核事故对人类健康影响面临的挑战

2017-12-02李文红徐翠华

中国医学装备 2017年11期

李文红周强徐翠华拓飞*

核事故对人类健康影响面临的挑战

李文红①周强①徐翠华①拓飞①*

目的：目前世界上已有30多个国家和地区建立了核电站，世界核电发展中的核安全问题已成为未来核能发展中值得关注的问题。从世界第一座核电机组到现在的核电发展60多年中，曾发生过轻重不同的10次之多的核电事故，特别是在人类历史上发生的两次7级重大核事故，分别是1986年的切尔诺贝利核事故及2011年的福岛核事故。因此，核事故特别是严重事故的发生对社会影响巨大，核泄漏事件涉及到多个国家核能发展的战略方向及在特殊事件下如何保证核能安全及核安全文化问题，为国际社会提供了处理核事故的宝贵经验和教训。核能发电的安全性是主管部门必须坚持的基本原则，只有确保核安全，才能促使核能大发展。

核发展；核安全；核事故；核安全文化

核电是一种清洁、高效和相对安全的能源，在全世界范围内，核电由于资源消耗少、环境影响小和供应能力强等优点，成为与火电、水电并称的世界三大电力供应支柱。随着国际能源供应形势日趋紧张，为了满足电力需求的快速增长以及更好地保护环境，发展核电再次引起各国的重视。核事故(Nuclear Accident)指任何的或一系列但源自同一的、引起核损害的事故。在核设施(如核电厂)内发生了意外情况，造成放射性物质外泄，致使工作人员和公众受到照射，则称为核事故。为了有一个统一的标准，国际上将核设施内发生的有安全意义的事件分为7个等级。电机组在运行，总装机容量约3.9亿kW，主要分布在北美、欧洲及东亚的一些工业化国家，其中美国有99台、法国58台、日本42台、中国38台、俄罗斯35台、韩国24台。全球核电站运行机组数量如图1所示。

1 世界核电发展现状与趋势

核电与水电、煤电一起构成了世界能源供应的三大支柱，在世界能源结构中有着重要的地位。目前世界上已有30多个国家和地区建有核电站，根据国际原子能机构(international atomic Energy agency，IAEA)统计，截至2010年10月底，全世界共有448台核出于对环保、生态和世界能源供应等的考虑，核电作为一种安全、清洁、低碳及可靠的能源，近年来已被越来越多的国家所接受和采用，在全球部分地区掀起了核电建设热潮，核电设计必然成为世界核电发展的未来趋势[1]。如今，越来越多的国家正在考虑或启动建造核电站的计划，已有60多个国家正在考虑采用核能发电。据IAEA预测，到2030年全球的核电装机容量增加至少40%。

图1 全球核电站运行机组数量图

目前，世界正在运行的机组采用的基本是第二代核电技术。近年来，世界各国在二代技术基础上进行了改进与创新，研发出笫三代核电技术，并采用了改进型和革新型设计的新堆型，提高了核电安全性、可靠性和经济性[2]。

2 核能安全问题

在核能正常运转下，核能链(核电站及其燃料循环)是排放温室气体最小的能源链，其归一化温室排放量仅为煤电链的1%左右，核能链辐射引起的危害远小于煤电链，是各种能源链中最小的。核能链工作人员所受辐射职业照射也仅为煤电链的十分之一，公众所受照射仅为五十分之一。

核能的排放实际上是一种“近零排放”[3]。国内大量文献[4-7]表明，核电站周边地区环境中的放射性水平在正常范围内，核电站的建设及正常运行未给周边地区的环境带来明显影响。虽然在正常情况下，核能链发生事故的概率很小，但从1954年前苏联建成世界上第一座核电机组到现在的核电发展60多年中，也曾发生过轻重不同的核电事故。美国《时代》杂志于2009年3月31日评出十大恐怖核事故[8]：1970年12月18日加卡平地核事故、1986年4月26日切尔诺贝利核泄漏事故、1987年9月13日戈亚尼亚核事故、1993年4月6日托木斯克-7核爆炸以及1999年9月30日东海村核事故等。在人类历史上共发生两次记忆犹新的7级核事故，分别是1986年的切尔诺贝利核事故和2011年的福岛核事故。由于福岛核事故造成了严重的放射性核泄漏，因此，福岛第一核电站按131I等放射性核素排放量定为第7级事故，与切尔诺贝利事故级别相同[9]。核事故发生之后，核污染在全球范围内迅速蔓延，其所引起的一系列环境卫生和食品安全等问题一度引起人们的恐慌。因此，核事故特别是严重事故的发生对社会影响巨大。

3 切尔诺贝利及福岛核事故

2016年4月26日，全世界纪念灾难性的乌克兰切尔诺贝利核事故发生30周年，这起核事故大面积扩散的放射性尘埃和深远影响让人们谈之色变，以至于后人将核事故描述为“任何一起核事故都是全球性的核事故。”整个人类历程都无法找出第二次对数以百万计的生命和环境造成了如此破坏性的影响。

探究该事故发生的关键性根本原因，是因为安全文化的缺失。根据IAEA和其他相关机构大量的开创性研究，切尔诺贝利核电站核事故发生的根本原因是安全文化的严重缺失，安全文化的缺失不仅是对切尔诺贝利核电站，而是包括事故发生时原苏联对核电的设计、运行和监管的全部环节。

通常情况下，安全文化定义为组织和参与整个活动单个人的性格和态度的组合，形成“安全问题作为压倒一切的事项根据其重要级别得到相应重视”的文化。美国核管理委员会(NRC)与美国核电运行研究所(INPO)对安全文化作出的定义为：“核安全文化是由领导层和个人共同承诺核心的价值观和行为准则，以保护人和环境等，对于商用核电产业而言，核安全仍享有至高无上的优先地位”。

创建和培育积极的安全文化基本上等同于，在组织和个人中灌输一种安全理念和态度，以确保安全问题被当做高度优先的事项来对待。建设安全文化的核电站应当鼓励员工培养质疑态度和严谨审慎对待全部工作的作风，并在一线员工和中上层管理人员之间建立必要的畅通沟通渠道。包括设计的缺陷、操作人员沟通的不畅、操作人员专业知识水平的缺乏、人为关闭安全系统等多种不安全因素，导致了切尔诺贝利核事故的发生，这些不安全因素的存在，归根结底是安全文化的丧失。

在切尔诺贝利事故发生25年后的2011年3月11日，日本东北地方太平洋近海地震和海啸引发了又一起级别最严重的核事故(7级)，即福岛第一核电站事故。所有的调查均得出结论，福岛第一核电站事故基本上是可以避免的，自然灾害只是引发了后续的灾难。用日本国会福岛核事故独立调查委员会(NAIIC)主席黑川清博士(Dr.Kiyoshi Kurokawa)的话说，日本的核电行业未能吸取三哩岛核泄露事故和切尔诺贝利核事故的教训，“这种心态导致了福岛第一核电站事故的发生”[9-10]。其他关于福岛核事故的正式报告，如美国国家科学院的报告，也证实并详尽讨论了本次事故中安全文化的重要作用。

与福岛第一核电站造成了致命的堆芯熔毁和辐射释放截然不同的是，距此次地震震中距离更近，海啸浪高更大的女川核电站却安全关闭并且完好无损[11]。两个核电站不同的遭遇揭示：福岛第一核电站事故的根本原因是企业“安全文化”的丧失。

IAEA关于福岛事故最新的长篇报告指出，贯彻安全文化的监管准则和程序有所欠缺，并宣称“有必要采取考虑到人、组织和技术相互间复杂作用的综合措施”。由此看来，人的行为和组织的因素是“不断重复”的主题，是造成过去严重核事故的主要根本原因(从1961年的SL-1事故，一直到2011年的福岛第一核电站事故)。倘若不是奋不顾身的操作人员的英勇而熟练的抢险，福岛第一核电站恐怕会造成更大的灾难，而女川核电站完好无损是因为积极践行了自身的企业安全文化。

全球核能的动荡历程带给世人最重要和最明确的教训是：①人的因素和安全文化可以让核电站或任何一种安全敏感型系统生存或毁灭；②操作人员的个人责任意识和应急潜力需要由运行此类系统的组织去培养和锻炼；③监管制度应该创造条件，鼓励并要求其这样做。希望切尔诺贝利事件过去30年后，在IAEA的领导下，全球核电行业团结一致，吸取高可靠性组织(HRO)的定义特质，即“执着于寻找事故可能性”[12]。在核电站和核电行业实现需要的是集体责任意识，不仅为了铭记，而且要吸取并运用以上的重要经验。

4 核事故对人类健康影响面临的挑战

2011年3月11日发生的福岛核事故至今已6年，核事故产生大量的放射性物质对人类健康的影响已成为世界人们所关注的重要问题；众所周知，在切尔诺贝利事故4年之后的日子里，甲状腺疾病明显增加，而切尔诺贝利核事故中所释放的放射性碘的总量比福岛核事故所释放的总量大10倍。福岛核事故有关生物学效应如果发生，将在事故5年后更为明显[13-14]。因此，加强对环境污染的认识和正确处理，采用更精确的生物学分析技术，进一步探讨低剂量和(或)低剂量率的远后辐射效应，对评价核事故对人类健康影响是非常有价值的，特别是核辐射对人类健康影响变得明显之前做好充分准备是核研究者面临的极大挑战。

5 核事故警示核能发展国家反思核安全文化

切尔诺贝利核电站的4号机组在1986年4月25日仍然还是世界上最好的反应堆之一，其运行记录是前苏联动力堆中最好的，1985年的负荷因子达到83%。切尔诺贝利核事故发生之前，曾有无数专家保证其核电站“绝对安全”，然而却在4月26日“灰飞烟灭”，值得关注和反思。有观点认为，根本原因在于反应堆设计上的缺陷，也有的观点认为，罪魁祸首是操纵员的致命失误[15]。但无论如何，随着对事故原因认识的加深，必须重点改善反应堆的设计、避免人为因素的失误以及加强核事故及核应急方面的措施非常必要。

从福岛核事故再次警示“核安全技术”到“核安全文化”的核安全不仅是一门自然科学，也是人类需要共同面对的一门社会科学问题。因此，核安全中技术和文化一个都不能少[15]。根据IAEA的官方数据显示，截至目前，世界在运核电机组共计442台，在建66台，中国在运31台，在建24台，目前在运机组及装机容量中国排名第五。我国已决定在2016年开始的“十三五”规划中，以每年6～8座的速度新建核电站。截至去年9月，我国已有10余个省份对内陆核电有所布局，已完成初步可行性研究报告审查的厂址有31个。从世界核能发展的角度来看，核事故的发生需要重新反思核安全文化是对核能发展国家的巨大挑战。

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A facing challenge of nuclear accident for human health

LI Wen-hong, ZHOU Qiang,XU Cui-hua, et al

At present, more than 30 countries and regions have established nuclear power station, and nuclear safety has become a problem that should be paid more attention in the development of nuclear energy in future. From the first nuclear power station of the world to the present, in the past 60 years of nuclear power development, there were once more than 10 nuclear accidents of different scales, especially were Chernobyl nuclear accident in 1986 and the Fukushima nuclear accident in 2011 which were two most serious seven grade nuclear accidents in mankind history. Therefore, nuclear accident, especially serious accident,has enormously affected society. And nuclear leak event could affect strategic direction of nuclear development of many countries, and involve how to ensure nuclear safety under the influence of special event and involve nuclear safety culture. Besides, it also provided valuable experience and lessons for international society about how to deal with nuclear accident. The safety of nuclear electric power generation is basic principle that must be persisted by competent department. And only when the nuclear safety is ensured, it can promote nuclear power to achieve enormous development.

Nuclear development; Nuclear safety; Nuclear accident; Nuclear safety culture

Key Laboratory of Radiological Protection and Nuclear Emergency, National Institute for Radiological Protection of China CDC, Beijing 100088, China.

1672-8270(2017)11-0150-03

R146

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.11.044