如何保證核電廠的環境安全

曲靜原

中國核電廠分布圖

伴隨著世界人口的增長和生活水平的提高，世界對能源的需求飛速增長。傳統化石燃料在燃燒過程中將大量的二氧化碳排放到大氣中，導致氣候變暖。為避免氣候變暖可能給人類文明和地球上的生命帶來災難性影響，核能是最現實的大規模替代能源。

自上世紀50年代第一座核電廠運行以來，人類利用核能發電已有半個多世紀歷史。2008年，全世界共有439臺運行核電機組，總發電量約占世界總發電量的14%。

中國大陸第一座核電廠——秦山核電站于1985年3月20日開工建設。目前，中國大陸投入運行的核電廠有6座，共11臺核電機組，總裝機容量為910萬千瓦。2008年，核電發電量692億千瓦時，約占全國總發電量的2%。

中國核電廠分布圖

當前，中國核電進入批量化、規模化發展的新階段，為世界所矚目。按照中國《核電中長期發展規劃(2005～2020年)》，到2020年，在運行核電裝機容量4000萬千瓦，在建核電裝機容量1800萬千瓦。按目前的實際發展態勢來看，未來10年中國大陸的核電規模很可能超過上述規劃目標。

在正常運行的情況下，核電廠對周圍公眾產生的輻射劑量遠遠低于天然本底(自然界本來就存在的輻射劑量)的輻射水平，對環境和公眾的輻射影響微乎其微。大量的研究和調查數據表明，核電站對公眾健康的影響遠遠小于人們日常生活中所經常遇到的一些健康風險，例如吸煙和空氣污染等等。因此，核電站在正常運行情況下的環境安全性已被人們所廣泛接受。

然而，在發生嚴重事故的情況下，從核電廠釋放出來的放射性物質可能對環境和公眾造成重大后果。1986年4月26日，前蘇聯切爾諾貝利核電廠發生災難性事故，大量放射性物質釋放到環境。為避免周圍居民受到高劑量的輻射照射，事故發生后11.6萬人從周圍地區緊急撤離。放射性物質的釋放導致前蘇聯領土、北歐和東歐的廣大地區受到放射性污染。雖然此次事故對公眾產生的直接歸因于輻射照射的健康影響是有限的，但其導致的經濟代價和社會代價非常巨大。

縱深防御與應急響應

縱深防御是核電安全的基本原則，指的是前后依次設置的多層次安全保護，其目的是保持核電廠的功率控制、燃料冷卻和放射性物質包容這三個基本安全功能，并有助于確保環境和公眾的健康與安全。

第一個保護層次是將核電廠保持在正常的運行工況范圍內；第二個層次是在反應堆的運行偏離正常范圍的情況下做出響應，包括恢復到正常狀態或者停止運行；第三個層次是在上述兩個層次的防御措施失效的情況下，采取另外的措施防止異常工況發展為事故；第四個層次是在事故已經發生的情況下，采取緩解措施，防止核電廠發生嚴重的損壞；最后一個保護層次是在發生嚴重事故的情況下，采取措施使電站工作人員和周圍公眾不會受到過量的輻射照射。

德國南部施韋因富附近的核電廠 攝影/CFP/CFP

為了防止反應堆堆芯中的放射性裂變產物的外泄，在工程上設置一系列實體屏障，只有在這些屏障依次失效之后，放射性物質才可能釋放到環境中。對于目前世界上主流的以輕水作為冷卻劑的核電廠(如大亞灣核電廠)來說，防止放射性物質釋放的實體屏障包括燃料結構基體、燃料包殼、反應堆冷卻系統邊界以及安全殼系統。

通過不斷的設計改進和運行經驗的積累，目前的核電廠已經能夠達到很高的安全水平。但是，核電運行的實踐經驗表明，目前還不能完全排除發生嚴重事故的可能性，為了在萬一發生嚴重事故的情況下，保障周圍公眾的健康與安全，使其免受或少受輻射照射的影響，核電廠營運單位和地方政府必須制定應急計劃，并在此基礎上做好相應的應急準備工作，目的是能夠快速采取有效的應急防護措施，將公眾可能受到的輻射照射降到最低的水平上。應急防護措施包括隱蔽、撤離、服用穩定碘片以及食物控制等。

中國的核應急工作實施國家、省市自治區和核電廠三級管理體制。國家核安全法規要求核電廠在裝料運行前必須制定全面的應急響應計劃和進行應急演習，在核電廠運行之后，還要以一定的時間頻度進行應急培訓和應急演習，以發現應急響應準備工作中可能存在的缺陷。

由于核電廠對地方經濟的拉動作用，中國目前核電廠周圍規劃限制區的人口機械增長明顯。如何有效地控制規劃限制區中人口密度，使之不會妨礙應急防護措施的有效實施，是核電廠所在地區地方政府所面臨的一個具有普遍性的挑戰。在這個方面，還有待于進一步完善立法，同時制定科學、現實可行的實施辦法。

德國格拉芬萊因費爾德，格拉芬萊因費爾德核電廠。 攝影/Ralph Orlowski/Getty Images/CFP

核安全監管與核安全文化

核安全監管是保證核電安全的一個非常重要的環節。有效的核安全監管依賴于清晰的核安全理念、明確的核安全監管原則、強有力的安全許可制度、全程有效的現場監督檢查、先進和完善的技術法規標準、有效的事件分析與經驗反饋機制以及高素質的監管隊伍。

《民用核設施安全監督管理條例》規定，中國實行核設施安全許可證制度，由國家核安全局負責制定和批準頒發核設施安全許可證件。

核電廠的許可證按廠址選擇、建造、調試、運行和退役五個主要階段申請和頒發。對于每個階段都具體規定了申請許可證所必須滿足的條件。例如，對于廠址選擇，在國家有關部門批準核電廠可行性報告和批準營運單位申請的廠址之前，必須從環境保護部獲得核電廠廠址選擇審查批準書和核電廠環境影響評價報告(可行性階段)批準書。

面對當前核電大規模發展的形勢和多種堆型核電廠的現狀，中國的核安全監管體系正在已有的基礎上，從法規管理體系、人員隊伍和監管技術手段等方面積極加強建設。

世界核電的運行史表明，核能是清潔、安全的能源。在正常運行的情況下，核電廠對環境和公眾的輻射影響微乎其微。盡管目前的核電廠具有很高的安全水平，但仍不能完全排除發生嚴重事故的可能性。一旦發生嚴重事故，從核電廠釋放出來的放射性物質可能對環境和公眾的健康與安全造成重大的后果。為預防事故的發生和緩解事故的后果，必須在核電廠的設計、建造、運行和核安全監管等方面貫徹“安全第一”的原則。要大力加強核安全文化的建設，全面提高核安全相關人員的核安全文化素養。這是世界核能發展所取得的寶貴經驗，也是保證中國核能順利發展，并實現保護環境、保護公眾的目標的根本所在。