由日本福島核電站事故引發的關于我國核電發展的思考

趙越

（華北電力大學能源動力與機械工程學院，北京102206）

引言

當前，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一天比一天引起全球更多人的關注和擔憂。然而，在事故的背后，原因到底是什么？我國又應該從中吸取什么教訓？核電事故應當怎樣防患未然？無不引起我們對于核電安全的思考。

1 談“核”不應色變

回顧一下震驚世界的1986年前蘇聯切爾諾貝利核電站事故，當時被定為7級，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。放射性物質主要通過大氣釋放，隨距離增加濃度會逐漸稀釋。但它不是生物性傳播，而是物理性的傳播。它就像一種灰塵，隨風飄落到哪里，就對哪里的環境有影響，然后按自然規律衰減。所以，危害主要于日本福島當地及附近區域。因此，城市居民，沒有必要擔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 發生爆炸的具體過程

在地震后，日本有關方面12日努力恢復電源并派出了自衛隊的核生化武器應對部隊，向反應堆內輸送了大量的冷卻水。特別是當地時間15時20分，為加快冷卻效果，日本政府下令自衛隊再加大投入，從附近各地水源地取水輸送到核電站現場。

但據鳳凰嘉賓葉千榮的報告，正是往反應堆內加注冷卻水的時候，在當地時間16時53分左右，突然發生了爆炸。很可能就正是輸送大量冷卻水的行為，導致了鋯水反應的產生。日本在搶救時沒有料到核燃料元件棒束已經處于裸露狀態，輸送大量冷卻水產生了氫氣，引發了爆炸。劇烈的混合可燃氣體爆炸，炸開了核電站反應堆廠房。

日本福島核電廠的應急供電系統遭到海嘯襲擊損毀，成為核事故的源頭。

爆炸發生前，排出熱回路中被爍熱的堆芯加熱得超壓的水蒸汽(其實已經注入超量的冷卻水)，以防耐壓殼頂不住爆炸。雖然這么操作會讓一些放射性物質進入外界，但至少能夠避免大規模的核泄漏。福島核電站周邊一定時期內驟升的輻射量，應該就是產生于這些被釋放的氣體。但沒想到氫氣與空氣的混合可燃氣體炸了。

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鍵的，重要的一點是要盡可能遠離地震活動帶和易發生地質災害的地質構造環境；由于日本國土狹窄，本身就處在環太平洋火山帶上，地震威脅不容忽視，盡管很多專家和公眾曾激烈反對日本建造核電站。但是，出于經濟利益的考慮，日本仍然建設了大量核電站。日本早期核電站設計抗震標準為里氏6.5級，在 2006年日本修改了核電站抗震標準，將這一標準提高到抗震能力最大為里氏7.0級。但這次9.0級特大地震對抗震能力最大為里氏7.0級安全標準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備，為這次事故埋下了伏筆。在地震發生的時候，應急第一步福島核電站1-3號機組對于緊急狀態的核分裂停止的原子爐自動停止是成功的。但是隨后因高溫達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儲備的發電機設備的石油罐被海嘯沖走，這樣使得緊急冷卻機能完全喪失。

3)超役工作，設備老化。今年2月7日，東京電力公司完成了對于福島第一核電站1號機組的分析報告，報告稱機組已經服役40年，出現了一系列老化的跡象，包括原子爐壓力容器的中性子脆化、壓力抑制室出現腐蝕等。但當地并沒有關閉該核電站，而是為其制定了長期保守運行也就是再延長使用20年的方案。16日日本專家在分析核電站泄漏事故原因時也認為是設備老化所致。從這次事故發生后出現閥門失靈等現象分析也能證實這一點。

4)建成時間早，技術落后，抗風險程度相對較弱。福島核電站使用的是老式單層循環沸水堆，即和我們平時用的蒸汽壓力鍋類似，只有一條冷卻回路。核燃料對水進行加熱，水沸騰后汽化，然后蒸汽驅動汽輪機產生電流，蒸汽冷卻后再次回復液態，再把這些水送回核燃料處進行加熱。蒸汽壓力鍋內的溫度通常大約是攝氏200多度，一旦發生故障，蒸汽里就帶有輻射性物質沸水反應堆。日本這樣地震頻繁的國家使用這樣的結構非常不合理。一旦出現冷卻系統故障，即使停堆，反應堆的溫度也會快速升高，進而會發展到燃料熔化等事故發生。

3 我國核電發展中應注意的問題

3.1 核安全監督要注重有效性

核安全監督管理必須以“預防為主”，重點關注過程，主要針對業主及主要施工承包單位的管理進行監督。核安全監督的前提是核電廠設計、建造和運行等所有相關的執照申請文件、承諾和規范，必須經過核安全審評認可，在此基礎上實施嚴格管理。鑒于目前我國在建核電廠基本上大多為工程總承包模式，而核安全監督不能替代業主及承包單位對作業活動的管理，所以重點應放在對質保體系有效性的監督上。質保體系是企業內部的自我管理機制，但在質保體系的正常運轉遇到困難時，核安全監督可提供有力的支持。由于核電工程現場作業活動繁雜，核安全監督不可能面面俱到，因此，監督工作應選取重要環節，或有代表性的環節，采取重點審查或抽查。對所發現的問題，應從質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督活動對核電工程發揮出總體和全過程的監督作用。

3.2 核安全與常規安全的關系問題

核電廠在建設過程中，核安全問題始終占在首要位置。因為重大核事故一旦發生，其影響范圍之廣、持續時間之長、可能造成的人財損失之大遠非其他工業事故所能比擬。正是由于核事故潛在的風險，決定了世界各國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，核電廠在建設過程中還有諸如防火、交通、輻射防護、墜落等一系列安全問題。所有這些安全問題都與人員生命、國家財產密切相關。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，在兩個方面其他安全問題與核安全問題密切相關。一是其他的安全事故可以誘發核事故；二是核危險看不見，模不著，很難用顯而易見的指標予以衡量，其他安全，如工業安全、輻射防護等，比較直觀，標志了一個電廠組織安全意識所能達到的水平，因而可被用來反映核電廠的核安全水平。世界各國均已有實踐證明，只有在所有安全方面都具有較高素養的核電廠，才可能有良好的核安全素養，才可能有核安全的可靠保證。高水準的核安全不可能建立在其他安全薄弱的基礎之上。

6 結語

隨著世界核電技術的發展,安全技術已經有了長足的發展,核電安全管理也越來越規范,核電安全性已得到了顯著提高。現階段正是我國核電快速發展時期,我國已通過引進第三代核電技術,引進了先進的安全技術,再結合自身的核電站建設和運營管理經驗,在堅決貫徹安全第一,生產第一的發展方針的前提下,保證核電站的安全建設和運營,進而保證核電的穩定快速發展。

[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].中國電力企業管理,2010,6:50-51.