核电专访

• “邻避”如何变“邻喜”?——专访生态环境部宣传教育中心首席专家贾峰

  申文聪;

  “双碳”目标下,核电成为更多国家在能源方面的重要选择,我国“十四五”发展规划也明确提出,要安全稳妥推进沿海核电的发展。与此同时,我国核电发展也面临着一个非常严峻的问题,那就是如何让公众科学认识核电、接受核电,破解核电站项目选址、建设过程中遇到的邻避困境。近日,就核电邻避问题的防范与化解,本刊特专访了生态环境部宣传教育中心首席专家贾峰,他从民众心理、问题认知、政府沟通等方面深入剖析邻避效应产生的原因,并结合当前国内核电发展现状,对核电邻避效应的防范和化解提出建议。

  2022年03期 v.15;No.65 282-286页 [查看摘要][在线阅读][下载 934K]
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核电研发

• 堆芯金属反射层组件在空气中动力特性计算与试验研究

  周念;胡启龙;

  为研究某新型反应堆堆芯金属反射层组件的动力特性，本文以某在建机组堆芯金属反射层组件为研究对象，建立了该组件的有限元模型，计算了其在空气中的动力特性。针对堆芯金属反射层组件结构大、质量重的特点，开发了大冲击力力锤，并在实际组件上进行了试验模态分析。研究结果表明，有限元法计算及试验模态分析获得的堆芯金属反射层组件在空气中的振型相同，固有频率吻合较好。有限元模型可以准确模拟堆芯金属反射层组件的动力特性，可用于后续流致振动响应的计算分析和组件设计过程中动力特性的校核及优化。

  2022年03期 v.15;No.65 287-293页 [查看摘要][在线阅读][下载 1932K]
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• 压水堆核电站堆芯象限功率倾斜影响因素分析及可用性评价方法

  庄义斐;黄泽浩;

  象限功率倾斜因子是电站日常监测的一个重要安全系数，虽然不会直接影响反应堆的安全运行，但是还会间接导致反应堆的安全裕度，在象限功率倾斜因子超限发生时，机组会通过降功率来调节其回到正常运行范围，严重影响运行对机组的状态监测和电站的经济效益。通过分析三种象限功率倾斜值的计算方法、核测量仪表的测量原理和压水堆核电站堆芯的固有特性，得出在机组升降功率期间影响象限功率倾斜计算出现偏差的因素，最终提出一种成熟的评价方法用于确认机组升降功率期间的象限功率倾斜，为操纵员控制机组功率提供理论支持，此评价方法已在中广核各机组得到广泛应用。

  2022年03期 v.15;No.65 294-301页 [查看摘要][在线阅读][下载 2508K]
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• 新型抗冲击波阀实验与数值分析研究

  汪正洪;杨光;王飞;宋天涛;徐世林;刘亚;

  核电厂在安全设计时，需要重点考虑可能发生的爆炸情况，所有相关设施必须能够抵御冲击波的作用，抗冲击波阀作为厂房与外界空气流通的重要设备，应兼顾通风及抵抗冲击波的功能。本文针对一新型抗冲击波阀进行了实验研究，通过高压空气系统激波管实现了设计荷载，并考察抗冲击波阀样机在荷载作用下的响应，包括关闭时间、阀体变形以及后续使用功能。结合实验观测数据，通过有限元数值分析进一步验证了该抗冲击波阀模型的各项响应参数。结果表明：该抗冲击波阀能够抵御设计冲击波荷载，试验样机测试后无变形，且能够保证使用功能；数值分析结果和实验数据基本一致，证明该模拟方法精确度较高，可以作为该类抗冲击波阀设计时的依据。

  2022年03期 v.15;No.65 302-308页 [查看摘要][在线阅读][下载 1668K]
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• 基于仿真模拟的VVER核电机组主给水系统水力计算研究

  张铭洋;岳奕彤;

  本文使用流体系统仿真技术对VVER核电机组主给水系统水力计算开展研究，搭建了完整的主给水系统模型，计算了系统内所有给水泵的扬程和并联泵之间的扬程偏差；对给水支管流量分配偏差进行了模拟计算和原因分析；对多种工况下给水调节阀前后压差，以及同一工况下不同给水支管上调节阀压差的差异进行了详细计算。本文可为给水泵扬程计算、支管流量分配预测、调节阀选型等工作提供技术支持，提升核电厂精细化设计水平。

  2022年03期 v.15;No.65 309-315页 [查看摘要][在线阅读][下载 1402K]
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• 压水堆核电厂硼结晶冲蚀现象数值分析

  朱光昱;张祎王;林达平;

  为了研究压水堆核电厂硼结晶对管道造成的冲蚀现象及其影响因素，本文基于COMSOL Multiphysics软件的CFD模块，建立了90°弯管作为冲蚀现象计算模型，参考某核电厂的硼结晶实际数据，对少量硼结晶对管道冲蚀现象进行了数值模拟分析。结果表明，局部冲蚀强度受单个硼结晶的质量影响，但由冲蚀导致的管道质量损失仅受硼结晶总质量影响，硼结晶的局部冲蚀强度和管道质量损失均随着硼结晶球形度或系统流量的降低而降低。

  2022年03期 v.15;No.65 316-319页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K]
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• 核主泵高性能制造的可靠性分析方法

  雷明凯;刘志硕;张书姣;王伟光;朱小鹏;李梦启;郭东明;

  本文报告了大功率核主泵高性能制造的随机变量相关和失效模式相关的系统可靠性分析方法，针对核主泵关键部件推力轴承定位机构可靠度给出了计算示例。基于核主泵高性能制造的系统动力学和制造热力学原理，建立主要失效模式下随机变量相关的性能函数，采用一次二阶矩法计算关键零部件各个失效模式的可靠度。根据核主泵系统多物理场耦合作用的串并联关系，考虑不同失效模式之间的相关性，将系统可靠度计算转化为多维正态积分求解，通过微分等效递归算法降维计算系统可靠度。核主泵高性能制造可靠性分析结果表明，在随机变量相关情况下，失效模式独立近似的可靠度较失效模式相关的可靠度偏低，系统可靠性评估趋于保守。

  2022年03期 v.15;No.65 320-327页 [查看摘要][在线阅读][下载 1206K]
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核电技术

• HTR-PM汽轮发电机组非核蒸汽冲转技术研究与应用

  赵敬锴;王磊;马喜强;

  非核蒸汽冲转是核电工程提前检验汽轮机组及常规岛系统运转质量的重要试验项目。高温气冷堆非核冲转通过“非核”方式提供一定参数的蒸汽冲转汽轮机，检测汽轮发电机组的临界转速区及机组的各项关键参数，以验证汽轮机组的设计、制造、安装质量，同时检验汽轮机组定值设置的正确性及合理性，考验常规岛水、汽、油、气各辅助系统的联合运行能力，以提前发现并处理常规岛各系统问题，为“核蒸汽”的正式投入和机组并网发电节省大量宝贵时间。

  2022年03期 v.15;No.65 328-333+338页 [查看摘要][在线阅读][下载 1393K]
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• 人因工程及网络直播技术在核电厂全范围模拟机教控台系统上的应用

  陈喜;纪明月;陈胡萍;

  通过应用人因工程及网络直播技术，参考汽车驾驶室设计理念，结合视频显示技术和特制软硬件，提出一种技术上可实现，能够改进早期M310机组全范围模拟机教控台系统设计不足，全面提高教控台系统人机功效的软硬件设计方案。

  2022年03期 v.15;No.65 334-338页 [查看摘要][在线阅读][下载 968K]
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• 贝类捕集器滤网设计改进对重要厂用水系统影响分析

  曹双华;

  重要厂用水(SEC)系统的功能是把由设备冷却水系统(RRI)收集的热负荷输送到最终热阱——海水。在SEC泵的出口管线进入RRI板式热交换器之前,设置有贝类补集器,防止贝类、水母等海生物滋生对板式热交换器的危害。某核电厂2号机组SECB列贝类捕集器自投产运行以来频繁堵塞,影响了电厂冷源安全,本文根据调研情况确定了进行贝类捕集器滤网改进作为解决方案,并运用简化版水力学计算方法验证了贝类捕集器滤网设计改进后的影响;同时利用贝类捕集器滤网改进后的实际参数验证了理论计算的结果,为后续贝类捕集器类似问题的解决提供了参考和依据。

  2022年03期 v.15;No.65 339-346页 [查看摘要][在线阅读][下载 1795K]
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• 外加电源注入式核电厂辅助变缺相保护研究

  黄昌军;陈海龙;张轩;王静涛;李栋;徐立明;肖志刚;

  核电厂辅助变压器作为备用电源，长期处于空载热备用工况，一般采用三相三绕组分裂变压器Yn0yn-yn-12+d或Yn0-d-d-11接线方式，空载运行时辅助变压器在高压侧或电源线路发生缺相故障，其各侧电压相量和电压序分量没有明显变化，且空载变压器励磁电流的大小为1%～5%额定电流，并具有显着的谐波含量，很难利用现有的电气保护方案进行检测。如果不能及时检测缺相故障，将会对核电厂的安全运行产生严重的威胁。针对上述问题，提出了外加电源注入式核电厂辅助变压器缺相保护方案，检测注入电压、电流，当电流、电压、阻抗满足判据时，判定为发生缺相故障，经延时给出报警信号并通知运行人员及时处理，解决空载工况下辅助变压器高压侧缺相故障难以检测的问题，提升了核电厂辅助变压器系统的运行可靠性。

  2022年03期 v.15;No.65 347-352页 [查看摘要][在线阅读][下载 2071K]
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• GUTOR UPS系统关机后无法切旁路的解决方案

  曹祖庭;查卫华;

  GUTOR UPS广泛应用于核电站核岛和常规岛重要的负荷，该品牌在中国核电核级UPS的市场占有率在90%以上。不过近几年来在国内一些核电机组中发生了多起由于UPS无征兆关机(死机)导致负荷失电的事件。UPS关机(死机)无法切换到旁路运行已经影响到了核电的安全可靠运行。本文从硬件原理和逻辑上分析了无法切换的原因，提出了一种强制静态旁路的方案，通过该方案能够解决极端情况下负荷失电的缺陷，提高了UPS设备的可靠性。

  2022年03期 v.15;No.65 353-357页 [查看摘要][在线阅读][下载 1334K]
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核电设备

• “华龙一号”反应堆压力容器主螺栓缺陷处理工艺研究

  韩文悦;王永鹏;崔运佳;庄泽楠;

  “华龙一号”示范工程的核反应堆压力容器是影响核安全的重要机械设备。机组换料大修期间，个别核反应堆压力容器主螺栓旋至一定深度时卡住，无法继续旋入，且出现无法退出的缺陷问题，该缺陷将直接影响核反应回路边界完整性，对核安全构成威胁，因此核反应堆压力容器主螺栓修复工艺方法一直是国内外研究重点。结合某“华龙一号”核电站主螺栓受损案例，提出并研究一套缺陷处理工艺，完成“华龙一号”压力容器主螺栓高效取出、本体螺栓孔完整修复，通过对主螺栓取出工艺的可操作性描述，论证该套工艺方法实际应用可行性及过程质量管控有效性，为后续“华龙一号”机组压力容器主螺栓的修复提供参考和借鉴。

  2022年03期 v.15;No.65 358-363页 [查看摘要][在线阅读][下载 1987K]
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• 核电厂电缆桥架超容问题的分析与处理

  杜宗阳;

  电缆桥架是用于敷设电缆的重要刚性结构，受多种因素影响，容易出现超容现象。本文针对田湾核电站3、4号机组建设阶段出现的电缆桥架超容问题，从电缆设计、施工等角度进行分析，查找出电缆桥架出现超容现象的原因，并对电缆桥架承载能力进行分析，提出解决电缆桥架超容问题的处理方案及管理措施。

  2022年03期 v.15;No.65 364-368页 [查看摘要][在线阅读][下载 1028K]
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• M310机组稳压器先导式安全阀的应用及两向分配器故障判断

  刘强;尚宪和;

  稳压器安全阀是核电厂第二道安全屏障的重要组成部分，是保护反应堆冷却剂系统压力边界完整性的关键设备。三哩岛事件的主要原因之一就在于其稳压器安全阀因故障未能自动回座，最终发生“LOCA”失水事件，由此引发国内核电从业人员的重点关注。针对目前M310机组所用的先导式安全阀组，介绍了每个阀组的组成及相应功能，分析了先导式安全阀结构及动作原理。其中两向分配器是先导式安全阀的控制机构中的核心部件，通过实体测绘和三维建模的方法，对两向分配器的内部结构和开关动作原理进行了阐述，并根据具体结构分析了两向分配器产生内漏的原因及内漏在不同工况下的危害，结合现场安装、调试和检修的实际经验提出了两向分配器内漏的排查和处理方法，为其他核电机组提供借鉴和参考。

  2022年03期 v.15;No.65 369-375页 [查看摘要][在线阅读][下载 2307K]
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• 核电厂疏水管道焊缝开裂根本原因分析和治理建议

  周帅;林磊;梁帆;董艳波;徐德城;王红珂;刘寅立;范敏郁;

  针对核电厂倒置桶式疏水器下游管道对接焊缝频繁开裂问题，通过温度测量、应变测量及仿真计算手段分析评估某核电厂主蒸汽系统(VVP系统)疏水管道的热交变应力。结果表明，疏水过程中管道内外壁之间产生较大温差，并引起较大的热交变应力。对接焊缝内表面的热交变应力超过疲劳极限值，存在热疲劳开裂风险。间歇疏水引起的管道焊缝内表面产生超标的热交变应力是导致焊缝频繁开裂的根本原因，将间歇疏水改为持续疏水有利于解决疏水器管道焊缝开裂的问题。

  2022年03期 v.15;No.65 376-382+392页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K]
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• 核电厂射流蒸汽电锅炉电极安装工艺改进

  刘驰程;孙浩;韩文轩;包彦省;钱华隆;

  辅助蒸汽电锅炉是核电厂重要的辅助蒸汽供给设备。蒸汽电锅炉的高压电极作为载流构件及蒸汽承压边界，其绝缘性能及严密性对蒸汽电锅炉运行有重要影响。针对锅炉高压电极安装成功率低及锅炉启动后电极密封边界蒸汽泄漏问题，通过改进高压电极安装工艺，完善电极严密性经验判据，提升了辅助蒸汽电锅炉高压电极组装成功率。

  2022年03期 v.15;No.65 383-386页 [查看摘要][在线阅读][下载 1375K]
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核电管理

• 核电厂智慧化转型的构想与构建

  邹正宇;

  近年来世界范围内核电厂的运行管理水平在持续提升，若期望在运营业绩上取得进一步的突破，须在生产和管理上创新，提出全新的理念做指导。核电智慧化转型是应用数字技术解决核电厂生产中的难点、痛点，利用信息、5G等技术的优势，通过数字技术的应用，打造主动防止人因失误、提升维修质量、智慧设备管理的智慧电厂，实现核电厂生产的智慧化转型。

  2022年03期 v.15;No.65 387-392页 [查看摘要][在线阅读][下载 941K]
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• 核电厂提前停堆燃料经济损失定量分析

  王海平;

  由于重大设备故障或者电网应峰度夏等原因，核电厂可能会遇到需要提前停堆换料的运行情况。针对上述情况，电厂需定量评估提前停堆造成的燃料经济损失，以便于为后续核电厂的经济运行方式提供决策依据。本文以国内某核电厂为例提出了一种可以用于核电厂提前停堆换料燃料经济损失的定量评估方法，该方法适用于停堆换料的快堆、压水堆和沸水堆。

  2022年03期 v.15;No.65 393-396+429页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K]
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• 核电参与电力市场的现状分析

  邹玮;杜辉;李永战;吴天曈;

  随着国内电力市场建设的不断推进和各地区结算试运行的开展，核电机组在电力市场中的参与方式和收益情况逐渐清晰，与计划体制下运营方式存在较大差异。为使国内核电机组尽快适应市场环境和扩展收益渠道，为国内各地区电力市场规则的制订与完善提供借鉴和参考，因此本文结合电力市场模式和政策，对国内外核电机组参与电力市场的现状进行差异性分析，最后从完善交易规则等方面为国内电力市场建设提出建议。

  2022年03期 v.15;No.65 397-401页 [查看摘要][在线阅读][下载 944K]
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• 核电厂基于设备可靠性和价值的精益运维技术的研发应用

  任合斌;田辉宇;邹晖;孔祥海;

  在确保核安全相关设备可靠性持续提升的前提下，不断降低高成本的非关键设备预防性维修活动成本符合核电厂兼顾安全性和经济性的长期可持续发展目标。本文针对目前核电行业设备维护策略普遍以时间相关的定期维修为主的现状，研究开发了一套基于设备可靠性与价值(R&VBM:Reliability&Value Based Maintenance)的维修策略优化方法。该R&VBM方法建立了核电厂设备可靠性计算分析模型和维护成本计算模型，并建立了完善的设备失效率基础数据库和维护成本数据库，在此技术上开发投产了核电厂设备精益运维管理软件平台。该技术的开发应用使得核电厂在保证设备可靠性前提下，可综合考虑可靠性和维护成本，选择确定最优化的维护策略。该套技术方法在核电行业内具备普遍的推广和应用价值。

  2022年03期 v.15;No.65 402-409页 [查看摘要][在线阅读][下载 2031K]
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核电安全

• 风险监测器在运行核电站中的风险管理应用探讨

  董方宇;马超;邓伟;许青青;

  风险监测器(Risk Monitor)是概率安全分析(PSA)最重要的应用工具之一，风险监测器的使用能够优化核电站的安全系统配置和机组维修活动，在全球核电站风险指引决策领域中得到了广泛应用。随着国内风险监测器应用的深入，发现风险监测器在使用中也存在一定局限性，本文以典型核电站风险监测器为例进行探讨，阐述了风险监测器的风险阈值适合以分布的方式给定，同时从核电厂PSA角度详细分析了风险监测器计算结果对电厂真实风险的反映情况，并开发了一种结合核电厂纵深防御识别重要风险贡献项，在核电站运行期间电站人员能够更加准确识别、评价风险的流程方法，可支持风险监测器更有效的使用。

  2022年03期 v.15;No.65 410-414页 [查看摘要][在线阅读][下载 1049K]
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• 秦山核电厂黑启动方案探析

  陈望;

  本文针对电网发生大规模停电事故期间，秦山核电厂1号机组(简称“秦山一期”)保证厂用电、实现黑启动的方案进行了探讨，为发生事故后尽快实现机组重新启动提供了指导。以提高电厂的应急响应能力，尽可能缩短事故处理时间，降低核安全风险。

  2022年03期 v.15;No.65 415-419页 [查看摘要][在线阅读][下载 1698K]
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• M310核电机组凝汽器运行方式优化

  危安泽;鲍旭东;司先国;代荣喜;孙庆男;颜铁光;

  国内核电厂的常规岛循环冷却水系统通常是采用海水直流供水方式，主要由凝汽器、循环水泵及管网系统组成，是保证汽轮发电机组经济、安全、稳定运行的关键设备。针对凝汽器单侧运行方式对机组产生的不利影响，系统性地分析了凝汽器、循环水泵设备运行特性及相互之间的影响，并通过凝汽器单侧运行现场操作试验和数据分析循环水系统功能设计改进的影响。经过现场试验验证与分析计算，确定了循环水泵运行的实际工况点，分析了凝汽器实际运行冷却管内流速变化的影响，为凝汽器循环水系统运行方式优化提供了数据依据。

  2022年03期 v.15;No.65 420-424页 [查看摘要][在线阅读][下载 1079K]
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• 三代核电厂过滤排放系统功能定位分析

  刘静;王高鹏;牛世鹏;喻新利;

  安全壳是包容核电厂放射性产物的最后一道屏障。二代改进型核电厂为应对安全壳超压威胁，保证安全壳的完整性，设置了安全壳过滤排放系统，有效降低了安全壳晚期超压风险。HAF102—2016《核动力厂设计安全规定》中增加了关于设计扩展工况的设计要求，核电厂纵深防御层次出现了新的变化。在纵深防御第四层次提出实际消除目标，要求可能导致早期放射性释放或者大量放射性释放的事件序列被实际消除。基于新的设计要求，三代核电厂为应对设计扩展工况，设置了严重事故专用的预防和缓解措施，降低了安全壳超压风险，因此安全壳过滤排放系统的功能及定位需要重新分析和明确。通过分析三代核电厂安全系统的设计及超压风险，从实际消除目标及大量放射性释放安全目标论证的角度，分析得出三代核电厂安全壳过滤排放系统的功能定位。三代核电厂中，安全过滤排放系统主要用于应对剩余风险，不将其作为专设的设计扩展工况缓解措施。

  2022年03期 v.15;No.65 425-429页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K]
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• “华龙一号”机组48VA列直流电源失电事故研究

  徐鹏;王小林;炊晓东;刘传武;倪小帅;

  本文分析了ECA失电的研究方法和对机组主要工艺系统的影响等内容，总结了“华龙一号”机组在失去ECA后存在的主要风险及应对措施，并对可能影响事故后运行干预操作的情形提出了相关优化建议。该研究是对“华龙一号”48 V A列仪控电源失电事故后果的全面总结，对机组事故控制及阀门失电安全位置优化具有一定参考意义。

  2022年03期 v.15;No.65 430-435页 [查看摘要][在线阅读][下载 1597K]
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• 闭式冷却水泵轴承故障分析与处理

  王运喜;詹瑜滨;孙营;刘喜阳;钟翔;廖思成;

  某核电厂3/4号机组6台闭式冷却水泵，运行期间多次出现轴承温度高、振动大故障，严重影响机组安全稳定运行，查找原因并研究对策至关重要。通过分析认为轴套O形密封圈压缩率偏小，传动键材质强度不足，轴套数量过多是导致闭式冷却水泵轴承温度高、振动大的根本原因。据此针对性的提高闭式冷却水泵传动键强度、设计叶轮锁紧螺母替代原轴套定位叶轮，彻底消除了闭式冷却水泵轴承温度高、振动大故障。

  2022年03期 v.15;No.65 436-441页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K]
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核电论坛

• 文化视域下的美中法核电发展对比与公众沟通建议

  雍诺;夏冬琴;戈道川;何燕玲;

  在新冠疫情的全球抗疫中，不同国家民众对病毒的风险认知和防范措施表现出的显著差异，其本质来源于各国长期历史发展中逐步形成的信仰、习俗、价值观等文化差异。与突发性公共卫生事件类似，核事故的风险也具有不易感知性和机理复杂性，因此公众对核电风险的认识和态度也会受到文化特征的影响。基于霍夫斯泰德文化维度理论，选取具有典型文化特征同时又是核电大国的代表性国家(美国、中国和法国),分别从权力距离、个人主义/集体主义、男性/女性气质、不确定性规避、长期导向/短期导向五个文化维度，结合各国核电发展历史与现状，对比典型国家的文化特征，分析文化差异对核电公众沟通的影响；针对我国特有的社会文化特征，结合公众核电风险认知实证调查结果，分析当前核电公众沟通中存在的问题，为我国核电领域的风险沟通工作提出建议。中国文化中具有高权力距离、集体主义、男性气质与长期导向的特点，建议在公众沟通过程中，加强对我国核电安全运行历史的宣传，逐步增强民众对核电运行安全性的信心；充分发挥政府公信力的作用，重视权威信息的发布和引导；在科普教育过程中，重视对能源安全、气候缓解等方面的正面宣传。

  2022年03期 v.15;No.65 442-448页 [查看摘要][在线阅读][下载 985K]
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