如何保证核电厂的环境安全

曲静原

中国核电厂分布图

伴随着世界人口的增长和生活水平的提高，世界对能源的需求飞速增长。传统化石燃料在燃烧过程中将大量的二氧化碳排放到大气中，导致气候变暖。为避免气候变暖可能给人类文明和地球上的生命带来灾难性影响，核能是最现实的大规模替代能源。

自上世纪50年代第一座核电厂运行以来，人类利用核能发电已有半个多世纪历史。2008年，全世界共有439台运行核电机组，总发电量约占世界总发电量的14%。

中国大陆第一座核电厂——秦山核电站于1985年3月20日开工建设。目前，中国大陆投入运行的核电厂有6座，共11台核电机组，总装机容量为910万千瓦。2008年，核电发电量692亿千瓦时，约占全国总发电量的2%。

中国核电厂分布图

当前，中国核电进入批量化、规模化发展的新阶段，为世界所瞩目。按照中国《核电中长期发展规划(2005～2020年)》，到2020年，在运行核电装机容量4000万千瓦，在建核电装机容量1800万千瓦。按目前的实际发展态势来看，未来10年中国大陆的核电规模很可能超过上述规划目标。

在正常运行的情况下，核电厂对周围公众产生的辐射剂量远远低于天然本底(自然界本来就存在的辐射剂量)的辐射水平，对环境和公众的辐射影响微乎其微。大量的研究和调查数据表明，核电站对公众健康的影响远远小于人们日常生活中所经常遇到的一些健康风险，例如吸烟和空气污染等等。因此，核电站在正常运行情况下的环境安全性已被人们所广泛接受。

然而，在发生严重事故的情况下，从核电厂释放出来的放射性物质可能对环境和公众造成重大后果。1986年4月26日，前苏联切尔诺贝利核电厂发生灾难性事故，大量放射性物质释放到环境。为避免周围居民受到高剂量的辐射照射，事故发生后11.6万人从周围地区紧急撤离。放射性物质的释放导致前苏联领土、北欧和东欧的广大地区受到放射性污染。虽然此次事故对公众产生的直接归因于辐射照射的健康影响是有限的，但其导致的经济代价和社会代价非常巨大。

纵深防御与应急响应

纵深防御是核电安全的基本原则，指的是前后依次设置的多层次安全保护，其目的是保持核电厂的功率控制、燃料冷却和放射性物质包容这三个基本安全功能，并有助于确保环境和公众的健康与安全。

第一个保护层次是将核电厂保持在正常的运行工况范围内；第二个层次是在反应堆的运行偏离正常范围的情况下做出响应，包括恢复到正常状态或者停止运行；第三个层次是在上述两个层次的防御措施失效的情况下，采取另外的措施防止异常工况发展为事故；第四个层次是在事故已经发生的情况下，采取缓解措施，防止核电厂发生严重的损坏；最后一个保护层次是在发生严重事故的情况下，采取措施使电站工作人员和周围公众不会受到过量的辐射照射。

德国南部施韦因富附近的核电厂 摄影/CFP/CFP

为了防止反应堆堆芯中的放射性裂变产物的外泄，在工程上设置一系列实体屏障，只有在这些屏障依次失效之后，放射性物质才可能释放到环境中。对于目前世界上主流的以轻水作为冷却剂的核电厂(如大亚湾核电厂)来说，防止放射性物质释放的实体屏障包括燃料结构基体、燃料包壳、反应堆冷却系统边界以及安全壳系统。

通过不断的设计改进和运行经验的积累，目前的核电厂已经能够达到很高的安全水平。但是，核电运行的实践经验表明，目前还不能完全排除发生严重事故的可能性，为了在万一发生严重事故的情况下，保障周围公众的健康与安全，使其免受或少受辐射照射的影响，核电厂营运单位和地方政府必须制定应急计划，并在此基础上做好相应的应急准备工作，目的是能够快速采取有效的应急防护措施，将公众可能受到的辐射照射降到最低的水平上。应急防护措施包括隐蔽、撤离、服用稳定碘片以及食物控制等。

中国的核应急工作实施国家、省市自治区和核电厂三级管理体制。国家核安全法规要求核电厂在装料运行前必须制定全面的应急响应计划和进行应急演习，在核电厂运行之后，还要以一定的时间频度进行应急培训和应急演习，以发现应急响应准备工作中可能存在的缺陷。

由于核电厂对地方经济的拉动作用，中国目前核电厂周围规划限制区的人口机械增长明显。如何有效地控制规划限制区中人口密度，使之不会妨碍应急防护措施的有效实施，是核电厂所在地区地方政府所面临的一个具有普遍性的挑战。在这个方面，还有待于进一步完善立法，同时制定科学、现实可行的实施办法。

德国格拉芬莱因费尔德，格拉芬莱因费尔德核电厂。 摄影/Ralph Orlowski/Getty Images/CFP

核安全监管与核安全文化

核安全监管是保证核电安全的一个非常重要的环节。有效的核安全监管依赖于清晰的核安全理念、明确的核安全监管原则、强有力的安全许可制度、全程有效的现场监督检查、先进和完善的技术法规标准、有效的事件分析与经验反馈机制以及高素质的监管队伍。

《民用核设施安全监督管理条例》规定，中国实行核设施安全许可证制度，由国家核安全局负责制定和批准颁发核设施安全许可证件。

核电厂的许可证按厂址选择、建造、调试、运行和退役五个主要阶段申请和颁发。对于每个阶段都具体规定了申请许可证所必须满足的条件。例如，对于厂址选择，在国家有关部门批准核电厂可行性报告和批准营运单位申请的厂址之前，必须从环境保护部获得核电厂厂址选择审查批准书和核电厂环境影响评价报告(可行性阶段)批准书。

面对当前核电大规模发展的形势和多种堆型核电厂的现状，中国的核安全监管体系正在已有的基础上，从法规管理体系、人员队伍和监管技术手段等方面积极加强建设。

世界核电的运行史表明，核能是清洁、安全的能源。在正常运行的情况下，核电厂对环境和公众的辐射影响微乎其微。尽管目前的核电厂具有很高的安全水平，但仍不能完全排除发生严重事故的可能性。一旦发生严重事故，从核电厂释放出来的放射性物质可能对环境和公众的健康与安全造成重大的后果。为预防事故的发生和缓解事故的后果，必须在核电厂的设计、建造、运行和核安全监管等方面贯彻“安全第一”的原则。要大力加强核安全文化的建设，全面提高核安全相关人员的核安全文化素养。这是世界核能发展所取得的宝贵经验，也是保证中国核能顺利发展，并实现保护环境、保护公众的目标的根本所在。