多措并舉安全發(fā)展中國核電

·高　峰

多措并舉安全發(fā)展中國核電

·高峰

核能是高效、清潔、安全和經濟的能源。核電則是和平利用核能的重要形式，是當今世界上大規(guī)?？沙掷m(xù)供應的主要能源之一。但是，長期以來，公眾對核事故在認識誤區(qū)中的恐懼生成了難以消除的心理陰影，核電安全毫無疑問地成為了環(huán)保主義者以及民眾反核最根本的理由，也是核電飽受詬病和爭議的根源。那么，中國發(fā)展核電安全嗎？我國核電科技水平到底如何？以下便是對中國發(fā)展核電安全性的研究分析和解述。

核電站選址正確可保證安全

核電站建在哪兒？這是中國核電站規(guī)劃初期就嚴肅考慮的問題。

核電站的廠址選擇從安全性、環(huán)境保護等方面做充分考慮，既考慮了核電站對環(huán)境的影響，也考慮了環(huán)境對核電站的影響。

核電站的選址首先要考慮地震、暴風和洪水等自然災害的因素，重點選擇遠離活動斷層和地震強度偏高的地區(qū)，以及不受洪水威脅的地區(qū)。中國核電站在工程設計、建設、防抗強地震方面采取了有效措施，防抗強地震等級較高。

大亞灣核電站是中國較早運行的核電站之一，大亞灣核電站核反應堆按照遇到7級地震可保持安全運行，遇到8級地震可確保安全停堆的標準設計和建設，廠房則按照可抵抗8級以上地震的標準設計和建設。

核電站建設還要盡量選擇遠離易燃易爆物品，如存在油罐、炸藥庫或軍用設施的地方，如果附近有這些設施，就要計算各種可能爆炸起火的設施與核電站之間的安全距離，核電站所在的位置必須大于這個距離。還要評估其他類型爆炸的影響，評估的范圍甚至包括交通路線上如公路、鐵路上運輸的物品爆炸或飛機墜毀的可能性。

根據核電站的選址標準要求，中國目前已經運營和規(guī)劃在建的核電站，完全可以避免自然環(huán)境和意外事故帶來的影響。

中國的核電應用技術更加成熟

由于核電站不會發(fā)生爆炸，唯一帶來的安全隱患就是核反應堆放射性物質的泄漏，因此核泄漏是人們對核電站最大的擔心。

我們的核應用技術可以確保核電的安全運營，中國的核電站不可能會發(fā)生核泄漏事故。

中國的核電站全部都有安全殼。安全殼是用厚達一米的預應力鋼筋混凝土做成，且有鋼襯里，或者如連云港核電站建成雙層安全殼。不只可以防御暴風刮起的物體的襲擊，而且可以抵抗輕型戰(zhàn)斗機的撞擊。燃料包殼、反應堆壓力容器以及安全殼構成了防止放射性物質外泄的三道屏蔽。安全殼、燃料包殼、反應堆壓力容器這三道堅固的屏障只要有一道是完整的，就不會發(fā)生放射性物質外泄的事故。

上世紀80年代初，香港的電力供應曾一度緊張，為了向香港供電，中國決定在靠近香港、廣州、深圳等電力負荷中心的深圳市嶺澳村建設大亞灣核電站，該電站引入香港的供電商參股，并將所發(fā)電力的大部分售予香港。但因以前國外先后發(fā)生三里島和切爾諾貝爾事故，在大亞灣核電站籌備期間，大量香港民眾集會反對建設核電站，為消除各方顧慮，大亞灣核電站引進了法國和英國的技術裝備進行建造和管理，并由一家美國公司提供質量保證。電站于1987年開工建設，1994年全部并網發(fā)電。如今大亞灣核電站已經成為內地和香港的知名旅游景點。嶺澳核電站二期、遼寧紅沿河核電站等，在廠址選擇階段中充分考慮了地震等災害因素，除通過國家核安全局嚴格的廠址安全評審外，在核電站的核反應堆上，還采用了比大亞灣核電站安全性更好的中國改進型壓水堆技術方案，這種反應堆發(fā)生事故的機率微乎其微。核電站的安全指標進一步提高?，F在我國正在研究第四代反應堆。

反應堆對于導彈的襲擊，大可不必擔心，因為全球的核設施都是在國際原子能機構的統(tǒng)一協(xié)調下，使用核能源的國家事實上已經形成了一個利益聯盟，如果貿然襲擊一個國家的核電站，實際上是等于向全世界所有的核電設施宣戰(zhàn)。

核廢物可進行科學處理

由于核放射性廢物需要數萬年才能衰減到對人類無害的程度，因而如何處置核電站反應堆廢物是中國核電站建設中重點考慮的問題之一。

每個核電站有一個數十米深的大水池，反應堆燃燒后的乏燃料取出放入水池中冷卻，這些冷卻的乏燃料可以由國家統(tǒng)一進行后處理（但不在原地），就是先提取廢料中的有用物質，然后進行深埋。目前中國所有核電站反應堆的廢料暫時還在水池中保存，沒有進入深埋處理階段，如大亞灣核電站原設計可以就地存放40年的乏燃料，這個容量還可以擴大。

在現階段，深埋處置是高放射性廢物處置最現實的一種方法：即在地下建造一個處置庫。處置庫必須是在一塊巨大的天然巖石上開鑿出來的，因為穩(wěn)定完整的巖體能確保核元素不向外遷移。

在核廢物的深埋處置中，首先將這些高放射性廢料進行玻璃固化，再將玻璃固化體裝入金屬罐。在處置庫中，這些廢物罐周圍充填有回填材料。

核廢物分為高放射性核廢料和中低放射性核廢物兩種。目前，中國已經建成的中低放射性核廢物處置場有兩個，分別位于甘肅玉門和廣東北龍。對于中低放射性核廢物的處置，中國已經具備了較為成熟的技術條件。

深埋處置是目前國際上贊同的通用做法?，F在能想到的對地下處置庫的最主要威脅是地下水的腐蝕作用，同時巖層斷裂、地震等因素也都在考慮之列，這些是計算機仿真系統(tǒng)要做的工作。等這些研究工作都完成，處置庫本身的建設大約需要5～10年。

中國現有核電站產生的高放射性核廢料的絕對量并不大，百萬千瓦的一臺機組，一年產生的廢料也就在80～100立方米之間。目前中國核電站產生的廢料總量大概是幾千立方米。

我國核電站大多建設在海邊的原因

我國東部沿海地區(qū)由于經濟起步早、發(fā)展速度快，對電力有著更為旺盛的需求，核電設施就地興建，有利于減少電力長距離傳輸過程中的損耗。此外，核電站發(fā)電過程中，大量的能量會以熱能的形式排放，需要足夠的冷卻水來載帶，取之不盡的海水，也為水冷卻帶來便捷，加之核電站所需的大件設備更適合海運運輸，最終形成了我國核電站分布于沿海地區(qū)的格局。

但是，由于核電站對于地質等外部條件的要求近乎嚴苛，沿海適合新建的廠址越來越少；加上內陸電力需求的增加，內陸建站似乎不可避免。

然而，反對內陸建設核電站的聲音層出不窮。民眾不應糾結于核電站建在內陸或是沿海，應該關注的是選址的地質條件是否適宜。

只要地質條件足夠穩(wěn)定，符合建站的要求，并在建設過程中達到相關的設計指標，就可以建。在內陸建核電站，美國、法國早有許多成功先例。

核電站員工健康和周邊環(huán)境問題

對于核電站的工作人員和附近的居民來說，盡管不發(fā)生核泄漏，但長期工作或生活在核反應堆周圍，會不會危害他們的健康？

前些年曾有一則謠言流傳甚廣：去核電站工作之前要先生孩子。這純屬無稽之談。核電站工作人員生不了孩子，這是人們對核電站工作認識的誤區(qū)。

核電站有一項常規(guī)的工作：定期從環(huán)境介質中取樣，按照一定的方法分析，檢測放射性物質的含量高低。根據目前的研究和監(jiān)測，還沒有發(fā)現核電站產生的輻射對人體健康構成威脅的事例。

核電站是個非常復雜的系統(tǒng)，一般分為兩部分：利用原子核裂變生產熱量的核島和利用熱量發(fā)電的常規(guī)島。也就是說，所有與核輻射有關的部件都裝在核島里。在發(fā)電過程中，核島內的熱量在自身的管道內傳遞，其通過管壁的接觸把熱量傳到蒸汽汽輪機中，汽輪機則裝配在常規(guī)島里。與外界接觸的核設施為常規(guī)島，無核輻射。

核電站工種繁多，包括熱工、電力、機械、儀控、焊接、無損探傷、核物理、燃料、輻射防護、核工程等，也包括水工、土建、化學等各個專業(yè)，但能接觸到電離輻射的屈指可數。即便有少數的工種會接觸到核島（核島擁有燃料元件包殼、壓力殼、安全殼等安全屏障，在這些屏障之下，核電站向環(huán)境釋放出的輻射量是極其微量的）也不會存在任何危險，因為核電站的輻射控制也非常嚴格，工人一定在技術標準允許的范圍內操作。除此之外，核電站周圍還會設置安全區(qū)，就是一旦發(fā)生核事故，便于公眾疏散的安全距離。

當然，核泄漏并不是那么容易發(fā)生的。在反應堆的設計中，科學家總是千方百計地保障反應堆的固有安全性。固有安全性的原理較為復雜，類似“不倒翁”，即當外界破壞了反應堆的平衡時，在一定范圍內反應堆能不靠外界干預可自行回到原來的狀態(tài)。

秦山核電站從建成開始，就在離核電站3公里范圍內設了36個實時自動檢測系統(tǒng)，并在對核電站周圍50公里范圍內的空氣、水、土壤、農副產品進行檢測。秦山核電站還經常購買當地羊只，測量羊身上的放射性元素的含量。所有檢測顯示，秦山核電站周圍至今沒有發(fā)現任何異常的環(huán)境數據變化。

全球核電的現狀

核電站飽受爭議的另一個原因在于，和其他核設施一樣，它會產生大量核廢料，而迄今，還沒有一個國家能夠找到絕對安全、永久處理高放射性核廢料的辦法。

國際原子能機構2013年7月發(fā)表報告指出，2012年核電國家在加強核安全方面取得顯著進展，但437座運行中的核反應堆機組中，有162座使用已超過30年，有22座使用超過40年。因此，核電站老化問題是所有國家面臨的挑戰(zhàn)。

目前，大部分處理手段是將核廢料進行固化后，暫存在核電廠內的廢物庫中，經過5～10年后運往國家規(guī)劃的放射性廢物庫貯存或處理。

我國在和平利用核技術的同時，也在做核廢料深地質處置的相關研究。按照計劃，預計2050年左右可完成我國深地質處置庫的建設，目前正在有計劃地向前推進。按照廢物處理的原則，不把爛攤子留給下一代。

核物理的特性決定了核廢料即便通過嚴格的地質掩埋后依然存在，但安全的核退役意味著在未來數百年內人們不必擔心它的安全問題。

只要我們確保，在相當長一段時間內，它們不會進入到生物圈、食物鏈里，不會接觸到地下水，依然像今天設計的一樣，被密封在花崗巖的穩(wěn)定的地殼中，不會危及到環(huán)境和人類健康。

現代工業(yè)的能源依靠是煤炭、石油和天然氣，而這些能源都在減少?；茉吹拇笠?guī)模開發(fā)利用會帶來環(huán)境污染等問題。而太陽能、風力和地熱能都只能在今后若干年內才會有大的貢獻。所以在任何要求經濟增長大于零的工業(yè)國家內，選擇核能都不失為明智之舉。

作為能源形式之一，核能誕生50余年來，世界上有400多個反應堆在運行，占到全球能源的16%～17%。任何東西都是雙刃劍，無論你喜歡它還是不喜歡它，但是從能提供穩(wěn)定能源這個方面看，它的確是我們可以選擇較好的能源方式之一。根據歷史上各國核電站運行的總體情況看，核電可以做到安全運行。

（作者系中國城市經濟文化研究會秘書長、中國科學院教授）