由日本福島核電站事故引發(fā)的關(guān)于我國(guó)核電發(fā)展的思考

趙越

（華北電力大學(xué)能源動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院，北京102206）

引言

當(dāng)前，全世界的目光聚焦在日本福島，日本大地震所引起的核輻射危機(jī)一天比一天引起全球更多人的關(guān)注和擔(dān)憂。然而，在事故的背后，原因到底是什么？我國(guó)又應(yīng)該從中吸取什么教訓(xùn)？核電事故應(yīng)當(dāng)怎樣防患未然？無不引起我們對(duì)于核電安全的思考。

1 談“核”不應(yīng)色變

回顧一下震驚世界的1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故，當(dāng)時(shí)被定為7級(jí)，有人形容像是原地引爆了一枚核彈。那么核輻射通過什么途徑傳播？如何才能知道是否有輻射？核輻射傳播的行徑是空氣。放射性物質(zhì)主要通過大氣釋放，隨距離增加濃度會(huì)逐漸稀釋。但它不是生物性傳播，而是物理性的傳播。它就像一種灰塵，隨風(fēng)飄落到哪里，就對(duì)哪里的環(huán)境有影響，然后按自然規(guī)律衰減。所以，危害主要于日本福島當(dāng)?shù)丶案浇鼌^(qū)域。因此，城市居民，沒有必要擔(dān)心管道飲用水受污染，如果不放心，剛摘下來的蔬菜多洗兩遍就可以了。

2 福島核電站事故分析

2.1 發(fā)生爆炸的具體過程

在地震后，日本有關(guān)方面12日努力恢復(fù)電源并派出了自衛(wèi)隊(duì)的核生化武器應(yīng)對(duì)部隊(duì)，向反應(yīng)堆內(nèi)輸送了大量的冷卻水。特別是當(dāng)?shù)貢r(shí)間15時(shí)20分，為加快冷卻效果，日本政府下令自衛(wèi)隊(duì)再加大投入，從附近各地水源地取水輸送到核電站現(xiàn)場(chǎng)。

但據(jù)鳳凰嘉賓葉千榮的報(bào)告，正是往反應(yīng)堆內(nèi)加注冷卻水的時(shí)候，在當(dāng)?shù)貢r(shí)間16時(shí)53分左右，突然發(fā)生了爆炸。很可能就正是輸送大量冷卻水的行為，導(dǎo)致了鋯水反應(yīng)的產(chǎn)生。日本在搶救時(shí)沒有料到核燃料元件棒束已經(jīng)處于裸露狀態(tài)，輸送大量冷卻水產(chǎn)生了氫氣，引發(fā)了爆炸。劇烈的混合可燃?xì)怏w爆炸，炸開了核電站反應(yīng)堆廠房。

日本福島核電廠的應(yīng)急供電系統(tǒng)遭到海嘯襲擊損毀，成為核事故的源頭。

爆炸發(fā)生前，排出熱回路中被爍熱的堆芯加熱得超壓的水蒸汽(其實(shí)已經(jīng)注入超量的冷卻水)，以防耐壓殼頂不住爆炸。雖然這么操作會(huì)讓一些放射性物質(zhì)進(jìn)入外界，但至少能夠避免大規(guī)模的核泄漏。福島核電站周邊一定時(shí)期內(nèi)驟升的輻射量，應(yīng)該就是產(chǎn)生于這些被釋放的氣體。但沒想到氫氣與空氣的混合可燃?xì)怏w炸了。

2.2 事故原因分析

1)抵抗地震能力較弱。核電站的選址是非常關(guān)鍵的，重要的一點(diǎn)是要盡可能遠(yuǎn)離地震活動(dòng)帶和易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境；由于日本國(guó)土狹窄，本身就處在環(huán)太平洋火山帶上，地震威脅不容忽視，盡管很多專家和公眾曾激烈反對(duì)日本建造核電站。但是，出于經(jīng)濟(jì)利益的考慮，日本仍然建設(shè)了大量核電站。日本早期核電站設(shè)計(jì)抗震標(biāo)準(zhǔn)為里氏6.5級(jí)，在 2006年日本修改了核電站抗震標(biāo)準(zhǔn)，將這一標(biāo)準(zhǔn)提高到抗震能力最大為里氏7.0級(jí)。但這次9.0級(jí)特大地震對(duì)抗震能力最大為里氏7.0級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn)的核電站造成損害也就不足為奇了。

2)沒有考慮到海嘯影響，所以這次事故前就沒有準(zhǔn)備，為這次事故埋下了伏筆。在地震發(fā)生的時(shí)候，應(yīng)急第一步福島核電站1-3號(hào)機(jī)組對(duì)于緊急狀態(tài)的核分裂停止的原子爐自動(dòng)停止是成功的。但是隨后因高溫達(dá)到再臨界使得原子爐冷卻失敗，招致爐心溶融。而冷卻失敗的原因，就是巨大的海嘯。具體的就是核電站為緊急狀態(tài)儲(chǔ)備的發(fā)電機(jī)設(shè)備的石油罐被海嘯沖走，這樣使得緊急冷卻機(jī)能完全喪失。

3)超役工作，設(shè)備老化。今年2月7日，東京電力公司完成了對(duì)于福島第一核電站1號(hào)機(jī)組的分析報(bào)告，報(bào)告稱機(jī)組已經(jīng)服役40年，出現(xiàn)了一系列老化的跡象，包括原子爐壓力容器的中性子脆化、壓力抑制室出現(xiàn)腐蝕等。但當(dāng)?shù)夭]有關(guān)閉該核電站，而是為其制定了長(zhǎng)期保守運(yùn)行也就是再延長(zhǎng)使用20年的方案。16日日本專家在分析核電站泄漏事故原因時(shí)也認(rèn)為是設(shè)備老化所致。從這次事故發(fā)生后出現(xiàn)閥門失靈等現(xiàn)象分析也能證實(shí)這一點(diǎn)。

4)建成時(shí)間早，技術(shù)落后，抗風(fēng)險(xiǎn)程度相對(duì)較弱。福島核電站使用的是老式單層循環(huán)沸水堆，即和我們平時(shí)用的蒸汽壓力鍋類似，只有一條冷卻回路。核燃料對(duì)水進(jìn)行加熱，水沸騰后汽化，然后蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)產(chǎn)生電流，蒸汽冷卻后再次回復(fù)液態(tài)，再把這些水送回核燃料處進(jìn)行加熱。蒸汽壓力鍋內(nèi)的溫度通常大約是攝氏200多度，一旦發(fā)生故障，蒸汽里就帶有輻射性物質(zhì)沸水反應(yīng)堆。日本這樣地震頻繁的國(guó)家使用這樣的結(jié)構(gòu)非常不合理。一旦出現(xiàn)冷卻系統(tǒng)故障，即使停堆，反應(yīng)堆的溫度也會(huì)快速升高，進(jìn)而會(huì)發(fā)展到燃料熔化等事故發(fā)生。

3 我國(guó)核電發(fā)展中應(yīng)注意的問題

3.1 核安全監(jiān)督要注重有效性

核安全監(jiān)督管理必須以“預(yù)防為主”，重點(diǎn)關(guān)注過程，主要針對(duì)業(yè)主及主要施工承包單位的管理進(jìn)行監(jiān)督。核安全監(jiān)督的前提是核電廠設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行等所有相關(guān)的執(zhí)照申請(qǐng)文件、承諾和規(guī)范，必須經(jīng)過核安全審評(píng)認(rèn)可，在此基礎(chǔ)上實(shí)施嚴(yán)格管理。鑒于目前我國(guó)在建核電廠基本上大多為工程總承包模式，而核安全監(jiān)督不能替代業(yè)主及承包單位對(duì)作業(yè)活動(dòng)的管理，所以重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)質(zhì)保體系有效性的監(jiān)督上。質(zhì)保體系是企業(yè)內(nèi)部的自我管理機(jī)制，但在質(zhì)保體系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)遇到困難時(shí)，核安全監(jiān)督可提供有力的支持。由于核電工程現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)活動(dòng)繁雜，核安全監(jiān)督不可能面面俱到，因此，監(jiān)督工作應(yīng)選取重要環(huán)節(jié)，或有代表性的環(huán)節(jié)，采取重點(diǎn)審查或抽查。對(duì)所發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)從質(zhì)保的角度找出根本原因，并從管理的高度加以解決。只有這樣，才能使這種局部或階段性的監(jiān)督活動(dòng)對(duì)核電工程發(fā)揮出總體和全過程的監(jiān)督作用。

3.2 核安全與常規(guī)安全的關(guān)系問題

核電廠在建設(shè)過程中，核安全問題始終占在首要位置。因?yàn)橹卮蠛耸鹿室坏┌l(fā)生，其影響范圍之廣、持續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)、可能造成的人財(cái)損失之大遠(yuǎn)非其他工業(yè)事故所能比擬。正是由于核事故潛在的風(fēng)險(xiǎn)，決定了世界各國(guó)無一例外把保證核安全放在高于一切的位置。除了核安全之外，核電廠在建設(shè)過程中還有諸如防火、交通、輻射防護(hù)、墜落等一系列安全問題。所有這些安全問題都與人員生命、國(guó)家財(cái)產(chǎn)密切相關(guān)。但把核安全擺在突出重要的位置，并不意味著其他安全可有可無，在兩個(gè)方面其他安全問題與核安全問題密切相關(guān)。一是其他的安全事故可以誘發(fā)核事故；二是核危險(xiǎn)看不見，模不著，很難用顯而易見的指標(biāo)予以衡量，其他安全，如工業(yè)安全、輻射防護(hù)等，比較直觀，標(biāo)志了一個(gè)電廠組織安全意識(shí)所能達(dá)到的水平，因而可被用來反映核電廠的核安全水平。世界各國(guó)均已有實(shí)踐證明，只有在所有安全方面都具有較高素養(yǎng)的核電廠，才可能有良好的核安全素養(yǎng)，才可能有核安全的可靠保證。高水準(zhǔn)的核安全不可能建立在其他安全薄弱的基礎(chǔ)之上。

6 結(jié)語

隨著世界核電技術(shù)的發(fā)展,安全技術(shù)已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展,核電安全管理也越來越規(guī)范,核電安全性已得到了顯著提高?，F(xiàn)階段正是我國(guó)核電快速發(fā)展時(shí)期,我國(guó)已通過引進(jìn)第三代核電技術(shù),引進(jìn)了先進(jìn)的安全技術(shù),再結(jié)合自身的核電站建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn),在堅(jiān)決貫徹安全第一,生產(chǎn)第一的發(fā)展方針的前提下,保證核電站的安全建設(shè)和運(yùn)營(yíng),進(jìn)而保證核電的穩(wěn)定快速發(fā)展。

[1]李靜，陳軍.核電安全分析 [J].湖北電力,2009,64-68.

[2]石海松.在建核電安全管理思考[J].中國(guó)電力企業(yè)管理,2010,6:50-51.