（1）PRPPWG的成立

核武器扩散和核恐怖主义威胁是当今社会人们高度关注的热点问题。20世纪核能的发现和利用是人类社会取得的重大科技成就，核能的和平利用使人们初步解决了困扰长期发展的能源短缺问题，但核武器的巨大威力也对世界和平构成了潜在的威胁。一直以来，防止核武器扩散，采取有效措施保护核材料与核设施成为与核能自身发展密切相关的议题，并形成了以《不扩散核武器条约》和《核材料实物保护公约及2005修订案》为代表的国际法律文书的集体安全机制。1957年成立的国际原子能机构在国际核能和平发展中发挥了重要作用，通过实行保障监督措施，在防止核武器扩散方面发挥了重要作用，同时通过制定实物保护相关的建议和指导文件，推动成员国在核材料与核设施实物保护方面取得了重要进展。GIF成立伊始，就将抗扩散与实物保护作为第四代核能四个主要目标之一，既体现了国际社会对核能安全发展的迫切期望和要求，也为第四代核能系统研究和发展指明了方向。第四代核能系统路线图明确提出了设立“抗扩散与实物保护方法学工作组（Proliferation Resistance and Physical Protection Working Group）”，同时确定其主要目标是针对第四代核能系统，开发抗扩散与实物保护的有关措施并将其集成为一套完整的评估方法。通过多年努力，工作组已初步建立了第四代核能系统的抗扩散与实物保护评价方法学，并针对部分第四代核能系统开展了案例研究，取得了一定的成果和经验，这将为第四代核能系统研究与发展的稳步推进创造良好的条件。

抗扩散是相对于扩散而言的，属于防扩散在核能系统自身的一种体现，包括技术措施和管理体系。通常，核扩散是指核武器、核武器用核材料以及相关设施、材料、设备、工艺技术的扩散。自核能技术利用以来，扩散与防扩散一直伴随着核能与核技术的发展，现在仍然是国际社会关注的热点问题。

1945年随着二战硝烟的逝去，率先拥有核武器的美国为了维持其核武器的垄断地位，一方面在国内制定了原子能法，对核材料及相关技术实施封锁，严格禁止核情报、核技术、核材料以及核设备的出口，并通过签订秘密协定，力图收购并控制世界上的铀资源；另一方面，在国际上推行所谓的“巴鲁克计划”，力图通过联合国原子能委员会成立一个国际机构，严格监督和管制各国原子能的开发与利用。美国追求核垄断地位的所谓计划，因受到前苏联等国家的坚决反对而破产。与此同时，苏联等一些国家陆续开展原子能的研究，核知识与核技术也在世界范围内得到迅速传播。鉴于这种情况，美国调整了单独技术封锁的政策。1953年12月，美国总统艾森豪威尔在第八届联合国大会发表了题为“原子用于和平（Atoms for Peace）”的演讲，正式建议成立一个“完全致力于和平利用原子能”的国际机构，并提出了采用有限制技术交流与合作、同时严格控制各国核活动的国际核能发展体系。经过数年艰苦谈判，1957年正式成立了以“Atoms for Peace”为宗旨的国际原子能机构。在《国际原子能机构规约》以及《不扩散核武器条约》等授权下，国际原子能机构通过与成员国签订相关协定，大力推动核能合作和交流，有效实施国际核保障监督检查，在推进核能和平发展方面发挥了重要作用。

国际原子能机构的防扩散体系以主权国家自愿放弃拥有和发展核武器的国际承诺为基础，通过各种国际、地区或双边条约、协定等法律文书以及相关安排，安排国际组织视察人员到该国领土的有关设施开展独立的核查。国际原子能机构的防扩散体系既涵盖了那些局限于双边合作开展核能技术交流的“特定项目保障”国家，也包括大多数“将一切和平核活动中的核材料”提交国际原子能机构实施视察的“全面保障”国家。但是，早期国际保障监督体系的天然缺陷是其限于对当事国申报的核实。1991年海湾战争后暴露的伊拉克秘密核活动以及印、巴、以色列、朝鲜等通过各种途径实现拥核目的，还有自愿放弃核活动的南非、利比亚以及当前的伊朗核问题等，都使世人对核扩散问题不得不愈加关注：一方面要不断加强国际核保障监督体系，同时要开发核能系统的抗扩散能力。

关于核能系统抗扩散问题的研究是从20世纪70年代开始的。当时，国际原子能机构通过开展“国际核燃料循环评价（International Nuclear Fuel Cycle Evaluation）”项目开始对抗扩散的关注，同期美国能源部也开展了“不扩散备选系统评估项目（Non-Proliferation Alternative System Assessment Program）”。这两个项目集中在确定核燃料循环发展的正确方向以使扩散风险最小化，但并没有开发评估这类风险的完整方法。研究结论表明：如果一个国家决定获取拥有核武器能力，几乎没有什么技术方案能够免除这种扩散的风险（INFCE，1980；NASAP，1980；技术评估办公室，1977）。随着研究工作的深入，抗扩散能力趋向于决策分析或者风险分析方面发展。 在早期分析报告中，作者应用“多属性工具（MAU）”分析不同核能力和核目标当事国的扩散问题，有些专家还应用“多属性工具（MAU）”方案对备选的扩散路径进行了分级研究。“多属性工具（MAU）”的一个最新应用，包括额外动态分析和地缘政治方面的考虑。1996年，基于评估扩散屏障的决策分析的另一个形式由“扩散薄弱性红队”提出（Hinton等，1996）。美国能源部核能研究咨询委员会“增强全球民用核动力系统抗扩散的技术机遇”行动小组使用了相似的方案，并构想出了与抗扩散相关的一系列定性属性（屏障）。

核材料与核设施的实物保护是核能安全发展的另一个方面，也是与核不扩散保障核查密切相关的重要领域。基于核材料与其他放射性物质的放射性，尤其是核武器的巨大威力，核材料与其他放射性物质丢失、被盗或者非法转用无不在增加核武器扩散的风险，更不能排除极端情况下恐怖主义集团用来制造“放射性物质散布装置”，也称为“脏弹”的可能性。针对核设施的破坏，有可能造成严重的放射性灾难事故并引发社会恐慌，也成为一些极端势力宣示其主张的潜在风险。核材料与核设施的实物保护一直受到各国的关注，并结合各自的法律法规和技术能力采取各种措施来防范或阻止核材料在使用、贮存和运输中被盗以及防止针对核设施的破坏活动。由于各国社会环境不一，面临的社会矛盾和风险各不相同，因此在履行核材料与核设施实物保护责任方面也存在不少差异。

不同于抗扩散，实物保护并非核工业独有的。虽然保护的资产，成功袭击的后果、以及攻击的探测、延迟和响应方法可能是不同的，但是保护一个设施不被破坏或者材料不被盗窃的基本原理是相同的。无论这个设施是一个核能系统，石化基础设施，水处理工厂，财务中心，或者军事场所。因此，评估实物保护的方法发展早于核工业本身。虽然在早期可能没有这种认识，场景分析已在防卫规划领域使用了数个世纪。随着现代分析技术的到来，实物保护评价已变得更结构化和规范化。相对于抗扩散技术研究，实物保护中基于概率风险评估的系统分析更加成熟。在这方面，故障树常常用于确定威胁，评估系统响应，识别系统薄弱性，并对风险分级。对抗扩散而言，许多数据是主观获得的，分析结果有时是定性的，常常反应一种看法而非客观分析。从发展历史而言，实物保护评估将系统看作内在特征和外部措施——管理体系的一个组合，在针对一个设施评价其假想威胁的潜在后果时，现行的实践是假定的设计基准威胁（DBT），并确认该设计基准威胁提供了设施面临的可能挑战的固有特征。设计基准威胁的概念是由桑迪亚国家实验室在上世纪70年代为美国能源部和美国核管会开发的。1999年以来，桑迪亚国家实验室联合来自德国、英国、法国以及国际原子能机构的代表，举行了大量的研讨会来建立和使用设计基准威胁。2000年10月，在国际原子能机构的协调下，来自这些国家的代表聚会并建立了开发和使用设计基准威胁的国际标准范本（Blankenship，2002）。

国际原子能机构也很早意识到实物保护方面开展国际合作的意义。20世纪70年代，国际原子能机构总干事召集了一个专家组于1972年编制了一份名为《核材料实物保护建议》的文件，经机构理事会确认后于1975年以国际原子能机构INFCIRC/225文件发布，成为各国建立核材料实物保护体系的主要标准。该文件几经修订，1998年的修订第4版专门增加了防止破坏核设施和盗取核材料的具体内容，并改名为《核材料和核设施的实物保护》。最新版本为2012年发布的《关于核材料和核设施实物保护的核安保建议》（INFCIRC/225修订第5版，也称之为国际原子能机构核安保丛书第13号）。新版本纳入了国际原子能机构理事会和大会通过的“实物保护目标”和十二条“基本原则”，以及《核材料实物保护公约及2005修订案》的有关精神，在实物保护的手段和措施方面也更加充实和适用。

（2）PRPPWG的主要工作

传统上抗扩散性和实物保护是作为两个方面独立研究的。自从在第四代核能系统技术路线图（美国能源部，2002b）下发布评估方法学工作组开发的方法学报告以来，已通过系统性的工作使评价方法得到改进。此类工作的一个范例就是开展了“不扩散性能评估指南” 的研究，该报告由美国能源部国家核安保管理署发布（Denning等，2002，NPAM 2003）。报告提供了现行抗扩散与实物保护方法学工作的基础。

早期的核材料转用概率评估发表于上世纪80年代后期，对威胁和薄弱性的系统性概率评估在上世纪90年代后期仍然处于起步阶段，正式的概率风险分析方案直到新千年才得以提出。借助于Hill（1998）开发的保障逻辑树形图，Cojazzi和Renda（2005）探索了故障树技术的潜在应用，确定了在一个给定核燃料循环中确定所有可能的获取途径，以及非探测概率的定量化（Cojazzi等，2004）。2004年，美国能源部“先进核燃料循环倡议”项目的“蓝带小组讨论会”审查了一系列不同核燃料循环（PUREX/MOX，UREX，DUPIC以及惰性基质燃料）的抗扩散问题，包括现行的轻水堆（Baron等，2004）。与此同时，开展了一些评估机构保障有效性的附加工作。保障性能和探测概率的评价是完整抗扩散评价的子内容。已经开展了保障性能评价研究的评估工作，但是许多仍然停留在内部报告的层面。

从发展历史而言，实物保护评估将系统看作内在特征和组织结构的一个组合，并用于开展以下工作：

—   最小化并控制对核材料、其他放射性物质、设施和运输系统的接触；

—   最小化工厂系统针对假想攻击的薄弱性；

—   对假想攻击提供适当的响应。

基于美国桑迪亚国家实验室开发的设计基准威胁的实物保护系统设计和评估仍然是当前使用的主要方法。2001年9月11日以后，应用系统分析和概率风险评估技术提供安全防护和打击恐怖主义方面得到广泛的关注。

“创新型核反应堆和燃料循环国际项目（INPRO）”是国际原子能机构推动的相关倡议。该项目正在开发一种用于核能系统整体评估的方法学。该项目的评估方法学（IAEA，2004）基于基本原理、用户需求以及包括评价指标和可接受限值的标准分级结构。将评价指标和相应的可接受限值相比较，可以确定核能系统满足或者超出标准和用户要求的能力。“创新型核反应堆和燃料循环国际项目”的评估包括几个不同方面，即经济、环境、废物管理、安全、基础设施以及抗扩散等。这些所有领域的实施手册正在持续更新中，包括实物保护的新领域。虽然第四代核能国际论坛抗扩散与实物保护和“创新型核反应堆和燃料循环国际项目”的评价方法学在实施上存在不同，第四代核能国际论坛和“创新型核反应堆和燃料循环国际项目”共享他们目标，以确保21世纪的核能系统是可持续的、安全和可靠的、以及经济的，同时能够减少它们在核武器扩散方面的风险，并最大化它们防范盗窃和破坏的坚固性。

为使第四代核能国际论坛参与者，尤其是系统设计者、保障专家以及产业政策制定者，熟悉抗扩散与实物保护方法学，以及更好的理解设计者和保障专家的需要，2005年起从美国开始举办了一系列研讨会。2006年在意大利，2007年在日本，2008年在韩国。这些研讨会期间，开展了有益的相互信息交流，对于后来确定方法学方案和用户的需求非常有帮助。

PRPPWG和GIF六个第四代概念设计系统指导委员会开展了非正式讨论，探讨双方紧密合作寻求共同项目的方式。对此关注的成员举办了多轮研讨会，并达成未来合作活动以及向共同目标前进的项目计划。其中确定了三个广泛的目标：（1）近期内确定概念设计中影响抗扩散与实物保护性能的显著特征；（2）针对抗扩散与实物保护措施，开展第四代核能各个系统设计或运行共性特征的交叉评估研究；（3）提出全球未来核能系统规划的功能性指南。

工作组鼓励发布白皮书，列出并且在可能的情况下至少开展抗扩散与实物保护性能的设计特征的定性分析。这些白皮书由各个系统指导委员会和抗扩散与实物保护工作组成员联合开发，并在本报告发布时基本完成。在每套白皮书中，讨论了为增强抗扩散和实物保护能力，每一类第四代核能系统设计需要开展的潜在研究和发展任务。白皮书将汇编成文并经由第四代核能国际论坛批准，未来活动将展示设计阶段考虑抗扩散与实物保护的好处。这项工作将由系统指导委员会牵头，但将与抗扩散与实物保护工作组磋商并得到其帮助。

（3）PRPPWG的未来计划

评价方法学的发展需要在应用中不断发现问题和改进。PRPPWG在2007-2008年针对示范钠冷快堆开展了案例研究。说明了如何使用抗扩散与实物保护评价方法学，并在其中展示了4类威胁情景：转用、不正当使用、逃脱和盗窃，同时介绍了案例研究中的经验教训。有关其它堆型的案例研究已在一些国家初步开展，但还没有在工作组范围内广泛讨论。

PRPPWG与INPRO的互动，加强了对两种方法学适用范围和互换性的理解，并使他们得以协调。这个工作将会得到进一步支持和开展。

在GIF内部，PRPPWG和RSWG之间开展着信息交流，并努力使两个小组的工作相协调。这种信息交流与工作协调现在已成为方法学工作组沟通交流和不断发展的主要形式。

基于对“保障来自设计”（IAEA，2009；Bjornard等，2009；Lockwood，2010；及Whitlock，2010）的认识，工作组探讨了如何将抗扩散与实物保护方法学用于帮助和指导在设计阶段尽早引入保障概念的问题。一些评估抗扩散的可选方案也有发展，并拓展到相关的政治和技术问题。