美国对福岛事件的反映和我们的思考

郑健超

针对日本福岛核电站泄漏事件，美国核能管理委员会召开公众听证会。 摄影/Mark Wilson/GettyNorthAmerica/CFP

作为核电技术和规模核电发展的始作俑者，美国对福岛事件的反应受到高度关注。福岛事件后，与德国政府仓促决定冻结核电延长使用期限的做法截然不同，奥巴马总统于3月17日表态：“我们的核电站已经过了详尽的研究并宣称在任何极端紧急情况下也是安全的，但看到日本发生的危机时，我们有责任从这个事件中吸取教训”。与此同时，美国参众两院召开了一系列的听证会，核管会官员、资深科学家、议员、电力公司主管等纷纷出席作证，对美国现有核电站的安全性、福岛事件的启示和应对措施等议题，依据事实各抒己见。这些听证报告或许能为我国后福岛的核电发展战略、制定核电安全规划、调整核电发展的节奏提供一些有益的启示。

美国参议院能源与自然资源委员会就福岛核电站核泄漏事故召开听证会。 摄影/Chip Somodevilla/ GettyNorthAmerica/CFP

一、现有反应堆的安全性评价

美国在运行的反应堆是否安全成为关注的焦点，这是因为：

（一）美国现有65个核电站104台机组在运转，全部都是所谓“二代”反应堆，其中包括23台与福岛1号核电站同类的沸水堆。

（二）这些机组绝大部分建于上世纪70年代初至80年代末，相当大部分已接近退役年限，其中包括距离纽约75英里位于新泽西州已运行43年的Oyster Creek沸水堆核电站，和距离纽约市仅27英里的已服役近40年的Indian Point核电站。

（三）美国核电站周边人口高度密集。有8个核电站（Indian Point, Three Mile Island, Limerick, Catawba, McGuire, St.Lucie, Turkey Point 和 Oyster Creek）20km范围的人口为20万～45万之间；30个核电站20km范围内的人口超过69,000人，均超过福岛同等距离的人口密度。9个电站30km范围人口在50万～98万之间，31个核电站30km范围内的人口超过16万人，超过福岛核电站同等距离的人口密度。特别是Indian Point核电站，若按50英里应急范围计算，将涉及2000万人。可见，美国核应急疏散的难度远超日本。

（四）美国核电站的绝大部分位于内陆，倚江河湖泊而建，已发生过排放影响生态的事件，如发生核泄漏后果会更严重。因此，福岛事件后，美国现有核电站是否安全，自然成为听证会质疑的重点。

美国核管会（NRC）主席和官员在听证陈述中，一再表示核监管当局对在运的104台核电机组的安全持有重新的信心，理由是：NRC现有4000雇员，包括顶级的核科学家、最有经验的工程师和各种专业人员，成立伊始就遵循纵深防御的理念，对美国核电站的选址、设计、建设指导运行采用最高标准进行全程严格监管。每一个核电站设计都考虑了厂址可能发生的自然灾害，如地震、飓风、龙卷风、水灾、海啸等。例如，处于地震带的Onofre核电站，按照耐受水平加速度0.67g设计（福岛为0.35g）可以抵御超过福岛烈度的地震。三里岛事件后，大幅度修改了应急规划的要求和应急操作程序。为避免人为错误，颁令要求改进控制室的布局和仪表指示、要求控制室应显示泵和阀门的状态。增加了防止安全壳Mark-1的设计（注：福岛核电站使用的广受垢病的Mark-1安全壳，当时西屋公司设计时，为了降低造价，减少了安全壳内的空间，加之防止氢气爆炸的措施不力，因此造成福岛的氢气爆炸和部分安全壳损坏）。在核安全组织体制上，强化了驻厂安全督察员制度。每一个核电站至少派2名安全督察员，可不受任何限制地查询核电站的任何活动。驻厂安全督察与区域安全监管中心和核管局总部保持实时联系。必要时，区域安全监管中心可派出多专业的专家到现场解决有争议的问题。

核电运营商PSEG Power总裁的证词具有一定代表性。他从核电运营商的角度，陈述美国核电站是安全的理由如下：

美国核电站经过持续的技术改进，平均能力因子从初期的不足70%提升到现在的90%以上，这是非常不容易的事。非计划停堆等各项安全指标逐年提高。为了确保核电安全，美国的核工业仅2009年就投入了65亿美元用以更换汽轮机、压力壳顶盖等设备。三里岛事件后，成立了核电运营研究所（INPO），这是美国核工业界通过同行评审以保证核安全的自律性组织。它有权建立核电站性能指标和评价准则，各个核电运营商有责任根据INPO的研究成果和建议落实改进措施，INPO拥有核电界的设备性能和信息交换数据库——EPIX。所有核电公司应向EPIX提交设备出现的问题，以便进行设备可靠性评价和指导设备的维修。INPO还拥有一个称为“核网”的系统，让各个核电运营商可及时报告和分享有关运行事件的信息，以便保证一旦某个电厂出现的事件不会在其他电厂重演。

上述对核电站的安全评价也得到比较超脱的独立咨询组织的赞同。自然资源保护委员会（NRDC）是一个由科学家、律师、环保专家组成、致力于公众健康和环境保护的国际性非赢利组织。代表NRDC的资深科学家也认为，由于强化核安全监管、安全文化的培育和持续技术改进，美国本土的反应堆是安全的。在福岛事件之前，他就预言过，下一次严重核事故一定会发生在美国本土之外。

上：日本核电站分布图

下：2011年6月，日本东京举行大规模反核游行。 摄影/ChinaFotoPress/CFP

二、福岛事件的启示

听证会围绕福岛事件揭示出的核安全的薄弱环节，对需高度关注的问题展开质询、提出改进建议。

（一）核电站电源的安全性

福岛事件的直接原因是海啸导致外部电网交流电源和核电站应急电源同时丧失，而应急蓄电池电源只支撑了8个小时，堆芯和乏燃料水池冷却系统失效，最终导致灾害性事故。美国电网大停电的事故并不罕见，而外网停电时核电站应急柴油机也失效的事件也发生过（Vogtle核电站，1990）。因此，在自然灾害或恐怖袭击情况下，核电站电源的可靠性成为质疑的重点。尽管NRC已颁发了应对全站停电的法规，但质疑者认为还不够。有专家建议新的安全法规应将应急柴油机的燃油储存量从现有的7天增加至14天，应急蓄电池电源可工作的时间从现有的4～8小时增加至72小时。

（二）乏燃料密集储存问题

福岛事件扩大的一个重要影响因素是乏燃料水池循环冷却系统失效引起火灾和放射性泄漏。因此，NRC允许乏燃料组件在水池中密集储存的做法受到质疑。例如，麻省的pilgrim核电站乏燃料水池与福岛核电站的水池有相同的结构，而NRC批准该核电站可储存4000个乏燃料组件。质询者认为，如遇类似福岛的灾害，产生乏燃料熔化和放射性泄漏的可能性很高，建议禁止乏燃料组件在水池中长期密集储存，一俟冷却到合适的温度应立即转为干储存。实际上，美国一些核电站厂址内就建有乏燃料干储存的设施。

（三）安全壳的完整性和可靠性

安全壳是防止放射性物质大量泄漏的最后防线。世界上三次严重核事故突显了安全壳的极端重要性。因此，不论是现在运行沸水堆核电站Mark-1安全壳、还是新设计的先进堆的安全壳及屏蔽建筑物的可靠性，成为了质疑的重点。

（四）对反应堆延寿计划的质疑

美国相当大部分核电反应堆已接近设计的退役年限，有半数已向NRC提交了延寿申请，已有20座反应堆获批延寿20年。由于福岛事件发生在不少核电机组行将退役而提出延寿申请的非常时期，因而引发了对核电站延寿计划的质疑。争议最大的要数距离纽约市仅27英里的Indian Point核电站。其2号和3号机组反应堆（百万千万级压水堆）将于2013年和2015年运行届满40年，已列入延寿行列。该核电站按照耐受6.1级地震设计，而该地区历史上出现过的最高震级是4级。但2008年哥伦比亚大学地震学家发表的报告称，根据他们的研究，未来50年内该地区有1.5%的可能性发生7级地震。此外，该核电站在运行中发生过放射性蒸汽排放、变压器爆炸、哈德逊河水温升高造成死鱼等事件。福岛事件后，要求关闭该核电站的呼声日高。环保人士认为，人口高度密集的纽约市郊不容核电站存在。NRC坚持认为，该核电站是安全的，对环境的影响不大，不妨碍它的延寿计划。电力部门认为，该核电站为纽约及周边地区提供了30%的电力供应，而且位于电网枢纽上，寻找替代方案绝非易事，而且会影响纽约的电价和碳排放计划。估计，争议还会持续下去。

三、美国听证会的启示

（一）美国众参两院听证会的主导意见认为，现有核电机组是安全的，但需吸取福岛的教训，针对超设计基准自然灾害情况袭来时核安全的薄弱环节，研究进一步的技术改进措施。

我国在运（包括在建）的核电机组与美国主流的机组相比，已有近20年的时间跨度，设计上吸取了这些年来核电技术进步的成果。而且我国主流堆型是压水堆，它在安全壳可靠性、防止氢爆措施、应急电源的安全性等方面已做了大量改进。我们有理由理直气壮地宣称：中国的核电站是安全的。当然，这并不意味着我们可以放松进一步技术改进的努力。

（二）一个权威和高效的核监管体系是确保核安全的基础。美国在三里岛事件后，逐步建立了一个完整的有权威的核安全监管体系。这个系统由核电企业层面的安全文化体系、核电行业层面以IN-PO模式为代表的同行安全自律体系和国家核监管系统三大系统组成。后者又分驻厂安全督察、区域安全监管和核管会总部监管三个层次。核安全监管机构负责对核电站安全实施全面和全程的监管，并负责应对有关核安全的质询。

如前所述，美国核电站周边人口高度密集，大部分核电站又是行将退役的老机组，核电站运行中不可避免会出现不少低等级的事件（任何事件都不发生反而不正常，或说明监管不到位）。福岛事件后，美国并未出现大的反核浪潮，公众对发展核电多持理性态度，更没有出现无缘无故的核恐慌。公众对政府监管机构的信任可能是主要原因。

我国处在快节奏规模发展核电的阶段，而短期行为、轻率浮躁之风的大环境的负面影响不可低估，在事关核安全的各个环节难免有疏漏，因此，强化核安全监管是当务之急。在建立健全我国核安全监督体系方面，美国的经验值得我们借鉴。

（三）核安全必须依靠科技进步，仅靠小心谨慎远远不够，艺高才能胆大。美国核电站良好的安全记录得益于三里岛事件后核电领域持续的技术改进和创新。30多年来，美国核工业界和科技部门对反应堆的设计的持续改进、避免人因失误和应对各种自然灾害（包括超设计基准的灾害）的措施，已经完成了大量的技术创新研究并已应用于工程。美国在反应堆设计方面也发挥了先导作用。与美国相比，我国在核电技术领域仍有不小差距。为推动我国核电健康的发展，需要研究福岛事件后世界核电发展趋势，修订我国核技术领域的科技创新规划和计划。更重要的是，要发扬“两弹一星”精神，克服体制机制障碍，大力协同、同舟共济，使有限的科技资源发挥应有作用。

（四）美国在政策制定和技术决策方面已经建立了比较科学、民主和透明的决策机制和程序。凡遇重大决策，政府官员、企业首脑、国会议员、专家学者都出席听证会作证，以事实为依据各陈己见，并对自己证词的真实性负责。希望不久的将来，我们能有机会出席我国人大、政协主持的听证会。