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        核電猛于虎
        ——訪中國工程院院士、著名回旋加速器專家樊明武教授

        2011-08-15 00:52:28龐貝
        科技創(chuàng)新與品牌 2011年7期
        關(guān)鍵詞:核泄漏核技術(shù)堆芯

        本刊記者/龐貝

        核電猛于虎
        ——訪中國工程院院士、著名回旋加速器專家樊明武教授

        本刊記者/龐貝

        北京時間2011年3月11日13時46分,日本本州東海岸附近海域發(fā)生9級地震,地震強度和引發(fā)的海嘯引起世界震驚,然而隨之而來的如同連續(xù)劇般上演的福島核電反應(yīng)堆事故播報,則把人們對于日本地震的關(guān)注又引向一個新高潮。

        隨著事態(tài)的逐步升級,從太平洋沿岸到大西洋沿岸,從國際原子能機構(gòu)(IAEA)到核電擁有國無不繃緊了神經(jīng)。鹽荒、碘荒、遷移……一出出看似無厘頭的鬧劇在所謂“核危機”的名義下在民眾間輪番上演。各個核國家的核電政策也隨之相應(yīng)調(diào)整,德國和瑞士相繼宣布放棄核電。一時之間,核電似乎到了“猛于虎”的地步,使人談之色變??只诺谋澈螅凵涑龅氖菍τ诤思夹g(shù)知識的匱乏和核技術(shù)科普的缺失。

        作為核電大國,我們不禁也在問,核技術(shù)對于人類來說,究竟是撒旦還是天使?我國的核電技術(shù)安全嗎?核技術(shù)在興與廢之間,究竟如何取舍?

        在科協(xié)八大召開之際,本刊記者于會議間隙采訪了湖北省科協(xié)主席、中國工程院院士、原中國原子能科學(xué)研究院院長樊明武教授,請他就這一話題為我們展開深入解讀。

        據(jù)樊院士介紹,目前運行的核電站是利用核裂變反應(yīng)所釋放的能量發(fā)電。核電站一般分為兩部分:利用原子核裂變生產(chǎn)蒸汽的核島(包括反應(yīng)堆裝置和一回路系統(tǒng))和利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島(包括汽輪發(fā)電機系統(tǒng))。

        1954年的6月27日,前蘇聯(lián)在卡盧加州奧布靈斯克建造了世界上第一個核電站,標(biāo)志著人類開始了核技術(shù)的和平利用。隨后50多年,核電發(fā)展很快,雖然也有不那么溫順的時候。在福島核泄漏之前,著名的核泄漏事故有1979年3月28日美國三里島核泄漏和1986年4月26日前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站核泄漏事故。

        特別是切爾諾貝利事故,前蘇聯(lián)為了將影響降到最低,采取了強有力的措施,組織了消防隊、防化兵、空中直升機部隊、工程兵部隊,甚至動用頓巴斯的礦工在堆底下挖坑道裝冷卻管道。在核電站廢墟上,機械設(shè)備大量損壞,現(xiàn)場清理依靠人工完成,救援人員身穿防護服,以每組40秒的工作時間輪流進入現(xiàn)場清理。參加事故后應(yīng)急處理的人員達到大約20萬人,參加清理的人員更多(60萬人)。美國、聯(lián)邦德國都派出了支援的技術(shù)力量。

        此次事故中,134人被確診為不同程度急性放射病患者;現(xiàn)場急性放射病死亡28人,非輻照原因死亡3人;最嚴重的問題是兒童中的甲狀腺癌發(fā)病率上升,根據(jù)聯(lián)合國有關(guān)組織從1990年~1997年統(tǒng)計,受輻射的18歲以下的人員中,診斷出甲狀腺癌人數(shù)1420例,明顯大于預(yù)期的例數(shù);更為嚴重的是核輻射對民眾造成的心理障礙。然而隨著時間的推移,這一切也在悄然發(fā)生變化,20年后,在切爾諾貝利30公里范圍內(nèi),又有人開始養(yǎng)奶牛。

        自1966年日本第一座核電站投入運營至今,日本有17個核電站,共55臺機組,核電占發(fā)電比重30%。此次發(fā)生核泄露事故的日本福島核電站是目前世界最大的核電站,由福島一站和福島二站組成,共10臺機組(一站6臺、二站4臺),均為沸水堆。

        福島核電站用的沸水堆是一種輕水堆,工作流程是:冷卻劑(水)從堆芯下部流進,在沿堆芯上升的過程中,從燃料棒那里得到了熱量,使冷卻劑變成了蒸汽和水的混合物,經(jīng)過汽水分離器和蒸汽干燥器,將分離出的蒸汽來推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。

        據(jù)樊明武院士分析,這次9級地震以及繼發(fā)的海嘯是世界災(zāi)難,可能超出了核電廠原設(shè)計的基準(zhǔn);福島第一核電站是上個世紀60年代設(shè)計建造的首批商業(yè)電站,其設(shè)計和安全標(biāo)準(zhǔn)反映了當(dāng)時的認識和水平;福島核電各機組上世紀70年代先后投入運行,至今已超過或接近40年的設(shè)計壽命,系統(tǒng)部件有可能存在老化現(xiàn)象。基于上述三點原因,福島1號機組在地震后成功實現(xiàn)緊急停堆,但由于海嘯引發(fā)失去應(yīng)急電源,出現(xiàn)全廠失電(SBO)事故,導(dǎo)致堆芯冷卻不足,水位下降。由于堆芯長期沒有得到補水,導(dǎo)致堆芯上部裸露,嚴重的鋯水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,氫氣聚集高溫引發(fā)爆炸,出現(xiàn)核泄漏。

        福島核電站出現(xiàn)問題后,有核國家的民眾普遍擔(dān)心的問題就是,自己國家的核電站安全與否。那么,我國的核電技術(shù)水平如何?安全狀況有無保證?

        樊明武院士說,我國核電項目采用的是壓水堆,技術(shù)上已大大改進;我國核電設(shè)計有三道安全屏障:燃料包殼、壓力容器、安全殼;選址排除地震活動帶;吸取了三代核電理念、技術(shù);考慮極端情況,如龍卷風(fēng)、飛機撞擊等;已裝了氫復(fù)合裝置,氫復(fù)合成水,不會發(fā)生福島核電這樣的氫爆炸;壓水堆有蒸發(fā)器,蒸發(fā)器中的水也可帶走一部分熱量。如遇福島地震海嘯這樣的極端情況,壓水堆的抗災(zāi)能力要優(yōu)于沸水堆。而未來的三代核電廠安全性能將會更高。

        對于此次事件,樊院士認為,我們應(yīng)該從中吸取如下教訓(xùn):核電和非動力核技術(shù)應(yīng)用都必須以核安全作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石;有必要對核電設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)提出更加苛刻的要求,如抗震設(shè)計、應(yīng)急電源設(shè)計、外電網(wǎng)電源恢復(fù)能力、冷卻水供應(yīng)能力、放射性廢水的存儲處置能力等;有必要進一步提高核電應(yīng)對嚴重事故的能力;有必要進一步提高核電應(yīng)對重大自然災(zāi)害的能力;必須建立有效的事故應(yīng)急響應(yīng)體系,包括應(yīng)急決策能力,應(yīng)急指揮體系;必須建立有效的事故救援體系并持續(xù)保持其能力。

        福島核電站出現(xiàn)問題之后,各國相應(yīng)調(diào)整了自己的核電計劃。對此我國采取的措施包括:立即組織對我國核設(shè)施進行全面安全檢查;切實加強正在運行核設(shè)施的安全管理;全面審查在建核電站,要用最先進的標(biāo)準(zhǔn)對所有在建核電站進行安全評估,存在隱患的要堅決整改,不符合安全標(biāo)準(zhǔn)的要立即停止建設(shè),嚴格審批新上核電項目。核電必須安全,我們需要安全的核電,沒有安全就沒有核電。

        樊明武院士說:“由于三次核事故,特別是切爾諾貝利核事故、日本福島事故帶來的后果,人們對核電更為謹慎。各國的能源政策應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟因素,即尋求最廉價的發(fā)電和供熱途徑來設(shè)計。同時,考慮到能源的環(huán)境代價,從以局部性的煙污染和水電大壩造成的土地被淹,到地區(qū)性的湖泊酸化和森林枯萎,乃至全球性的溫室效應(yīng),核電仍然是比較經(jīng)濟可行的能源供應(yīng)方式。此外,非動力核技術(shù),如輻射加工和同位素應(yīng)用也為我們建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會提供了手段。

        “需要強調(diào)的是,發(fā)展核電必須把安全放在首位。核輻射最嚴重的危害是對人類遺傳可以造成無法恢復(fù)的損傷。核電史上三次核電事故,除日本福島核電事故有明顯的天災(zāi)原因,三里島、切爾諾貝利核電事故完全由人為因素造成的。因此核電的從業(yè)人員必須有高度的責(zé)任心,必須極端謹慎,這才是發(fā)展核電的唯一清醒態(tài)度。

        “核電還會繼續(xù),安全必須保證。我們相信,世界上核電發(fā)展大方向不會改變。我國核電的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展節(jié)奏可能會有所調(diào)整,然而面對現(xiàn)實,核電還是要發(fā)展,因噎廢食不是明智之舉?!?/p>

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