSA领域的研究者提供了系统化的入门指南，也为核安全领域的专家学者梳理了当前技术前沿与未来探索方向，为推动核能系统迈向更高安全水平贡献了重要学术参考。

期刊介绍

主编：Dan Gabriel Cacuci, University of South Carolina, USA

期刊创刊于2020年, 最新Impact Factor 1.2，CiteScore 2.6，是一个国际开放获取期刊，发表同行评审的论文。期刊涵盖了与核和辐射过程的科学和应用相关的原创研究、想法和进展。发文类型包括original research papers, reviews, communications, brief reports, opinions, technical notes, editorials等。

截至目前，Journal of Nuclear Engineering期刊已被Scopus, ESCI (Web of Science), EBSCO等数据库收录。