核事故對人類健康影響面臨的挑戰(zhàn)

李文紅 周 強 徐翠華 拓 飛*

核事故對人類健康影響面臨的挑戰(zhàn)

李文紅①周 強①徐翠華①拓 飛①*

目的：目前世界上已有30多個國家和地區(qū)建立了核電站，世界核電發(fā)展中的核安全問題已成為未來核能發(fā)展中值得關(guān)注的問題。從世界第一座核電機組到現(xiàn)在的核電發(fā)展60多年中，曾發(fā)生過輕重不同的10次之多的核電事故，特別是在人類歷史上發(fā)生的兩次7級重大核事故，分別是1986年的切爾諾貝利核事故及2011年的福島核事故。因此，核事故特別是嚴(yán)重事故的發(fā)生對社會影響巨大，核泄漏事件涉及到多個國家核能發(fā)展的戰(zhàn)略方向及在特殊事件下如何保證核能安全及核安全文化問題，為國際社會提供了處理核事故的寶貴經(jīng)驗和教訓(xùn)。核能發(fā)電的安全性是主管部門必須堅持的基本原則，只有確保核安全，才能促使核能大發(fā)展。

核發(fā)展；核安全；核事故；核安全文化

核電是一種清潔、高效和相對安全的能源，在全世界范圍內(nèi)，核電由于資源消耗少、環(huán)境影響小和供應(yīng)能力強等優(yōu)點，成為與火電、水電并稱的世界三大電力供應(yīng)支柱。隨著國際能源供應(yīng)形勢日趨緊張，為了滿足電力需求的快速增長以及更好地保護環(huán)境，發(fā)展核電再次引起各國的重視。核事故(Nuclear Accident)指任何的或一系列但源自同一的、引起核損害的事故。在核設(shè)施(如核電廠)內(nèi)發(fā)生了意外情況，造成放射性物質(zhì)外泄，致使工作人員和公眾受到照射，則稱為核事故。為了有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，國際上將核設(shè)施內(nèi)發(fā)生的有安全意義的事件分為7個等級。電機組在運行，總裝機容量約3.9億kW，主要分布在北美、歐洲及東亞的一些工業(yè)化國家，其中美國有99臺、法國58臺、日本42臺、中國38臺、俄羅斯35臺、韓國24臺。全球核電站運行機組數(shù)量如圖1所示。

1 世界核電發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

核電與水電、煤電一起構(gòu)成了世界能源供應(yīng)的三大支柱，在世界能源結(jié)構(gòu)中有著重要的地位。目前世界上已有30多個國家和地區(qū)建有核電站，根據(jù)國際原子能機構(gòu)(international atomic Energy agency，IAEA)統(tǒng)計，截至2010年10月底，全世界共有448臺核出于對環(huán)保、生態(tài)和世界能源供應(yīng)等的考慮，核電作為一種安全、清潔、低碳及可靠的能源，近年來已被越來越多的國家所接受和采用，在全球部分地區(qū)掀起了核電建設(shè)熱潮，核電設(shè)計必然成為世界核電發(fā)展的未來趨勢[1]。如今，越來越多的國家正在考慮或啟動建造核電站的計劃，已有60多個國家正在考慮采用核能發(fā)電。據(jù)IAEA預(yù)測，到2030年全球的核電裝機容量增加至少40%。

圖1 全球核電站運行機組數(shù)量圖

目前，世界正在運行的機組采用的基本是第二代核電技術(shù)。近年來，世界各國在二代技術(shù)基礎(chǔ)上進行了改進與創(chuàng)新，研發(fā)出笫三代核電技術(shù)，并采用了改進型和革新型設(shè)計的新堆型，提高了核電安全性、可靠性和經(jīng)濟性[2]。

2 核能安全問題

在核能正常運轉(zhuǎn)下，核能鏈(核電站及其燃料循環(huán))是排放溫室氣體最小的能源鏈，其歸一化溫室排放量僅為煤電鏈的1%左右，核能鏈輻射引起的危害遠小于煤電鏈，是各種能源鏈中最小的。核能鏈工作人員所受輻射職業(yè)照射也僅為煤電鏈的十分之一，公眾所受照射僅為五十分之一。

核能的排放實際上是一種“近零排放”[3]。國內(nèi)大量文獻[4-7]表明，核電站周邊地區(qū)環(huán)境中的放射性水平在正常范圍內(nèi)，核電站的建設(shè)及正常運行未給周邊地區(qū)的環(huán)境帶來明顯影響。雖然在正常情況下，核能鏈發(fā)生事故的概率很小，但從1954年前蘇聯(lián)建成世界上第一座核電機組到現(xiàn)在的核電發(fā)展60多年中，也曾發(fā)生過輕重不同的核電事故。美國《時代》雜志于2009年3月31日評出十大恐怖核事故[8]：1970年12月18日加卡平地核事故、1986年4月26日切爾諾貝利核泄漏事故、1987年9月13日戈亞尼亞核事故、1993年4月6日托木斯克-7核爆炸以及1999年9月30日東海村核事故等。在人類歷史上共發(fā)生兩次記憶猶新的7級核事故，分別是1986年的切爾諾貝利核事故和2011年的福島核事故。由于福島核事故造成了嚴(yán)重的放射性核泄漏，因此，福島第一核電站按131I等放射性核素排放量定為第7級事故，與切爾諾貝利事故級別相同[9]。核事故發(fā)生之后，核污染在全球范圍內(nèi)迅速蔓延，其所引起的一系列環(huán)境衛(wèi)生和食品安全等問題一度引起人們的恐慌。因此，核事故特別是嚴(yán)重事故的發(fā)生對社會影響巨大。

3 切爾諾貝利及福島核事故

2016年4月26日，全世界紀(jì)念災(zāi)難性的烏克蘭切爾諾貝利核事故發(fā)生30周年，這起核事故大面積擴散的放射性塵埃和深遠影響讓人們談之色變，以至于后人將核事故描述為“任何一起核事故都是全球性的核事故。”整個人類歷程都無法找出第二次對數(shù)以百萬計的生命和環(huán)境造成了如此破壞性的影響。

探究該事故發(fā)生的關(guān)鍵性根本原因，是因為安全文化的缺失。根據(jù)IAEA和其他相關(guān)機構(gòu)大量的開創(chuàng)性研究，切爾諾貝利核電站核事故發(fā)生的根本原因是安全文化的嚴(yán)重缺失，安全文化的缺失不僅是對切爾諾貝利核電站，而是包括事故發(fā)生時原蘇聯(lián)對核電的設(shè)計、運行和監(jiān)管的全部環(huán)節(jié)。

通常情況下，安全文化定義為組織和參與整個活動單個人的性格和態(tài)度的組合，形成“安全問題作為壓倒一切的事項根據(jù)其重要級別得到相應(yīng)重視”的文化。美國核管理委員會(NRC)與美國核電運行研究所(INPO)對安全文化作出的定義為：“核安全文化是由領(lǐng)導(dǎo)層和個人共同承諾核心的價值觀和行為準(zhǔn)則，以保護人和環(huán)境等，對于商用核電產(chǎn)業(yè)而言，核安全仍享有至高無上的優(yōu)先地位”。

創(chuàng)建和培育積極的安全文化基本上等同于，在組織和個人中灌輸一種安全理念和態(tài)度，以確保安全問題被當(dāng)做高度優(yōu)先的事項來對待。建設(shè)安全文化的核電站應(yīng)當(dāng)鼓勵員工培養(yǎng)質(zhì)疑態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)審慎對待全部工作的作風(fēng)，并在一線員工和中上層管理人員之間建立必要的暢通溝通渠道。包括設(shè)計的缺陷、操作人員溝通的不暢、操作人員專業(yè)知識水平的缺乏、人為關(guān)閉安全系統(tǒng)等多種不安全因素，導(dǎo)致了切爾諾貝利核事故的發(fā)生，這些不安全因素的存在，歸根結(jié)底是安全文化的喪失。

在切爾諾貝利事故發(fā)生25年后的2011年3月11日，日本東北地方太平洋近海地震和海嘯引發(fā)了又一起級別最嚴(yán)重的核事故(7級)，即福島第一核電站事故。所有的調(diào)查均得出結(jié)論，福島第一核電站事故基本上是可以避免的，自然災(zāi)害只是引發(fā)了后續(xù)的災(zāi)難。用日本國會福島核事故獨立調(diào)查委員會(NAIIC)主席黑川清博士(Dr.Kiyoshi Kurokawa)的話說，日本的核電行業(yè)未能吸取三哩島核泄露事故和切爾諾貝利核事故的教訓(xùn)，“這種心態(tài)導(dǎo)致了福島第一核電站事故的發(fā)生”[9-10]。其他關(guān)于福島核事故的正式報告，如美國國家科學(xué)院的報告，也證實并詳盡討論了本次事故中安全文化的重要作用。

與福島第一核電站造成了致命的堆芯熔毀和輻射釋放截然不同的是，距此次地震震中距離更近，海嘯浪高更大的女川核電站卻安全關(guān)閉并且完好無損[11]。兩個核電站不同的遭遇揭示：福島第一核電站事故的根本原因是企業(yè)“安全文化”的喪失。

IAEA關(guān)于福島事故最新的長篇報告指出，貫徹安全文化的監(jiān)管準(zhǔn)則和程序有所欠缺，并宣稱“有必要采取考慮到人、組織和技術(shù)相互間復(fù)雜作用的綜合措施”。由此看來，人的行為和組織的因素是“不斷重復(fù)”的主題，是造成過去嚴(yán)重核事故的主要根本原因(從1961年的SL-1事故，一直到2011年的福島第一核電站事故)。倘若不是奮不顧身的操作人員的英勇而熟練的搶險，福島第一核電站恐怕會造成更大的災(zāi)難，而女川核電站完好無損是因為積極踐行了自身的企業(yè)安全文化。

全球核能的動蕩歷程帶給世人最重要和最明確的教訓(xùn)是：①人的因素和安全文化可以讓核電站或任何一種安全敏感型系統(tǒng)生存或毀滅；②操作人員的個人責(zé)任意識和應(yīng)急潛力需要由運行此類系統(tǒng)的組織去培養(yǎng)和鍛煉；③監(jiān)管制度應(yīng)該創(chuàng)造條件，鼓勵并要求其這樣做。希望切爾諾貝利事件過去30年后，在IAEA的領(lǐng)導(dǎo)下，全球核電行業(yè)團結(jié)一致，吸取高可靠性組織(HRO)的定義特質(zhì)，即“執(zhí)著于尋找事故可能性”[12]。在核電站和核電行業(yè)實現(xiàn)需要的是集體責(zé)任意識，不僅為了銘記，而且要吸取并運用以上的重要經(jīng)驗。

4 核事故對人類健康影響面臨的挑戰(zhàn)

2011年3月11日發(fā)生的福島核事故至今已6年，核事故產(chǎn)生大量的放射性物質(zhì)對人類健康的影響已成為世界人們所關(guān)注的重要問題；眾所周知，在切爾諾貝利事故4年之后的日子里， 甲狀腺疾病明顯增加，而切爾諾貝利核事故中所釋放的放射性碘的總量比福島核事故所釋放的總量大10倍。福島核事故有關(guān)生物學(xué)效應(yīng)如果發(fā)生，將在事故5年后更為明顯[13-14]。因此，加強對環(huán)境污染的認識和正確處理，采用更精確的生物學(xué)分析技術(shù)，進一步探討低劑量和(或)低劑量率的遠后輻射效應(yīng)，對評價核事故對人類健康影響是非常有價值的，特別是核輻射對人類健康影響變得明顯之前做好充分準(zhǔn)備是核研究者面臨的極大挑戰(zhàn)。

5 核事故警示核能發(fā)展國家反思核安全文化

切爾諾貝利核電站的4號機組在1986年4月25日仍然還是世界上最好的反應(yīng)堆之一，其運行記錄是前蘇聯(lián)動力堆中最好的，1985年的負荷因子達到83%。切爾諾貝利核事故發(fā)生之前，曾有無數(shù)專家保證其核電站“絕對安全”，然而卻在4月26日“灰飛煙滅”，值得關(guān)注和反思。有觀點認為，根本原因在于反應(yīng)堆設(shè)計上的缺陷，也有的觀點認為，罪魁禍?zhǔn)资遣倏v員的致命失誤[15]。但無論如何，隨著對事故原因認識的加深，必須重點改善反應(yīng)堆的設(shè)計、避免人為因素的失誤以及加強核事故及核應(yīng)急方面的措施非常必要。

從福島核事故再次警示“核安全技術(shù)”到“核安全文化”的核安全不僅是一門自然科學(xué)，也是人類需要共同面對的一門社會科學(xué)問題。因此，核安全中技術(shù)和文化一個都不能少[15]。根據(jù)IAEA的官方數(shù)據(jù)顯示，截至目前，世界在運核電機組共計442臺，在建66臺，中國在運31臺，在建24臺，目前在運機組及裝機容量中國排名第五。我國已決定在2016年開始的“十三五”規(guī)劃中，以每年6～8座的速度新建核電站。截至去年9月，我國已有10余個省份對內(nèi)陸核電有所布局，已完成初步可行性研究報告審查的廠址有31個。從世界核能發(fā)展的角度來看，核事故的發(fā)生需要重新反思核安全文化是對核能發(fā)展國家的巨大挑戰(zhàn)。

[1]Budnitz RJ.Nuclear power：Status report and future prospects[J].Energy Policy，2016，96：770-778.

[2]張祿慶.第三代核電技術(shù)在中國核電發(fā)展中的作用[J].國防科技工業(yè)，2007(5)：97-97.

[3]潘自強，陳竹舟，肖雪夫，等.核與輻射事故(事件)中的社會響應(yīng)問題[J].中國應(yīng)急管理，2011(6)：23-27.

[4]李海.秦山核電站周圍地區(qū)輻射環(huán)境監(jiān)測與分析[D].湖南：南華大學(xué)，2012.

[5]路鶴晴，朱國英，高林峰，等.秦山核電站運行對上海環(huán)境放射性影響評價[J].中華放射醫(yī)學(xué)與防護雜志，2009，29(3)：292-295.

[6]陳群，楊小勇，馬加一，等.2008-2012年田灣核電站周圍環(huán)境樣品中總α、總β放射性水平[J].江蘇預(yù)防醫(yī)學(xué)，2014，25(4)：5-7.

[7]許家昂，李全太，陳英民，等.海陽核電廠周邊地區(qū)食品中放射性核素調(diào)查[J].中國輻射衛(wèi)生，2011，20(4)：387-389.

[8]東福.日本將福島核事故升至最高級[J].今日南國，2011(8)：61-61.

[9]伍浩松.女川核電站在3·11強震中“明顯未受損”[J].國外核新聞，2012(9)：20-20.

[10]董建文，高凌云，王法珂.人為災(zāi)害：福島核事故元嬰述評及反思[J].山東行政學(xué)院學(xué)報，2012(4)：53-59.

[11]Berthod O，Grothe-Hammer M，Sydow J.Some Characteristics of High-Reliability Networks[J].Journal of Contingencies and Crisis Management，2015，23(1)：24-28.

[12]Chiesa F，Tradati N，Calabrese L，et al.Thyroid disease in northern Italian children born around the time of the Chernobyl nuclear accident[J].Annals of Oncology，2004，15(12)：1842-1846.

[13]Fukumoto M，Imanaka T.The First Critical Workshop on the Effect of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident on the Ecosystem and on Humans[J].Journal of Radiation Research，2015，56(suppl_1)：rrv081.

[14]胡遵素.切爾諾貝利事故及其影響與教訓(xùn)[J].輻射防護，1994(5)：321-335.

[15]甘曉.科學(xué)家詳解核安全：技術(shù)與文化一個都不能少[J].中國科學(xué)報，2011-01.

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

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.11.044

李文紅,女,(1968- ),本科學(xué)歷，副研究員。中國疾病預(yù)防控制中心輻射防護與核安全醫(yī)學(xué)所 輻射防護與核應(yīng)急中國疾病預(yù)防控制中心重點實驗室，從事輻射檢測與評價工作。

①中國疾病預(yù)防控制中心輻射防護與核安全醫(yī)學(xué)所 輻射防護與核應(yīng)急中國疾病預(yù)防控制中心重點實驗室 北京 100088

*通訊作者：flytuo@163.com

China Medical Equipment,2017,14(11):150-152.

2017-06-13