核電與環境中的放射性

■文/吳鐵民

一、我國核電建設正進入高峰期

在2009年哥本哈根會議上，溫家寶總理向世界承諾：至2020年，中國單位G D P二氧化碳排放量，比2005年下降40%-45%，那時，我國的非化石能源在一次能源消費中的比重將達到15%左右。在這一次能源變革中，核電肩負了歷史重任，也給核電發展帶來了前所未有的機遇。

當下，我國已有3個省建成了核電站：浙江秦山一、二、三期，廣東大亞灣和嶺澳一期以及江蘇田灣。3省4處核電站，在役反應堆1l座，裝機總容量906.8萬千瓦。

在建的核電工程有：秦山一、二期擴建、浙江三門、廣東的嶺澳二期、陽江和臺山、山東的海陽和榮城、遼寧大連紅沿河、福建的寧德和福清。這6省11處的工程，將建成

32座核反應堆，裝機總容量達3808萬千瓦。

此外，擬擴建和擬建的項目有湖南桃花江、廣西防城港、湖北大畈、江西彭澤；吉林、遼寧、安徽、河南、四川、重慶以及湖南的幾個市；至2020年，我國在役核電的裝機總容量可望達到5000萬千瓦左右。

面對與日俱增的核電廠，公眾普遍有一種擔心：核電所蘊藏的超強的核輻射，對環境將產生何種影響？回答是，對于一座安全運行的核電站，由于它的建成，減少了煤電的建設，因而還有助于降低環境中的放射性。為了說明這個問題，須講一下環境中的放射性以及對煤電與核電給環境中放射性增量(術語稱“貢獻”)作一對比。

二、環境中的放射性

放射性(線)，又稱核輻射或電離輻射，但核輻射不包括x射線。

放射線有3種： (阿爾法)、 ?(貝他)和 （伽瑪)射線。

射線是相當于氦原于核的粒子流，粒子包含了2個質子和2個中子，帶正電；?射線是電子流，所以帶負電；Y射線是光子電，電中性，無質量、高能量，有極強的穿透力。

環境中的放射性來自于天然的和人工的。

(一)天然放射性

天然放射性包括宇宙射線和宇生放射性核素與地球上原生放射性核素所發出的射線。宇宙射線是來自于天體，包括各個星球和宇宙塵的高能量粒子流，包括射線。

宇生放射性核素：宇宙中各星球的活動，尤其是太陽的熱核反應、太陽風、太陽耀斑、和約11年為一周期的黑子活動所形成的太空輻射，有幾十種基本粒子，有宇宙射線，它們轟擊大氣中的分子，生成了以輕核素為主的宇生核素，給地球增添了放射性。

地球上的原生放射性核素是環境中的主要放射源，有3大系列和一些半衰期較長的單個放射性核素，如鉀-40。3大系列是，以鈾-238為母體的鈾系，以鈾-235為母體的錒系，以釷-232為母體的釷系。3大系列共產出44個放射性子體，最終3個母體分別成為鉛-207、鉛-208、鉛-206而結束了它們的衰變。在44個放射性子體中，對環境的放射性最重要的是鈾系中的鐳-226，氡-222、鉛-210、釙-210和釷系中的氡-220。

人類的活動和地球自身的變遷，促進原生放射性核素向地面擴散，尤其是開礦、燃煤、礦產加工、基建負挖、地震、火山噴發等。使原來深藏在地下的放射核素大量涌出，大大地增加了環境中的放射性測量。建造高層樓房時負挖建車庫，如果溝通了地質構造斷裂帶又不及時封堵，則將使地面上氡的濃度嚴重偏高，有可能使周圍公眾的癌癥頻增。又如，5年前，筆者去本省一家稀土冶煉廠，該廠用進口獨居石作原料生產多種稀土產品，是當地的利稅大戶；但廠內地面、廠區外的道路，菜地和廢水池的水面上，Y輻射劑量率是正常值的幾十、幾百乃至千倍，對此無人問津。這哪有“環境友好”可言!

鉀是人體不可缺少的元索，但它含有0.017%放射性核素鉀-40。每個成人身上總有100克左右的鉀，其中鉀-40約17毫升。鉀-40是?放射體，輻射?和Y射線，半衰期12.6億年。

(二)人工放射性

自1919年英國盧瑟福實現了人工核反應后，地球上增加了人工放射性。人工放射性產出于3個領域：核武器的試驗核生產，核動力(主要是核電)生產和核技術的應用。

核武器爆炸產生大量放射性核素，其沉降灰可以遍及全球。核動力生產，其設施有嚴密的多重屏障，有縱深的防御體系，運行過程中嚴格遵循國際統一規定的管理程序，核輻射受到嚴密的控制，對環境的放射性劑量的增添值很小。而普遍應用、高度分散、集中監控困難的核技術應用這一領域，隨時有可能在某地突發核泄漏事件。這一領域的項目有輻照育種，輻照加工，食品的殺菌消毒保鮮，地球物理勘探，工程設施和機械設備探傷，安檢中的輻射探測，醫療中的輻射診斷和治療等，2009年6月7日，河南杞縣利民輻照廠在輻照辣椒粉作業后，鈷-60源被卡而無法回井，辣椒粉被鈷-60的Y射線較長時間照射后自燃，造成縣內的居民恐慌。10月12日，廣州輔射技術研究中心在完成調味品、中藥材輻射后，鈷-60源架無法降回源井，貨物自燃引發大火，后調遣機器人施救，經2周后才排除故障。當下已普及到縣級醫院的放射性同位素治療，其所用的輻射源，實際上大多數單位沒有按GB18871-2000《電離輔射防護和輔射源安全基本標準》的規定實施管理，無專人和專職機構負責監督，無“縱深防御”設施，也沒有可以隨機啟動的應急響應機制。輻射源的丟失、被盜，由其是數量較多的短壽命輻射源（如碘-131，半衰期僅8.03天）廢源的處理狀況，很可能藏著放射性污染隱患，并且可能在悄悄地發生。

三、核電與煤電對環境輻射增量的對比

核電廠的”心臟”是核島，它有3層屏障，猶似銅墻鐵壁，最外層叫安全殼，是1個內徑有幾十米用鋼板，鋼筋，混凝土筑成的圓筒；第二層稱為壓力容器，用20厘米厚的高級合金鋼鑄成；第三層是島的中心，是半徑僅1米左右的核燃料原件組。核燃料被密封在由耐高溫、高壓，耐腐蝕、輻照材料做成的包殼中，然后再裝入鋯合金套管，從而組成了對超強核輻射層層設防的核島，使鈾-235在裂變的過程中產出的超強輻射的多種放射性核素無任何外泄的可能。

核電廠的廢氣經嚴格處理達標后往高空排放，廢水處理后部分循環利用，部分達標排放；固體含放廢物和乏燃料，通過回收處理再利用或用壓縮減體、固化、密封貯存、深埋等方法處理。在防范核泄漏事故方面，核電廠都有在人員、組織、設施、設備、行動等內容所組成的應急計劃和應急響應程序，做到核輻射防護萬無一失.以保證電廠的運行達到國際原子能機構所規定的“大量釋放放射性的概率”在百萬分之一的量級，確保核電廠周圍的輻射環境質量良好。

1千克鈾-235裂變所產生的熱量相當于2700噸標準煤。所以，煤電廠的吞吐量大得核電廠無法與之相比。大量燃煤不僅致環境化學污染，也致環境放射性污染。裝機容量為100萬千瓦的煤電廠，—年燃煤200萬~300萬噸，由燃煤排出的非放射性污染物年排量是：煤渣20萬~30萬噸，二氧化碳600萬~700萬噸，二氧化硫5萬~10萬噸，氮氧化物2萬~3萬噸，—氧化碳3千~6千噸，可吸入的顆粒物2千3千噸，有毒金屬如砷、鎘、汞、鉛，鉻400~500噸，排出的放射性污染物有鈾、釷、鐳，氡、鉛-210，釙-210等。其中，氡的釋放量是相同發電量核電廠的3倍。通過監測后統計，得出了這樣的結論：以電廠為圓心，50公里為半徑的范圍內，兩個發電能力相同的廠，煤電廠排出的放射性物質是核電廠的200倍。

四、人類一直生活在輻射環境中

放射性在宇宙中、在地球上無處不在。所有生物，都與放射性相伴終生。“希伏特” (簡稱希伏)是表述一個人“吃”了多少放射性的計量單位。可以用儀器檢測到某個地區的居民1年接受了多少天然放射性劑量，這個量叫做“天然放射性本底”，簡稱“本底”，用希伏的千分之一——毫希伏表示。地域不同，本底會有近10倍之差，平均每人每年“吃”到2.2毫希伏的放射性。構成“本底”的放射性有：宇宙射線0.38(毫希伏，下同)，宇生核素0.01，吸入氧氣0.6，食品、飲水撮入鉀-40和其它放射性核素為0.2~0.3，土壤、巖石中的放射性核素給出0.45毫希伏。這些幾乎是不可避免的“常規”劑量。而本人的生活環境和生活習慣以及社會的各種因素，是額外添加的放射性劑量。包括：每天看2小時彩電，1年下來積累0.01毫希伏劑量；每天抽20支煙，年積累0.5；住房中的無機建材中的放射性核素和燒煤、燃氣中的氡以及住房通風不良(尤其是地下室)積累的氡，最高1年可致0.75毫希伏的劑量；因為離地面海上升1500米，宇宙射線強度增強1倍，所以乘1小時飛機，要接受0.005毫希伏劑量；住在核電廠附近，年受劑量0.01；核試驗后的放射性飄塵，給全球每人增添0.01劑量。照1次X光，“吃”進了0.3劑量；如果醫生要你做胃部鋇餐造影，那你就慘了，因為硫酸鋇中不可避免地含鐳，再加上透視，內照和外照”夾擊”，讓你“吃”5~15毫希伏的劑量。

少量放射性的照射，對人的健康無礙，劑量嚴重超標，有損健康；大劑量可使人致死。一個人接受了 8.5希伏的劑量，此人必然死亡。當受到100希伏劑量的照射數小時后就會死去!

國際放射性防護委員會規定，公眾的有效當量劑量為≤1毫希伏／年，這相當于百萬分之一到十萬分之一的危險度(遭雷擊致死的危險度是百萬分之三)；放射性職業人員的照射標準是≤20毫希伏／年。

注意放射性對自身健康的影響，是自我保健的內容之一。非工作需要，應盡量遠離已知有核設施或輻射源的場合。遷入新居前或驗收新房時，最好測—下室內的Y劑量率。減少抽煙、最好不抽煙、避免吸人“二手煙”與“三手煙”；盡可能減少放射醫學檢查；在國內旅行，少乘飛機；注意室內通風，尤其是燃氣、燒煤的時候；注意不久留在地下室或洞穴內。防微杜漸，力爭自己所接受的放射性劑量接近“本底“的水平。