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中国核电切勿“盲人骑马”访中国科学院院士何祚庥

2015-12-24金星宇

地球 2015年4期
关键词:核事故堆芯核能

本刊记者 金星宇

他是氢弹理论的开拓者之一,也是中国第一颗原子弹和氢弹的研制参与者之一。他曾是核能的坚定支持者,并为国家核能发展献言献策。如今,他却站在了核能的对立一方,极力反对中国在内陆建设核电站。为此,88岁高龄的他依然到处奔走,直言核电弊端。

究竟是什么原因让他对核电的态度产生了如此大的变化?在他的眼中,核能到底为何由造福人类的天使变成了难以驾驭的猛兽?请跟随《地球》记者,走进何祚庥院士对核能那爱恨交织的世界,看他对于上述问题有怎样的答案。

《地球》:您年轻时曾是核能的坚定支持者和参与者,究竟是什么原因让您对核能的认知与看法发生变化?

何祚庥:的确,我年轻的时候是极力坚持发展核能的,因为在那个时候我只看到了核能的巨大潜力,却没有看到核能对人类存在的巨大潜在威胁。直到之后的几十年,特别是美国、前苏联相继发生几次重大核事故之后,我对核能安全的信心开始一点点的动摇。但是,在上世纪90年代,美国“氢弹之父”罗伯特·泰勒的一番话,又让我对核电产生了信心。

那时候我在意大利参加“如何用核武器摧毁小行星”的学术会议,泰勒也是会议嘉宾之一,当时泰勒就跟我说“我告诉你一个秘密,我们美国总结了三里岛和切尔诺贝利事故的原因,研制出了完全有电子系统自行控制的‘傻瓜堆’,这样便可以避免人为失误导致的核事故的发生。所以,小何,有了这种技术,你们中国可以放心地去搞核电站了”。跟泰勒的这番谈话给了我很大的触动,回国之后,我就向中央作了汇报,建议国家发展核电。

但是在2011年,日本福岛核事故发生之后,我便彻底改变了可以放心大胆发展核能的看法,因为福岛核电站的控制系统,就是泰勒所说的“傻瓜堆”!原本是被认为十分安全、成熟的系统,现在却出了这么大的事故。日本是当今核能技术最为先进的国家之一,可还是酿成了福岛核事故这样的悲剧。发生事故的主控制室因为有超高强度辐射,至今仍然无法进入,当时日本曾派最先进的机器人试图进入控制室,关闭控制系统,结果它们全都因为辐射而失灵,而美国派来的机器人也无济于事。控制系统一天不关闭,辐射便一天都不会停止,目前日本正集中全球的智慧,试图给福岛核事故找出一个合理的解决方案,研制抗高强度辐射的机器人,便是其中的课题之一。但是即便如此,直到现在还是没能研究出合理的解决方案。日本现在为了控制反应堆温度,只能用“土办法”不断向反应堆中注水,从而又产生了大量的核污水,以日本的能力无法完全处理这些污水,所以只能将它们排入海洋,这样又危害到了周边国家。

我说了这么多,中心的意思就是,像日本核技术这么发达的国家都对核事故束手无策,那么在我们国家如果一旦发生核事故,尤其在内陆,我们又该如何应对呢?

《地球》:现在一些“挺核”的专家有一种观点认为,如今第三代核电技术事故风险率已经降低到小于10-6,即“百万无一失”,对此您怎么看?

何祚庥:不少核电工作者或“挺核”人士过分的信赖理论计算,实际上,在世界上所有核电站的设计中都计算过安全系数,计算之后并且必须保证出现核事故的概率必须小于万分之一。但是,还是出了事故。不管风险事故率有多小,他都没有排除出现事故的可能性。

我认为,判断某座核电站的设计是否安全的标准,是它“运行堆年期间发生事故的事故率×事故的影响度”。但从我们来看,此类事故率的计算,只能是仅供参考。从理论上来说,我们可以算出很多数据,但只有经过运行堆年的考验后,才能判断这些计算到底是正确还是错误,甚至是重大错误。举例来说,“第二代”核电站计算过堆心熔化率,而计算的结果是小于5×10-5。实际上已经运行的14767堆年的443座“第二代”核电站中,共出现过23起堆芯熔化事故,也就是出现堆芯熔化事故的事故率是14767÷23=624堆年/次。而按设计要求,应该是大于2×104堆年才出现一次堆芯熔化事故,也就是说,事实的事故概率是理论值概率的2×104÷624=32倍!这只能认为理论和实验严重不符,是失败的理论计算。

也许有的人认为,我的说法不够准确,因为在这23起堆芯熔化事故中,有17起是人为因素所导致的,而人为因素不可估算。但是我认为,人们在做重大决策时,是不能不考虑到人为失误因素的,因为人为失误是不可避免的客观存在。

其实,就算扣除人为事故因素,单算技术事故造成堆芯熔化率是14767÷6=2461堆年/次,这一数值仍比理论数值大出8.1倍,这也就是说,事实得出的结论比理论值要大一个数量级。而如今“第三代”核技术,也就是AP1000型核电,其理论计算的堆芯熔化率虽然可以缩小到只有5.08×10-7。而所做计算,仍沿用过去的计算方法,那么这一计算可靠吗?有多大可信度?更重要的是,人为因素才是实际造成堆芯熔化事故的主要因素,约占了全部堆芯熔化事故的74%。我不清楚,在新设计的AP1000型熔化率的计算中,是否也把“人为因素”考虑在内?又怎样科学地作出估算?在理论上,他们完全可以算出AP1000的堆芯熔化率是第二代核电站的1/100。但是,不可计算的“人为因素”完全可能由75%上升到99%!他们的计算连历史上已出现过的23起堆芯熔化事故都解释不了,又怎么能让人信任他们所谓的计算概率?

《地球》:世界上出现核事故的原因都有哪些?而事故之后各国又做了哪些改进?

何祚庥:我曾写过一篇名为《中国有可能也会爆发一次重大核事故吗?》的文章,在文章里面用了经验概率论的方法,以国际运行的堆年为单位,统计出了整个国际社会出现的重大事故率,其结果是,美国和前苏联出现大事故的时间分别是267堆年和162堆年,日本是1442堆年。而法国运行了1519堆年,至今并没有出现重大核事故。

在以上数据中,值得注意的是美国三里岛出事故时,美国共有52座核电站,出事故的时间是267堆年,即平均仅运行了267÷52=5.1堆年,就出现了重大核事故。而前苏联切尔诺贝利出事故时,是162堆年,当时苏联共有47座核电站,平均运行167÷47=3.5堆年就出现了重大事故。至于日本出现大事故时,共拥有55座核电站,其运行堆年为1442,也就是平均每一核电站运行1442÷55=35堆年后,才出现一次大核事故,这和美国、前苏联相差了6到10倍之多。

同样是核电大国,为什么出现大事故时的运行堆年,却有重大区别?其原因有以下几个方面:第一,美国早期运行的核电较多,超过了50座,数量越多,约有机会出现事故;第二,美国是世界上第一个出现大事故的国家,早期管理运行经验未免不足,相对于美国,前苏联出现重大核事故的原因还有一条,那就是,前苏联核电技术设计有重大缺陷。

自此之后,美国和前苏联都在核安全技术和运行管理上做了一些改进,所以,在1979~1986年后,美国和前苏联的核电从未发生过大事故。改进最大的是美国,美国的改进是全方位的:

第一可以说是有些无奈的改进,即大幅延缓发展核电速度。在卡特总统之后又完全停止了所有新建核电项目。知道无法彻底规避风险,干脆美国就不做了。

第二是技术上的改进,对原有核电项目进行升级,大幅减少出现事故的风险。

第三是注重新型核电站的研发,经过20多年的努力,研发出了理论上十分安全的AP1000型核电站。注意,我说的只是理论上十分安全。

第四则显得十分狡诈,这些年美国一直向外积极地输出核电技术,拿别的国家当成试验品,他在观察运行的安全性能。

第五是加强安全管理。值得一提的是日本,由于日本核电起步较晚,在设计和运行中充分借鉴了其他国家的教训,即便如此还是出现了重大核事故。由此可见,虽然世界各国均相继采取了各种技术改进和加强管理的措施,仍然未能绝对避免出现重大核事故。

值得高度注意的是,这三个国家同时运行核电站的总量都超过了50座。

《地球》:法国同样是核电大国,为什么却从没出现过核事故?

何祚庥:的确,法国是世界上唯一拥有50座以上核电站,并且未出现重大核事故的国家。目前,法国共拥有58座核电站,已运行了共1519堆年。究其原因,我认为一共有以下几个方面:

第一,法国是有核技术传统的国家,老居里夫妇、小居里夫妇均在法国有深远影响。法国一直是注意独立研发核技术的国家,所以法国核技术较好。例如法国是拥有比较完善技术的核废料后处理技术的国家,又是首创MOX燃料的研发者的国家。

第二,法国也是比较重视核安全的国家。法国在研发快中子堆后不久,发现快中子反应堆难以做到十分安全,并且投资大,没有商业前途,随即断然终止“凤凰堆”的研发。中国快中子反应堆的鼓吹者、研发者却一直在误导公众,说法国“凤凰堆”下马是因为绿党的反对,其实这与实际情况完全不符,绿党在法国政坛影响力极小,根本不能影响法国的政策。

第三,法国还是地震极少、风调雨顺、气候和自然条件极好的国家。

第四,法国有一套系统开发核能的较完整的政策。

可是即便如此,自新任法国总统奥朗德上台后,表示不希望法国继续保持电力对核电的依赖。奥朗德已经承诺,在2025年,将法国核电占电力的比例从75%降到50%。据说,奥朗德在法国大选中获得胜利,这一承诺是他战胜萨科奇的重要原因之一。

《地球》:您怎样看待AP1000新型核电技术?

何祚庥:按照一家权威媒体所提供的数据:中国在建的26座核电站中,已有4座采用了非能动系统,也就是AP1000型核电站,但由于AP1000型核电站是目前世界上还没有任何运行堆年记录的新型核电站。全世界也只有中国,正在建造4座AP1000型核电站。应该说,中国已经尽到了鼓励新技术出现的责任,完全有理由在经历一段堆年的试运行之后,才有根据对AP1000是否安全的性能,做出科学判断。国务院研究室副司长范必曾撰文指出,“按照国际惯例,不论是传统的能动型还是非能动型机组,都无法进行实况下的破坏性实验。‘即便AP1000运行若干年,对验证非能动的安全系统也没有实质意义。’”也就是说,无法在短期运行的堆年中,判断AP1000型是否够安全。然而,对力求飞跃发展的中国来说,在未能判断AP1000是否足够安全的结论做出以前,就要决策在内陆地区大干快上30座AP1000型核电站,这太危险了!

为什么我坚决主张中国发展核电必须采取总量控制政策?这里还有一个十分明确的理由,如果追问一下,为什么核电技术的发明者的前苏联和美国,均在核电建设的早期,出现重大核事故?这除了要归咎于当时的核电决策者,对核电所固有的风险性认识不足,因而在决策上出现严重失误以外,另一个重要原因是苏、美两国都采取大干快上的政策,都想要在核电竞赛中取得技术上的优势,又对核电所具有的风险估计不足,所以美、苏两国就相继出现重大核事故。而作为后来者的中国,应当从美、苏两国的决策失误中,汲取有益教训。对于未经任何堆年考验的尚不知其真实风险率为多少、未能判明是否足够安全的AP1000型核电站,我们不能盲目的大干快上,不要犯“盲人骑马,夜半临池”的错误。

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