·高　峰

多措并舉安全發(fā)展中國(guó)核電

·高峰

核能是高效、清潔、安全和經(jīng)濟(jì)的能源。核電則是和平利用核能的重要形式，是當(dāng)今世界上大規(guī)模可持續(xù)供應(yīng)的主要能源之一。但是，長(zhǎng)期以來，公眾對(duì)核事故在認(rèn)識(shí)誤區(qū)中的恐懼生成了難以消除的心理陰影，核電安全毫無疑問地成為了環(huán)保主義者以及民眾反核最根本的理由，也是核電飽受詬病和爭(zhēng)議的根源。那么，中國(guó)發(fā)展核電安全嗎？我國(guó)核電科技水平到底如何？以下便是對(duì)中國(guó)發(fā)展核電安全性的研究分析和解述。

核電站選址正確可保證安全

核電站建在哪兒？這是中國(guó)核電站規(guī)劃初期就嚴(yán)肅考慮的問題。

核電站的廠址選擇從安全性、環(huán)境保護(hù)等方面做充分考慮，既考慮了核電站對(duì)環(huán)境的影響，也考慮了環(huán)境對(duì)核電站的影響。

核電站的選址首先要考慮地震、暴風(fēng)和洪水等自然災(zāi)害的因素，重點(diǎn)選擇遠(yuǎn)離活動(dòng)斷層和地震強(qiáng)度偏高的地區(qū)，以及不受洪水威脅的地區(qū)。中國(guó)核電站在工程設(shè)計(jì)、建設(shè)、防抗強(qiáng)地震方面采取了有效措施，防抗強(qiáng)地震等級(jí)較高。

大亞灣核電站是中國(guó)較早運(yùn)行的核電站之一，大亞灣核電站核反應(yīng)堆按照遇到7級(jí)地震可保持安全運(yùn)行，遇到8級(jí)地震可確保安全停堆的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和建設(shè)，廠房則按照可抵抗8級(jí)以上地震的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和建設(shè)。

核電站建設(shè)還要盡量選擇遠(yuǎn)離易燃易爆物品，如存在油罐、炸藥庫(kù)或軍用設(shè)施的地方，如果附近有這些設(shè)施，就要計(jì)算各種可能爆炸起火的設(shè)施與核電站之間的安全距離，核電站所在的位置必須大于這個(gè)距離。還要評(píng)估其他類型爆炸的影響，評(píng)估的范圍甚至包括交通路線上如公路、鐵路上運(yùn)輸?shù)奈锲繁ɑ蝻w機(jī)墜毀的可能性。

根據(jù)核電站的選址標(biāo)準(zhǔn)要求，中國(guó)目前已經(jīng)運(yùn)營(yíng)和規(guī)劃在建的核電站，完全可以避免自然環(huán)境和意外事故帶來的影響。

中國(guó)的核電應(yīng)用技術(shù)更加成熟

由于核電站不會(huì)發(fā)生爆炸，唯一帶來的安全隱患就是核反應(yīng)堆放射性物質(zhì)的泄漏，因此核泄漏是人們對(duì)核電站最大的擔(dān)心。

我們的核應(yīng)用技術(shù)可以確保核電的安全運(yùn)營(yíng)，中國(guó)的核電站不可能會(huì)發(fā)生核泄漏事故。

中國(guó)的核電站全部都有安全殼。安全殼是用厚達(dá)一米的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土做成，且有鋼襯里，或者如連云港核電站建成雙層安全殼。不只可以防御暴風(fēng)刮起的物體的襲擊，而且可以抵抗輕型戰(zhàn)斗機(jī)的撞擊。燃料包殼、反應(yīng)堆壓力容器以及安全殼構(gòu)成了防止放射性物質(zhì)外泄的三道屏蔽。安全殼、燃料包殼、反應(yīng)堆壓力容器這三道堅(jiān)固的屏障只要有一道是完整的，就不會(huì)發(fā)生放射性物質(zhì)外泄的事故。

上世紀(jì)80年代初，香港的電力供應(yīng)曾一度緊張，為了向香港供電，中國(guó)決定在靠近香港、廣州、深圳等電力負(fù)荷中心的深圳市嶺澳村建設(shè)大亞灣核電站，該電站引入香港的供電商參股，并將所發(fā)電力的大部分售予香港。但因以前國(guó)外先后發(fā)生三里島和切爾諾貝爾事故，在大亞灣核電站籌備期間，大量香港民眾集會(huì)反對(duì)建設(shè)核電站，為消除各方顧慮，大亞灣核電站引進(jìn)了法國(guó)和英國(guó)的技術(shù)裝備進(jìn)行建造和管理，并由一家美國(guó)公司提供質(zhì)量保證。電站于1987年開工建設(shè)，1994年全部并網(wǎng)發(fā)電。如今大亞灣核電站已經(jīng)成為內(nèi)地和香港的知名旅游景點(diǎn)。嶺澳核電站二期、遼寧紅沿河核電站等，在廠址選擇階段中充分考慮了地震等災(zāi)害因素，除通過國(guó)家核安全局嚴(yán)格的廠址安全評(píng)審?fù)猓诤穗娬镜暮朔磻?yīng)堆上，還采用了比大亞灣核電站安全性更好的中國(guó)改進(jìn)型壓水堆技術(shù)方案，這種反應(yīng)堆發(fā)生事故的機(jī)率微乎其微。核電站的安全指標(biāo)進(jìn)一步提高。現(xiàn)在我國(guó)正在研究第四代反應(yīng)堆。

反應(yīng)堆對(duì)于導(dǎo)彈的襲擊，大可不必?fù)?dān)心，因?yàn)槿虻暮嗽O(shè)施都是在國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，使用核能源的國(guó)家事實(shí)上已經(jīng)形成了一個(gè)利益聯(lián)盟，如果貿(mào)然襲擊一個(gè)國(guó)家的核電站，實(shí)際上是等于向全世界所有的核電設(shè)施宣戰(zhàn)。

核廢物可進(jìn)行科學(xué)處理

由于核放射性廢物需要數(shù)萬年才能衰減到對(duì)人類無害的程度，因而如何處置核電站反應(yīng)堆廢物是中國(guó)核電站建設(shè)中重點(diǎn)考慮的問題之一。

每個(gè)核電站有一個(gè)數(shù)十米深的大水池，反應(yīng)堆燃燒后的乏燃料取出放入水池中冷卻，這些冷卻的乏燃料可以由國(guó)家統(tǒng)一進(jìn)行后處理（但不在原地），就是先提取廢料中的有用物質(zhì)，然后進(jìn)行深埋。目前中國(guó)所有核電站反應(yīng)堆的廢料暫時(shí)還在水池中保存，沒有進(jìn)入深埋處理階段，如大亞灣核電站原設(shè)計(jì)可以就地存放40年的乏燃料，這個(gè)容量還可以擴(kuò)大。

在現(xiàn)階段，深埋處置是高放射性廢物處置最現(xiàn)實(shí)的一種方法：即在地下建造一個(gè)處置庫(kù)。處置庫(kù)必須是在一塊巨大的天然巖石上開鑿出來的，因?yàn)榉€(wěn)定完整的巖體能確保核元素不向外遷移。

在核廢物的深埋處置中，首先將這些高放射性廢料進(jìn)行玻璃固化，再將玻璃固化體裝入金屬罐。在處置庫(kù)中，這些廢物罐周圍充填有回填材料。

核廢物分為高放射性核廢料和中低放射性核廢物兩種。目前，中國(guó)已經(jīng)建成的中低放射性核廢物處置場(chǎng)有兩個(gè)，分別位于甘肅玉門和廣東北龍。對(duì)于中低放射性核廢物的處置，中國(guó)已經(jīng)具備了較為成熟的技術(shù)條件。

深埋處置是目前國(guó)際上贊同的通用做法?，F(xiàn)在能想到的對(duì)地下處置庫(kù)的最主要威脅是地下水的腐蝕作用，同時(shí)巖層斷裂、地震等因素也都在考慮之列，這些是計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)要做的工作。等這些研究工作都完成，處置庫(kù)本身的建設(shè)大約需要5～10年。

中國(guó)現(xiàn)有核電站產(chǎn)生的高放射性核廢料的絕對(duì)量并不大，百萬千瓦的一臺(tái)機(jī)組，一年產(chǎn)生的廢料也就在80～100立方米之間。目前中國(guó)核電站產(chǎn)生的廢料總量大概是幾千立方米。

我國(guó)核電站大多建設(shè)在海邊的原因

我國(guó)東部沿海地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)起步早、發(fā)展速度快，對(duì)電力有著更為旺盛的需求，核電設(shè)施就地興建，有利于減少電力長(zhǎng)距離傳輸過程中的損耗。此外，核電站發(fā)電過程中，大量的能量會(huì)以熱能的形式排放，需要足夠的冷卻水來載帶，取之不盡的海水，也為水冷卻帶來便捷，加之核電站所需的大件設(shè)備更適合海運(yùn)運(yùn)輸，最終形成了我國(guó)核電站分布于沿海地區(qū)的格局。

但是，由于核電站對(duì)于地質(zhì)等外部條件的要求近乎嚴(yán)苛，沿海適合新建的廠址越來越少；加上內(nèi)陸電力需求的增加，內(nèi)陸建站似乎不可避免。

然而，反對(duì)內(nèi)陸建設(shè)核電站的聲音層出不窮。民眾不應(yīng)糾結(jié)于核電站建在內(nèi)陸或是沿海，應(yīng)該關(guān)注的是選址的地質(zhì)條件是否適宜。

只要地質(zhì)條件足夠穩(wěn)定，符合建站的要求，并在建設(shè)過程中達(dá)到相關(guān)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，就可以建。在內(nèi)陸建核電站，美國(guó)、法國(guó)早有許多成功先例。

核電站員工健康和周邊環(huán)境問題

對(duì)于核電站的工作人員和附近的居民來說，盡管不發(fā)生核泄漏，但長(zhǎng)期工作或生活在核反應(yīng)堆周圍，會(huì)不會(huì)危害他們的健康？

前些年曾有一則謠言流傳甚廣：去核電站工作之前要先生孩子。這純屬無稽之談。核電站工作人員生不了孩子，這是人們對(duì)核電站工作認(rèn)識(shí)的誤區(qū)。

核電站有一項(xiàng)常規(guī)的工作：定期從環(huán)境介質(zhì)中取樣，按照一定的方法分析，檢測(cè)放射性物質(zhì)的含量高低。根據(jù)目前的研究和監(jiān)測(cè)，還沒有發(fā)現(xiàn)核電站產(chǎn)生的輻射對(duì)人體健康構(gòu)成威脅的事例。

核電站是個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，一般分為兩部分：利用原子核裂變生產(chǎn)熱量的核島和利用熱量發(fā)電的常規(guī)島。也就是說，所有與核輻射有關(guān)的部件都裝在核島里。在發(fā)電過程中，核島內(nèi)的熱量在自身的管道內(nèi)傳遞，其通過管壁的接觸把熱量傳到蒸汽汽輪機(jī)中，汽輪機(jī)則裝配在常規(guī)島里。與外界接觸的核設(shè)施為常規(guī)島，無核輻射。

核電站工種繁多，包括熱工、電力、機(jī)械、儀控、焊接、無損探傷、核物理、燃料、輻射防護(hù)、核工程等，也包括水工、土建、化學(xué)等各個(gè)專業(yè)，但能接觸到電離輻射的屈指可數(shù)。即便有少數(shù)的工種會(huì)接觸到核島（核島擁有燃料元件包殼、壓力殼、安全殼等安全屏障，在這些屏障之下，核電站向環(huán)境釋放出的輻射量是極其微量的）也不會(huì)存在任何危險(xiǎn)，因?yàn)楹穗娬镜妮椛淇刂埔卜浅?yán)格，工人一定在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)操作。除此之外，核電站周圍還會(huì)設(shè)置安全區(qū)，就是一旦發(fā)生核事故，便于公眾疏散的安全距離。

當(dāng)然，核泄漏并不是那么容易發(fā)生的。在反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)中，科學(xué)家總是千方百計(jì)地保障反應(yīng)堆的固有安全性。固有安全性的原理較為復(fù)雜，類似“不倒翁”，即當(dāng)外界破壞了反應(yīng)堆的平衡時(shí)，在一定范圍內(nèi)反應(yīng)堆能不靠外界干預(yù)可自行回到原來的狀態(tài)。

秦山核電站從建成開始，就在離核電站3公里范圍內(nèi)設(shè)了36個(gè)實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，并在對(duì)核電站周圍50公里范圍內(nèi)的空氣、水、土壤、農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)。秦山核電站還經(jīng)常購(gòu)買當(dāng)?shù)匮蛑?，測(cè)量羊身上的放射性元素的含量。所有檢測(cè)顯示，秦山核電站周圍至今沒有發(fā)現(xiàn)任何異常的環(huán)境數(shù)據(jù)變化。

全球核電的現(xiàn)狀

核電站飽受爭(zhēng)議的另一個(gè)原因在于，和其他核設(shè)施一樣，它會(huì)產(chǎn)生大量核廢料，而迄今，還沒有一個(gè)國(guó)家能夠找到絕對(duì)安全、永久處理高放射性核廢料的辦法。

國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)2013年7月發(fā)表報(bào)告指出，2012年核電國(guó)家在加強(qiáng)核安全方面取得顯著進(jìn)展，但437座運(yùn)行中的核反應(yīng)堆機(jī)組中，有162座使用已超過30年，有22座使用超過40年。因此，核電站老化問題是所有國(guó)家面臨的挑戰(zhàn)。

目前，大部分處理手段是將核廢料進(jìn)行固化后，暫存在核電廠內(nèi)的廢物庫(kù)中，經(jīng)過5～10年后運(yùn)往國(guó)家規(guī)劃的放射性廢物庫(kù)貯存或處理。

我國(guó)在和平利用核技術(shù)的同時(shí)，也在做核廢料深地質(zhì)處置的相關(guān)研究。按照計(jì)劃，預(yù)計(jì)2050年左右可完成我國(guó)深地質(zhì)處置庫(kù)的建設(shè)，目前正在有計(jì)劃地向前推進(jìn)。按照廢物處理的原則，不把爛攤子留給下一代。

核物理的特性決定了核廢料即便通過嚴(yán)格的地質(zhì)掩埋后依然存在，但安全的核退役意味著在未來數(shù)百年內(nèi)人們不必?fù)?dān)心它的安全問題。

只要我們確保，在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，它們不會(huì)進(jìn)入到生物圈、食物鏈里，不會(huì)接觸到地下水，依然像今天設(shè)計(jì)的一樣，被密封在花崗巖的穩(wěn)定的地殼中，不會(huì)危及到環(huán)境和人類健康。

現(xiàn)代工業(yè)的能源依靠是煤炭、石油和天然氣，而這些能源都在減少?；茉吹拇笠?guī)模開發(fā)利用會(huì)帶來環(huán)境污染等問題。而太陽(yáng)能、風(fēng)力和地?zé)崮芏贾荒茉诮窈笕舾赡陜?nèi)才會(huì)有大的貢獻(xiàn)。所以在任何要求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)大于零的工業(yè)國(guó)家內(nèi)，選擇核能都不失為明智之舉。

作為能源形式之一，核能誕生50余年來，世界上有400多個(gè)反應(yīng)堆在運(yùn)行，占到全球能源的16%～17%。任何東西都是雙刃劍，無論你喜歡它還是不喜歡它，但是從能提供穩(wěn)定能源這個(gè)方面看，它的確是我們可以選擇較好的能源方式之一。根據(jù)歷史上各國(guó)核電站運(yùn)行的總體情況看，核電可以做到安全運(yùn)行。

（作者系中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)文化研究會(huì)秘書長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院教授）