切爾諾貝利隔離區(qū)森林大火未造成輻射相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)

2020年4月，烏克蘭切爾諾貝利隔離區(qū)發(fā)生森林大火，總計(jì)燒毀了超過1.1萬公頃森林，并一度蔓延到距離切爾諾貝利核電廠和放射性廢物貯存設(shè)施約2千米的位置，引發(fā)人們對(duì)大火將導(dǎo)致放射性污染的擔(dān)憂。最終在消防人員的努力以及大雨的幫助下，大火未造成放射性物質(zhì)大量釋放，未給周邊環(huán)境造成輻射相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。

擁有4臺(tái)核電機(jī)組的切爾諾貝利核電廠1986年發(fā)生人類和平利用核能史上最嚴(yán)重的事故，向外界釋放了大量放射性物質(zhì)。事故發(fā)生后，該核電廠周邊半徑30千米區(qū)域被設(shè)定為隔離區(qū)。目前該核電廠正在穩(wěn)步推進(jìn)各項(xiàng)退役工作。隔離區(qū)已成為野生動(dòng)物的樂園，并在積極發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè)和旅游業(yè)。

1 森林大火

4月4日，切爾諾貝利隔離區(qū)內(nèi)一處林區(qū)起火，火勢(shì)迅速蔓延。4月13日，媒體報(bào)道稱，大火已經(jīng)蔓延到距離切爾諾貝利核電廠和一座放射性廢物貯存設(shè)施約2千米的位置。4月14日，烏緊急狀態(tài)署宣布，數(shù)百名消防人員和數(shù)十輛消防車、三架直升機(jī)以及三架飛機(jī)的共同努力，尤其是當(dāng)天的大雨，有效緩解了森林大火，大部分明火已撲滅。消防人員已經(jīng)開辟出約110千米的隔離帶，并加強(qiáng)了放射性廢物貯存設(shè)施的防火措施。

緊急狀態(tài)署4月16日發(fā)布火災(zāi)警告，當(dāng)天下午的強(qiáng)風(fēng)使火情變得更為復(fù)雜，并出現(xiàn)了三個(gè)新的陰燃中心。不過，消防人員稱新的陰燃點(diǎn)“規(guī)模不大，不具威脅”。緊急狀態(tài)署4月19日宣布，森林大火尚未完全撲滅，正集中力量對(duì)四處火勢(shì)減弱的起火點(diǎn)進(jìn)行滅火作業(yè)。已經(jīng)開辟出320千米的隔離帶，消除了大火對(duì)放射性廢物貯存設(shè)施和隔離區(qū)內(nèi)危險(xiǎn)物的威脅。烏克蘭總統(tǒng)辦公廳4月26日宣布，隔離區(qū)大火已燒毀超過1.1萬公頃森林。

烏總統(tǒng)澤連斯基4月26日到隔離區(qū)視察滅火情況，并向22名參與滅火的人員頒發(fā)國家勛章。4月26日是切爾諾貝利核事故發(fā)生34周年紀(jì)念日。澤連斯基當(dāng)天在切爾諾貝利核事故搶險(xiǎn)英雄紀(jì)念碑前獻(xiàn)花默哀，并致辭說，切爾諾貝利核事故是全人類的災(zāi)難，這既是慘痛的歷史教訓(xùn)，也是對(duì)未來的警告。地球是人類的共同家園，保護(hù)地球是每個(gè)人和每個(gè)國家的共同責(zé)任。

2 未造成輻射相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)

國際原子能機(jī)構(gòu)4月24日宣布，近期在切爾諾貝利隔離區(qū)發(fā)生的森林大火導(dǎo)致空氣中的放射性物質(zhì)含量略有上升，但不會(huì)給人體健康造成任何輻射相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。

烏克蘭擁有一張遍及全國尤其是切爾諾貝利核電廠周邊地區(qū)的輻射監(jiān)測(cè)網(wǎng)。在火災(zāi)發(fā)生后，烏克蘭國家監(jiān)管檢查局多次向國際原子能機(jī)構(gòu)提供相關(guān)地區(qū)輻射水平的監(jiān)測(cè)結(jié)果。4月8日，監(jiān)管檢查局報(bào)告說，隔離區(qū)內(nèi)的放射性廢物管理設(shè)施十分安全，沒有必要撤離工作人員或增加保護(hù)措施。后來，又陸續(xù)在4月14日、17日、20日和22日向國際原子能機(jī)構(gòu)報(bào)告了空氣輻射水平監(jiān)測(cè)結(jié)果。數(shù)據(jù)顯示，大火導(dǎo)致輻射水平略有上升，但是空氣中的放射性物質(zhì)含量仍然低于輻射安全標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)對(duì)公眾健康造成影響。輻射水平上升主要由于1986年核事故釋放的部分放射性核素已從土壤進(jìn)入到植物體內(nèi)，大火導(dǎo)致植物體內(nèi)的核素釋放。

烏緊急狀態(tài)署在火災(zāi)發(fā)生后多次通過官網(wǎng)公布輻射監(jiān)測(cè)結(jié)果。這些結(jié)果表明：基輔市和基輔地區(qū)的輻射劑量水平均在正常范圍內(nèi)，未達(dá)到天然本底輻射劑量水平的上限；切爾諾貝利隔離區(qū)伽瑪輻射等效劑量水平基本未發(fā)生改變。

3 切爾諾貝利核電廠現(xiàn)狀

在4號(hào)機(jī)組于1986年發(fā)生嚴(yán)重核事故之后，1至3號(hào)機(jī)組仍繼續(xù)運(yùn)行多年，最后一臺(tái)機(jī)組到2000年才最終停運(yùn)。2001年，烏克蘭成立了一家國有專業(yè)化公司，即切爾諾貝利核電廠公司，從烏克蘭國家核電公司手中接管了切爾諾貝利核電廠的現(xiàn)場(chǎng)管理及退役工作。切爾諾貝利核電廠正在開展三大作業(yè)：一是1至3號(hào)機(jī)組退役，二是4號(hào)機(jī)組的石棺拆除準(zhǔn)備工作，三是放射性廢物和乏燃料管理。

3.1 1至3號(hào)機(jī)組退役進(jìn)展及安排

根據(jù)烏克蘭政府與七國集團(tuán)政府和歐共體委員會(huì)簽署的一份備忘錄，1至3號(hào)機(jī)組應(yīng)在2000年底之前逐步關(guān)閉。事實(shí)上，2號(hào)機(jī)組在1991年的一次火災(zāi)后就一直處于停運(yùn)狀態(tài)，1號(hào)機(jī)組于1996年停運(yùn)，3號(hào)機(jī)組于2000年停運(yùn)。

2009年，烏克蘭政府通過了《關(guān)于切爾諾貝利核電廠退役并將掩體工程轉(zhuǎn)化為生態(tài)安全系統(tǒng)的國家計(jì)劃》。根據(jù)該計(jì)劃，1至3號(hào)機(jī)組的退役工作將分4個(gè)階段完成。第一階段(2000—2015年)是關(guān)停過渡階段，即退役準(zhǔn)備期，主要工作是將乏燃料從3臺(tái)機(jī)組的堆芯取出。第二階段(2015—2028年)是最終關(guān)閉和保留階段，主要任務(wù)是使所有機(jī)組達(dá)到不能再恢復(fù)發(fā)電的狀態(tài)。第三階段(2028—2045年)是安全封閉階段，允許殘余放射性在不受任何干擾情況下自然衰減至可接受水平。第四階段(2045—2064年)是拆除階段，將拆除反應(yīng)堆設(shè)施，開展廠區(qū)清理工作，確保最大限度地解除各種限制和監(jiān)管控制。目前，1至3號(hào)機(jī)組正處于退役的第二階段。

表1 切爾諾貝利核電機(jī)組關(guān)停時(shí)間

* RBMK是壓力管式石墨慢化沸水反應(yīng)堆。

圖1 切爾諾貝利1至3號(hào)機(jī)組退役階段

3.2 4號(hào)機(jī)組退役

根據(jù)《切爾諾貝利核電廠進(jìn)一步運(yùn)行和退役，并將損毀的4號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)化為生態(tài)安全系統(tǒng)的一般原則》，4號(hào)機(jī)組的石棺最終將轉(zhuǎn)化為生態(tài)安全系統(tǒng)，這將是個(gè)漫長的過程，將分為三個(gè)階段實(shí)施：第一階段(1998—2008年)為石棺維持和加固階段；第二階段(2008—2017年)為鋼棺規(guī)劃、設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)安裝階段；第三階段(2017—2117年)為生態(tài)安全系統(tǒng)轉(zhuǎn)化階段，即轉(zhuǎn)移全部乏燃料及堆芯廢物，拆除石棺，并最終完成向生態(tài)安全系統(tǒng)轉(zhuǎn)化。

圖2 4號(hào)機(jī)組石棺轉(zhuǎn)化為生態(tài)安全系統(tǒng)的三個(gè)階段

作為權(quán)宜之計(jì)，在事故發(fā)生當(dāng)年為4號(hào)機(jī)組倉促建造了一座石棺，初始設(shè)計(jì)壽期為10年。隨著時(shí)間的推移，石棺已嚴(yán)重老化，表面出現(xiàn)裂紋，整體結(jié)構(gòu)已不牢固，隨時(shí)有坍塌的可能。烏克蘭曾多次采取修補(bǔ)措施。2008年，石棺西側(cè)外墻局部坍塌后，對(duì)其進(jìn)行了一次整體加固，加固后的石棺預(yù)計(jì)可運(yùn)行至2023年。

為消除石棺泄漏風(fēng)險(xiǎn)，烏克蘭政府2012年2月啟動(dòng)了鋼棺建設(shè)，即在4號(hào)機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)組裝兩個(gè)分體式的拱形鋼結(jié)構(gòu)，隨后將兩個(gè)鋼結(jié)構(gòu)通過軌道平移至石棺上方并合攏，直至完全覆蓋石棺。鋼棺是有史以來在陸地上建造的最大可移動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)，足以容納倫敦圣保羅大教堂或巴黎圣母院大教堂。其主體是一座拱形鋼結(jié)構(gòu)的建筑，南北向跨度257米，高108米，長162米，重約3.6萬噸。鋼棺工程由歐洲復(fù)興開發(fā)銀行牽頭，從45個(gè)國家募集了超過15億歐元的建設(shè)資金。由法國諾瓦卡公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和施工。2012年2月，鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)組裝工作開始；2016年11月，舉行鋼棺建成典禮；2019年4月，歷時(shí)72小時(shí)的最終調(diào)試工作完成。鋼棺設(shè)計(jì)壽期為100年，能夠確保放射性物質(zhì)至少在未來100年內(nèi)不會(huì)外泄。

2019年7月，切爾諾貝利核電廠公司與Ukrbudmontazh工程公司簽署了一份總價(jià)值超過7800萬美元的石棺早期拆除基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)合同。根據(jù)該合同，早期拆除工作將分三個(gè)階段開展。第一和第二階段主要開展石棺現(xiàn)狀檢查和相關(guān)設(shè)計(jì)工作，拆除不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)件，管理拆除工作中產(chǎn)生的放射性廢物，并為確保工作人員安全作出規(guī)劃。第三階段將開展相關(guān)設(shè)備的采購和安裝。

3.3 放射性廢物和乏燃料管理

3.3.1 放射性廢物管理

切爾諾貝利的放射性廢物分為兩大類，即機(jī)組正常運(yùn)行期間產(chǎn)生的放射性廢物，以及因事故本身及消除事故后果而產(chǎn)生的放射性廢物(包括石棺)。

廠區(qū)貯存設(shè)施已累積2.26萬立方米放射性廢物，包括2.01萬立方米液體廢物和2500立方米固體廢物。退役和轉(zhuǎn)化工程預(yù)計(jì)將總計(jì)產(chǎn)生17.7萬立方米放射性廢物，包括3.6萬立方米液體廢物和14.1萬立方米固體廢物。

為了管理放射性廢物，切爾諾貝利已建成1座固體放射性廢物處理設(shè)施、1座液體放射性廢物處理廠、1座近地表廢物處置設(shè)施，并準(zhǔn)備建設(shè)1座廢物貯存設(shè)施。

固體廢物處理設(shè)施于2010年5月獲得運(yùn)行許可證。該設(shè)施將中低放固體廢物分為三類，即可燃、可壓縮和不可壓縮類，分別進(jìn)行焚燒、高壓壓實(shí)和水泥固化處理，轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合長期安全處置的形式。高放和長壽命廢物將單獨(dú)進(jìn)行中間貯存。

液體放射性廢物處理廠于2018年投運(yùn)，未來20年將以每年2000噸的速度處理中低放廢液。這些中低放廢液經(jīng)水泥固化后，被封裝于貯存罐和混凝土模塊內(nèi)，最終將與固體放射性廢物一起長期處置。

短壽命放射性廢物近地表處置設(shè)施于2007年底交付使用。該設(shè)施距切爾諾貝利電廠17千米，設(shè)計(jì)貯存能力為5.5萬立方米，貯存的廢物將持續(xù)接受放射性監(jiān)測(cè)，直至300年后衰減到無需監(jiān)測(cè)為止。

由于現(xiàn)有貯存設(shè)施即將在未來2～3年內(nèi)達(dá)到滿容量，正在籌建一座貯存設(shè)施。該設(shè)施擬建于1號(hào)機(jī)組汽輪機(jī)大廳內(nèi)，規(guī)劃建設(shè)4個(gè)貯存區(qū)，每個(gè)區(qū)的貯存能力為3200立方米，可以存放約1.6萬個(gè)200升的貯存罐。

3.3.2 乏燃料管理

切爾諾貝利廠區(qū)現(xiàn)有3座乏燃料貯存設(shè)施，即已投入運(yùn)行的1座濕式乏燃料中間貯存設(shè)施(ISF-1)和正在建設(shè)的2座干式貯存設(shè)施——干式乏燃料中間貯存設(shè)施(ISF-2)和干式乏燃料集中貯存設(shè)施(CSFSF)。2座在建設(shè)施均使用美國霍爾臺(tái)克公司的干式貯存技術(shù)。

在1977—2000年運(yùn)行期間，切爾諾貝利核電廠共產(chǎn)生了2.1萬個(gè)乏燃料組件。目前，這些乏燃料組件中的絕大部分都貯存在ISF-1中，僅有少數(shù)受損組件仍存放于1至3號(hào)機(jī)組的水池中。ISF-1于1986年投入運(yùn)行，設(shè)計(jì)壽期到2028年期滿。

烏克蘭于20世紀(jì)90年代后期啟動(dòng)ISF-2建設(shè)項(xiàng)目，最初的承包商是原法國阿海琺集團(tuán)，后由霍爾臺(tái)克于2011年接手。2019年9月，位于切爾諾貝利核電廠東南約2.5千米處的ISF-2完成冷試，證明不存在可影響取證投運(yùn)的任何重大問題或阻礙。2020年1月，切爾諾貝利核電廠從霍爾臺(tái)克手中接管ISF-2。在獲得核監(jiān)管局頒發(fā)的許可證后，這座設(shè)計(jì)壽期為100年的設(shè)施將正式投運(yùn)，開始貯存切爾諾貝利核電廠產(chǎn)生的2.1萬個(gè)乏燃料組件。它由兩個(gè)部分組成：(1)封裝設(shè)施，用于封裝從1至3號(hào)機(jī)組水池和ISF-1中運(yùn)來的約2.1萬個(gè)乏燃料組件，并作好貯存準(zhǔn)備，最低年處理能力為2500個(gè)乏燃料組件；(2)貯存區(qū)，從封裝設(shè)施中將封裝好的乏燃料貯存罐運(yùn)抵貯存區(qū)，隨后將貯存罐置于水平混凝土模塊內(nèi)封存。切爾諾貝利的所有乏燃料未來都將被移送至ISF-2進(jìn)行長期貯存。ISF-2將是世界上最大的干式乏燃料貯存設(shè)施，可容納2.5萬個(gè)RBMK型機(jī)組的乏燃料組件。

CSFSF于2017年11月在切爾諾貝利隔離區(qū)內(nèi)距ISF-2不遠(yuǎn)處開工建設(shè)，一期工程將于2020年建成，可容納3600個(gè)乏燃料組件。盡管該設(shè)施未來將成為切爾諾貝利核電廠公司乏燃料管理綜合體的一部分，但建成后，將僅接收來自烏克蘭除切爾諾貝利之外的另外3座核電廠9臺(tái)VVER型機(jī)組的乏燃料以及從俄羅斯返還的玻璃固化高放廢物。

4 隔離區(qū)現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)發(fā)展

1986年事故發(fā)生后，切爾諾貝利核電廠周邊半徑30千米區(qū)域被設(shè)定為隔離區(qū)。隔離區(qū)分為兩部分，分別隸屬于白俄羅斯和烏克蘭，沒有嚴(yán)格的與世隔絕：有當(dāng)?shù)氐拇迕裨谏?，有工作人員每天在工作，還有各類獵奇或探險(xiǎn)的旅行者。但禁止嬰幼兒和孕婦長時(shí)間逗留。

4.1 野生動(dòng)物生存情況

白俄羅斯、日本、英國和美國的多位科學(xué)家在2015年10月出版的美國科技期刊《當(dāng)代生物學(xué)》聯(lián)合撰文指出，在切爾諾貝利核事故過去近30年之后，隔離區(qū)內(nèi)仍生活著大量哺乳動(dòng)物。文章提及的區(qū)域是白俄羅斯波里希國家輻射和生態(tài)保護(hù)區(qū)。該保護(hù)區(qū)占地2165平方千米，相當(dāng)于切爾諾貝利隔離區(qū)總面積(4200平方千米)的一半，其輻射水平與位于烏克蘭境內(nèi)的另一半?yún)^(qū)域相近。

文章指出：“長期經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，沒有證據(jù)表明輻射對(duì)哺乳動(dòng)物的種群密度產(chǎn)生了負(fù)面影響?！摈缏?、狍子、馬鹿和野豬在隔離區(qū)內(nèi)的相對(duì)密度與白俄境內(nèi)未受污染的另外四個(gè)自然保護(hù)區(qū)相當(dāng)，而狼的相對(duì)密度則高出6倍。此外，早期的直升機(jī)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在事故后的1至10年期間，麋鹿、狍子和野豬的密度呈上升趨勢(shì)。

在切爾諾貝利事故發(fā)生后的前六個(gè)月中，極高的劑量率明顯影響了隔離區(qū)內(nèi)動(dòng)物的健康及其繁殖。但是，在大型哺乳動(dòng)物種群密度的長期趨勢(shì)分析中，未觀察到動(dòng)物種群存在任何明顯的潛在長期輻射損傷。隔離區(qū)內(nèi)麋鹿和野豬的種群數(shù)量在20世紀(jì)90年代初上升。在同一時(shí)期，蘇聯(lián)其他地區(qū)的動(dòng)物數(shù)量在快速下降，因?yàn)樘K聯(lián)解體帶來的重大社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化導(dǎo)致了農(nóng)村地區(qū)的貧困和野生動(dòng)物管理的弱化。

文章指出：“我們的時(shí)間趨勢(shì)數(shù)據(jù)不能將人類放棄切爾諾貝利隔離區(qū)帶來的積極影響與輻射的潛在負(fù)面影響隔離開。但是，這些數(shù)據(jù)是珍貴證據(jù)，能夠證明野生動(dòng)物面對(duì)慢性輻射應(yīng)激的恢復(fù)力?！?/p>

4.2 可再生能源發(fā)展

由于土地價(jià)格低廉，容易獲取，有現(xiàn)成的變電設(shè)備和電網(wǎng)(以前用于切爾諾貝利核電廠，稍作維護(hù)整修就可使用)，且擁有太陽能和風(fēng)能資源，切爾諾貝利隔離區(qū)已獲得多個(gè)國家可再生能源開發(fā)商的關(guān)注，烏克蘭政府也給予支持。

2018年10月，隔離區(qū)內(nèi)首座太陽能電廠正式投運(yùn)。因此，切爾諾貝利在最后一臺(tái)核電機(jī)組停運(yùn)18年之后再次向?yàn)蹩颂m電網(wǎng)輸送電力。該電廠距離發(fā)生嚴(yán)重事故的4號(hào)核電機(jī)組僅100米，占地1.6英畝，由3700塊太陽能光伏電板組成，總投資120萬美元，裝機(jī)容量1兆瓦，未來可能增加至100兆瓦，由烏克蘭Rodina公司和德國Enerparc AG公司聯(lián)合建設(shè)。

烏政府2018年11月批準(zhǔn)Polesky風(fēng)電有限責(zé)任公司在隔離區(qū)內(nèi)總面積為7公頃的若干地塊建設(shè)風(fēng)力發(fā)電廠。該廠總投資500萬美元，裝機(jī)容量4.5兆瓦。這是首座獲準(zhǔn)在隔離區(qū)建設(shè)的風(fēng)力發(fā)電廠。烏生態(tài)和自然資源部長奧斯塔普·謝梅拉克2018年11月表示，兩年多來，收到了60多份關(guān)于在隔離區(qū)內(nèi)地塊建設(shè)可再生能源電廠的申請(qǐng)，包括來自丹麥、美國、中國、德國、法國、日本、白俄羅斯以及烏克蘭本國的開發(fā)商。烏生態(tài)和自然環(huán)境部2019年3月底宣布，將在切爾諾貝利核電廠附近再建一座太陽能電廠。

4.3 旅游業(yè)發(fā)展

2019年7月，烏克蘭總統(tǒng)澤連斯基簽署發(fā)揮旅游潛力復(fù)興切爾諾貝利地區(qū)的總統(tǒng)令，要求政府制定措施，完善隔離區(qū)內(nèi)旅游基礎(chǔ)設(shè)施，建立檢查站，提高輻射監(jiān)測(cè)能力，確定安全的旅游線路，在國際旅游市場(chǎng)推廣“安全切爾諾貝利”這一新的國家品牌。

同時(shí)，總統(tǒng)令還提請(qǐng)議會(huì)在法律層面細(xì)化和明確隔離區(qū)內(nèi)的“可開放區(qū)”和“禁止區(qū)”，加大對(duì)違反輻射安全規(guī)定的處罰力度，保護(hù)業(yè)已形成的自然生態(tài)環(huán)境，接入移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)增加預(yù)算改善隔離區(qū)內(nèi)的消防基礎(chǔ)設(shè)施，制定隔離區(qū)內(nèi)可用于旅游開發(fā)的土地管理和儲(chǔ)備制度等。

根據(jù)輻射劑量率不同，隔離區(qū)細(xì)分為藍(lán)區(qū)(劑量率30～50 μSv/h)、紅區(qū)(劑量率50～200 μSv/h小時(shí))和黑區(qū)(劑量率200 μSv/h以上)三種區(qū)域。

烏克蘭2011年局部開放了隔離區(qū)局部考察和旅游項(xiàng)目。據(jù)烏旅游業(yè)內(nèi)人士表示，截至2019年7月，有隔離區(qū)旅游服務(wù)許可資格的旅游公司不到10家，持特殊許可證的導(dǎo)游僅50名左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求。尤其是隨著2019年5月由美、英合拍的迷你劇《切爾諾貝利》熱播，旅游需求大增。2019年1至10月，切爾諾貝利接待的游客數(shù)量達(dá)10.76萬人，同比增加75%。