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核电安全牵动公众“神经”

2016-05-31吴学安

生命与灾害 2016年4期
关键词:核事故核能福岛

吴学安



核电安全牵动公众“神经”

吴学安

“中国政府一贯高度重视核安保工作,对核及放射性材料一直实施严格的管控。60多年来,中国保持了良好的核安保记录,实现了重要核材料‘一克不少、一件不丢’。”近日,国防科工局副局长、国家原子能机构副主任王毅韧介绍,“十二五”期间,我国核安保工作成绩斐然。以核安保法规体系的完善为例,起草了《核安保条例》草案并已上报国务院审议;同时,发布了《核材料衡算与控制视察导则》《核材料和核设施实物保护》《核材料管制视察管理办法》《核材料管制报告管理办法》等一批核安保导则和技术规范,有力推进了我国核安保工作的法制化进程。

国务院新闻办公室此前(1 月27日)发表《中国的核应急》白皮书。白皮书正文8个章节分别介绍中国核能发展与核应急基本形势、核应急方针政策、核应急“一案三制”建设、核应急能力建设与保持、核事故应对处置主要措施、核应急演习演练、培训与公众沟通、核应急科技创新和核应急国际合作与交流。白皮书透露,为应对可能发生的严重核事故,依托现有能力基础,中国将组建一支300余人的国家核应急救援队,主要承担复杂条件下重特大核事故突击抢险和紧急处置任务,并参与国际核应急救援行动。

谈“核”不应色变

核电作为一种清洁安全、技术成熟、供应能力强的发电方式已被列入优先发展目标。尤其是中国能源短缺对核电发展提出更大需求,加快发展核电已成为政府、科技界和工业的广泛共识。未来6年间,中国新开工和正在建设30台左右的百万千瓦级核电机组,核电装机容量将达到3 600~4 000万千瓦。在经济发达、电力负荷集中的沿海地区,核电将成为电力结构的重要支柱。但与此同时,核电安全也越来越成为社会公众关注的话题。

随着国内核电建设的步伐进一步加快,人们无不对于国内核电站安全感到担忧。因为在核电技术发展的短短几十年时间内,核灾难已经不止一次降低到人类的头上,从1957年欧洲核反应堆事故,1979年美国三里岛核电站失水事故,到1986年苏联切尔诺贝利核电站爆炸事故,再到此次日本强烈地震和海啸引发的福岛核电事故……每一次核事故都足以勾起人们对于历史的痛苦回忆。

2004年8月9日15时30分左右,日本关西电力公司位于福井县美滨町的核电站3号反应堆发生涡轮机房内蒸汽泄漏事故,当场造成4人死亡,7人受伤。经调查发现,涡轮机房内直径约50厘米的配水管道上有肉眼能看见的漏洞,导致高压水蒸气泄漏。这是一起近年来最新发生的核电事故。尽管专家认为,核电站周围监测辐射的仪器没有发现异常,可以认为没有辐射泄漏。但因为是核电站发生的事故,所以倍受包括国人在内社会各界的广泛关注。

人们对于核电的恐惧,并非是“杞人忧天”。日本广岛、长崎原子弹爆炸和苏联切尔诺贝利核事故所造成的核阴霾,至今依然萦绕在许多人的心里。“核电站”属于“核”的范畴,不可避免地沾上这些历史的印记。不过这种担忧萦绕在人们心头并不一定是件坏事,它能时刻从社会认知的角度提醒我们,有必要通过科学普及等有效方式,让大家更多地了解核电,从而满腔热情地理解和支持国内的核电建设。

核安全专家指出,人们对核的恐怖心理,往往是由于对核知识知之甚少,加上道听途说、以偏概全、偏听偏信所致。有关资料表明,在此次日本强烈地震和海啸引发的福岛核电事故之前,自从1954年苏联建成世界上第一座核电站到1997年的43年间,全世界共有437座核电站在运行,其总装机容量为3.5亿千瓦,发电总量达2.28万亿千瓦小时,其间除了1979年美国三里岛核电站发生重大事故得以及时排除,没造成任何灾难性后果外,造成重大环境污染和人员伤亡的核事故的仅为1986年发生在苏联境内切尔诺贝利核电事故一例。

核电是一种清洁能源

谈到核电安全,首先应该了解什么是核电。物理化学知识告诉我们,天然铀主要由铀-238和铀-235两种同位素组成,其中铀-238占99.3%,铀-235占0.7%。铀-235原子核在被外来中子撞击下就会分裂,产生热量并释放出2~3个中子。这些中子撞击邻近的原子核产生新的裂变,从而形成链式反应。核能发电就是利用可裂变原子在链式反应时所产生的热能转化为电力的。20世纪初科学家们发现,原子核中蕴藏着巨大的能量,当原子核结构发生变化时能够释放出巨大的能量。这一人类历史上划时代的重大发现,首先被用于军事目的,其后实现了核能的和平利用──用核能代替石油、天然气和煤发电。

1951年在美国爱达荷州的阿科(Arco),美国国立反应堆测试站第一次利用核反应堆发电。当时是利用实验滋生反应堆一号的热量来产生蒸汽,驱动一台小型涡轮发电机而产生电能的。1954年美国公布了当时视为机密的核反应堆设计资料,从此核电开始了较快的发展。自1954年苏联建立了世界上第一座核电站后,到1956年,英国4 200万千瓦的克得霍尔反应堆开始发电,这标志着核电正式进入民用。尽管相同规模的核能发电站比起化石燃料发电站的造价要高许多,但运转费用却低得多。尤其是规模大于50万千瓦的核能发电站最为经济。因此,自20世纪70年代以来,利用核能发电在一些工业发达国家取得了长足发展。

自20世纪50年代中期以来,世界上许多发达国家开始发展民用的核能发电站,经过十多年的摸索,直到20世纪60年代中期,一些大企业才开始建造商业用的核能发电站。此时,根据原始的小型核能发电站运行积累的经验表明,核能发电站不仅安全可靠,而且运转起来的费用大大低于燃料和水力发电。当然许多国家广泛使用核能发电的原因,还包括由于煤炭、石油或水资源的严重贫乏,所以不得不转向核能。此外,从环保角度来看,核能发电站不会向大气中释放含硫的氧化气体,造成空气污染,所以越来越受到欢迎。并且,核燃料易于储备,0.45公斤的铀即可产生相当于120万公斤煤的热量。

核电是最清洁、供应能力很强的发电方式,与其他发电方式相比,核电的优越性无可比拟。譬如,火电无论是燃煤、燃油还是燃气的,都会对环境产生有害排放,只不过程度不同而已;又如,风力发电、太阳能发电,都是绿色供电,但稳定性不足,供电能力不够强大;再如,水力发电尽管没有上述缺陷,但造坝蓄水势必会改变自然水文环境。问题是这种变化一般说来都造成对生态环境的破坏;而核电却能摆脱上述这些不足之处,在目前已经达到的技术条件下能够确保安全,可见发展核电是国内解决能源难题的一条重要途径。同时,从调整能源结构,保护环境生态,实现可持续发展,切实把科学发展观落到实处来看,加速核电建设也应是一个明智的选择。

核灾难可防可控

2011年“3・11”日本强烈地震和海啸引发的福岛核电事故,使投资者对国内核电项目安全性产生了担忧。专家指出,我国核电项目采用的全部是压水堆,比福岛核电晚建三四十年,技术上已大大改进。首先压水堆采用三回路,如遇紧急情况需释放蒸汽减压,可将二回路不含放射性的蒸汽外排;二是新堆型已普遍装了氢复合装置,氢复合成水,不会发生福岛核电这样的氢爆炸;三是压水堆有蒸发器,三个蒸发器中的水也可带走一部分热量。所以如遇福岛地震海啸这样的极端情况,压力堆的抗灾能力要优于沸水堆。

魔鬼与天使往往是结伴而行的。1986年4月26日,位于苏联乌克兰境内的切尔诺贝利核电站发生的核泄漏事故,酿就了当今世界最大的核电灾难。当时,引发惨剧的该核电站第4号机组有3个反应堆爆炸起火,约有1亿居里的放射性物质逸出,对外界造成的污染是长崎、广岛原子弹产生危害的50倍。核泄漏使核电站周围30公里以及东北方向120公里范围的土地遭受到严重污染,当场有32人被放射性物质直接杀死,有11万居民被紧急疏散,因此次事件而日后遭受病痛折磨的人则难以计数。放射性物质还随风飘入到周边20多个国家,甚至到达南极洲的上空。

两年以后,也就是1988年,核物理专家们才第一次去探视发生核事故的核反应堆的核心。令核物理学家惊讶的是,反应堆里的东西似乎都已不存在了。难道数以百吨计的石墨、铀以及金属都已化为了灰烬?在进一步发掘以后,真相终于大白,这一真相事实上是核灾难的一幅惨烈场面:在反应堆的下面,堆积着一块块奇形怪状的形如石钟乳的固体,如同冷凝了的熔岩。虽然时间过去了两年,但科学家还是能从这里感受到当时核反应堆爆炸时释放出的巨大能量。就在这里,大量的放射性物质泄漏了出来,将核恐惧引向了欧洲乃至全世界。

2011年“3・11”日本强烈地震和海啸引发的福岛核电事故,福岛核电一、三号机组爆炸均因氢气爆炸引起,之所以发生氢气爆炸,是因为燃料棒过热到1 600摄氏度以上,燃料棒包壳锆和水发生锆水反应产生氢。福岛核电一号机建成于1971年,采用美国GE公司早期生产的46万千瓦沸水堆。当时的安全技术不完善加上沸水堆本身的技术特点,是造成在地震海啸双重打击下发生事故的原因。沸水堆没有蒸发器,只有一个蒸汽回路,反应堆产生的带放射性蒸汽直接进入常规岛推动气轮机发电,所以常规岛也有放射性,采用密闭厂房。另一方面,沸水堆也具有工艺简单、造价低、蒸汽压力参数低、炉膛大、线功率密度低等有利于安全的优点。但是在这次地震海啸情况下,应急柴油机组被淹失灵,全厂无电力供应,反应堆无法注水冷却,沸水堆的这些特点成了致命弱点。

对于已经发生的核事故,专家们的看法几近一致,除了苏联切尔诺贝利核电站的设施有设计缺陷外,几乎都是可以避免的工作责任事故。在5年前福岛核事故发生后,国内相关机构和专家就出面澄清,并向公众保证,核电是最清洁、安全的发电方式,核电站的安全有充分保障,但是人们对于核电站安全的担心却没有完全消除。尤其是核电站一有“风吹草动”,公众就会绷紧神经。这一点有些像空难事故。空难给人的恐惧感,是飞机一旦失事,就很难有人生还。可若进行统计分析,航空实际上是最安全的交通方式。空难之所以发生,并不是飞机这种交通工具在技术上不成熟,而是应该依靠人的努力大多可以避免的。

20世纪90年代以后,中国核技术应用步入产业化快速发展阶段,在工业、农业、医学等领域得到广泛应用。在核电用于民用之前,有关核电站安全的问题就已经出现了,伴随着核电的发展,尤其是出现核事故、核灾难以后,有关核电安全的问题更加突出地摆在人们的面前。但也应该看到,核电技术诞生以后,伴随着科技进步,世界核电技术所积累的经验更加成熟。目前,中国已经具备自主发展核电的研究、设计、制造能力和营运经验。中国在加快引进国外先进核电技术的同时,自主发展核电的能力不断增强。纵观核电发展历史,确实发生过一些核事故,有的甚至可以称得上是核灾难,但我们要科学地分析这些事故,不能一见事故就谈核色变,更不能对国内加快核电建设的战略表示怀疑,因为在目前技术条件下,核电是最清洁安全、技术成熟、供应能力强的发电方式,也是以科学发展观解决能源瓶颈的一条重要途径。

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