地震、海嘯、核事故,讓日本遭遇三重危機(jī)。尤其核事故,令全球焦慮。核事故發(fā)生的真相是什么?這對(duì)人類的核能和平利用會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響?對(duì)中國(guó)的核電事業(yè)發(fā)展有哪些啟示?
3月15日上午,在接受《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》的專訪時(shí),國(guó)家核電技術(shù)公司專家委員會(huì)專家、國(guó)家環(huán)保部核安全和環(huán)境專家委員會(huì)委員郁祖盛表示:“日本核事故對(duì)中國(guó)的影響有待觀察,但即便發(fā)生最壞的情況,對(duì)中國(guó)的影響也極為有限?!?
福島不會(huì)成為“切爾諾貝利”
郁祖盛向《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》詳細(xì)介紹了核電站必須要具備的三大基本安全要求:一是有有效的反應(yīng)控制,包括安全停堆;二是導(dǎo)出余熱;三是包容放射性物質(zhì)。
反應(yīng)控制是指,意外發(fā)生后,核電站本身能啟動(dòng)安全機(jī)制,自動(dòng)停堆?!熬拖喈?dāng)于一輛汽車,你變速箱不靈,剎車也不靈,沒人敢開?!?
自動(dòng)停堆后,需要導(dǎo)出余熱。對(duì)火電來(lái)說(shuō),只要將燃煤的閥門關(guān)上,鍋爐熄火,就沒什么大的安全問題。但對(duì)核電而言,停堆以后,核燃料要繼續(xù)發(fā)出大量的余熱(衰變熱),如果余熱沒有及時(shí)排出,就足以把反應(yīng)堆熔化,導(dǎo)致放射性物質(zhì)泄漏,這就要求,核電設(shè)備有能力包容放射性物質(zhì),以防泄漏。
郁祖盛認(rèn)為,日本福島核電事故的主要原因就在于,在意外天災(zāi)面前,這三大要素并不完全具備。截止到15日下午,日本受影響核電站共有4個(gè),分別為福島第一核電站、福島第二核電站、女川核電站、東海第二核電站。其中福島第一核電站問題最為嚴(yán)重,6個(gè)機(jī)組中有4個(gè),即1、2、3、4號(hào)機(jī)組先后發(fā)生故障。
郁祖盛詳細(xì)介紹了事故原因:
11日,地震摧毀了福島核反應(yīng)堆的外部電力供應(yīng)。而這是核反應(yīng)堆能夠遇到的最嚴(yán)重的故障之一,1號(hào)機(jī)組完成了保障安全的第一步,感知地面強(qiáng)烈震動(dòng)而自動(dòng)停堆了。
停堆后要導(dǎo)出余熱,必須要有電力來(lái)源。每個(gè)核電廠都配備有應(yīng)急柴油發(fā)動(dòng)機(jī)組,其功率很大,大概在5000千瓦左右,相當(dāng)于一個(gè)小城鎮(zhèn)的供電。發(fā)生事故后,要求發(fā)電機(jī)2~5秒內(nèi)必須運(yùn)行,12~40秒內(nèi)全部帶載,冷卻核反應(yīng)堆。
1號(hào)機(jī)組原本已經(jīng)走過(guò)了第二步,啟動(dòng)了應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī),但不幸的是,在應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后不到1小時(shí),就遭遇海嘯襲擊,應(yīng)急供電設(shè)施全部被損壞。當(dāng)移動(dòng)電源到位時(shí),已經(jīng)是當(dāng)晚11點(diǎn)鐘。“后來(lái)的事態(tài)發(fā)展表明,為時(shí)已晚?!?
核反應(yīng)堆被停后,長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)未被及時(shí)冷卻,溫度升高到2000℃以上,壓力也在升高,燃料棒水位在下降,直到部分裸露。燃料包殼已經(jīng)破損或被熔化。原本在燃料棒中的兩種放射性物質(zhì),碘131和銫137被釋放到空氣中;同時(shí),發(fā)生“鋯水反應(yīng)”,氫氣被還原散發(fā)到空氣中,引發(fā)爆炸。
12日下午,為了冷卻反應(yīng)堆,開始往堆中注入海水,“這個(gè)機(jī)組就徹底報(bào)廢了”。13日下午,1號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆逐步冷卻,基本趨于安全狀態(tài)。
目前事態(tài)還在發(fā)展,3號(hào)和2號(hào)反應(yīng)堆相繼發(fā)生氫爆,4至6號(hào)反應(yīng)堆在地震發(fā)生時(shí)處于停管檢修狀態(tài)。當(dāng)前4號(hào)反應(yīng)堆處于全卸料狀態(tài),容納卸出的燃料的乏燃料水池中共有700多組燃料組件,15日和16日兩次發(fā)生大火,爆炸。由于乏燃料水池在輔助廠房,燃料組件失去了反應(yīng)堆壓力容器和安全殼兩道屏障。如果乏燃料水池的水泄漏或蒸干產(chǎn)生燃料元件裸露,則危險(xiǎn)性高于反應(yīng)堆,因水池中大量的放射性物質(zhì)更易進(jìn)入環(huán)境——這一現(xiàn)象現(xiàn)已發(fā)生。
福島會(huì)成為第二個(gè)“切爾諾貝利”嗎?
“福島核電事故與切爾諾貝利事故有本質(zhì)的不同,危害性相差甚遠(yuǎn)?!庇糇媸⒔忉屨f(shuō),后者是一種在反應(yīng)堆高溫、高壓、低功情況下突然失控的蒸汽爆炸,同時(shí),把放射性物質(zhì)都帶了出來(lái)。上千噸的構(gòu)筑物全部被掀掉,氣團(tuán)以噴射狀進(jìn)入大氣,到達(dá)幾千公尺高度,導(dǎo)致放射性近程、遠(yuǎn)程全擴(kuò)散。
郁祖盛表示,福島核電站是放射性物質(zhì)在屏蔽狀態(tài)下,有控有序地釋放。整個(gè)物理模式完全不同。據(jù)說(shuō)有數(shù)十人受到核污染,但這只是“清洗級(jí)”的。也就是說(shuō),只要把受污染的衣物全部換掉,洗過(guò)澡就沒事了。
“核泄漏就會(huì)導(dǎo)致輻射,但人類沒必要害怕輻射,因?yàn)槲覀兠刻於忌钤诒惠椛涞沫h(huán)境中,家用電器都會(huì)有或多或少的輻射。只不過(guò)是受輻射的劑量問題,短時(shí)期內(nèi)接受100毫西弗以下放射性物質(zhì)的輻射,對(duì)健康不會(huì)有任何影響。但如果接觸到高達(dá)4000~6000毫西弗,就可能會(huì)致死。在短時(shí)期內(nèi)接受了高于1000毫西弗的劑量,則需要醫(yī)療介入?!庇糇媸⒄f(shuō),一般核電廠員工和周邊居民,每年受到的放射性物質(zhì)年累積量大概在0.25個(gè)毫西弗。有數(shù)據(jù)證明,火電廠煙囪排放的放射性物質(zhì)會(huì)比核電廠高出10倍。
作為一位核安全專家,郁祖盛認(rèn)為,在人類的發(fā)展歷史上,因?yàn)榈诙问澜绱髴?zhàn)是以原子彈爆炸結(jié)束的,導(dǎo)致了民眾對(duì)核的恐慌。自前蘇聯(lián)發(fā)生切爾諾貝利事故后,人類一度邁入了長(zhǎng)達(dá)20年核電的冬天。
“要想解決能源問題,唯一能工業(yè)化規(guī)模的只有核電。其他新能源轉(zhuǎn)化效率低,而且也受到地域限制。由此,全世界迎來(lái)了核電的復(fù)蘇。在能源、資源緊缺的今天,和平利用核能尤其具有現(xiàn)實(shí)意義。”郁祖盛說(shuō)。
中國(guó)核電“高一級(jí)”設(shè)防
有資料顯示,中國(guó)目前共有13個(gè)核反應(yīng)堆在運(yùn)行,總裝機(jī)容量達(dá)到1080萬(wàn)千瓦;在建機(jī)組達(dá)28臺(tái),裝機(jī)容量達(dá)3097萬(wàn)千瓦。
郁祖盛介紹,美國(guó)現(xiàn)有104個(gè)核反應(yīng)堆,占總能源比近20%,而中國(guó)核電占比不到2%。如果要達(dá)到10%,中國(guó)將會(huì)擁有100個(gè)、200個(gè)甚至更多的核反應(yīng)堆,成為世界第一核電大國(guó)。
中核集團(tuán)公司首席快中子反應(yīng)堆專家、中國(guó)原子能科學(xué)研究院快堆工程部總工程師徐銤表示,日本福島核電站1號(hào)機(jī)組為上世紀(jì)60年代末建成的首批商用核電站,我國(guó)正在運(yùn)行和建設(shè)的核電站多為80年代和90年代后改進(jìn)型或革新型核電站,安全性能優(yōu)于福島。
他說(shuō):“我國(guó)核電站‘門檻’比世界平均水平要高,核電站的選址更加保守、安全,均遠(yuǎn)離地質(zhì)斷裂帶,建在穩(wěn)定的基巖上??拐饦?biāo)準(zhǔn)、防洪標(biāo)準(zhǔn)等都做到了‘高一級(jí)’設(shè)防?!?
郁祖盛向《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》分析認(rèn)為,日本福島核電站事故的原因主要是因?yàn)槎穗姂?yīng)急系統(tǒng)中的泵需要電源驅(qū)動(dòng),沒有電,反應(yīng)堆停堆后無(wú)法冷卻,導(dǎo)致了一系列后果。
“中國(guó)在建的第三代AP1000中,整個(gè)安全設(shè)備系統(tǒng)沒有一臺(tái)泵。無(wú)需依靠外在電源,利用高位水箱,靠溫差、靠重力、靠氣體膨脹來(lái)推動(dòng)流體流動(dòng),安全系數(shù)得以大幅提升?!?