解秘核燃料基地

王臣

中核北方核燃料元件有限公司有個人們更常用的代號——202廠，中國第一個核燃料生產基地。位于內蒙古包頭市的東北部，距離市中心不到20分鐘車程。

1982年，任永崗大學畢業后被分配到202廠工作。此前，這里是一片神秘之地，就連核燃料工廠的職工子弟都不了解父母的具體工作。任永崗在這里一干就是31年，如今已是總工程師。

從上世紀50年代建廠到上世紀90年代末，202廠負責滿足國家軍工核燃料需求，2000年以后，開始發展民用生產線，制造核電燃料元件。目前，全國核燃料生產廠只有兩家，另一家是位于四川宜賓的812廠。

“人們往往談核色變，一說到‘核就想到原子彈，草木皆兵，”任永崗搖搖頭，覺得有些遺憾，“中國不缺少核工業，但核與核工作者都被過于神秘化了。”

核燃料廠做什么

202廠共有約2600名員工，占地約8平方公里，共有4條生產線。

核燃料廠，顧名思義，是生產核燃料的工廠。核燃料的主要成分是鈾，根據中子數量不同，分為鈾235和鈾238。鈾經過鈾礦勘探、采治，之后便被運輸到核燃料廠，進行提純轉化、濃縮，然后制成核電廠需要的核反應堆。

沿著幾十米的走廊走去，透過兩側巨大的玻璃窗，核燃料生產線的景象一目了然。大部分工作都是由形狀各異的大型器械完成的，工人們只負責看管機器運轉即可。

生產線上的核心是氧化鈾芯塊，它也是核電廠的能量核心。制成后的氧化鈾芯塊呈圓柱形，大小跟一節手指差不多。幾百個氧化鈾芯塊疊加在一起，被裝進大約四米長的合金管，就制成了燃料棒，幾百根燃料棒按照一定間隔排列成一束，就成了反應堆中所需要的燃料組件。

“大家一聽說核燃料，就會和原子彈聯系起來，但實際上，為核電廠生產的核燃料，其主要成分鈾235只占3%～5%，”任永崗說，“但要用于生產核武品，鈾的濃度需要被提純到90%以上。打個比方，核武器是烈性白酒，而我們生產的反應堆只是低度啤酒，白酒能燃燒，啤酒可滅火。”

核反應堆燃料從核燃料廠出來，一路被護送，前往核電站，到那里進行“由質量轉為能量”的變化——核裂變反應。

核燃料廠的輻射有多可怕？

202廠工作人員都只穿著簡單的工作服：長袖上衣、帽子手套。在生產線旁的工人們也是如此。

“難道核燃料廠沒有輻射嗎？”張文慶解釋得最多的大概就是這個問題了。他是中國核燃料有限公司工程師，專門負責核燃料工廠的環保和安全。

“輻射存在于一切物體中，是億萬年來事物傳遞能量的一種方式。”他說，“自然界中的一切物體，只要溫度在絕對溫度零度以上，都以電磁波和粒子的形式，時刻不停地向外傳送熱量，這就是輻射。”物理學界以“毫希”作為衡量輻射的單位。

這些看不見的輻射，發生在人們生活中的許多細節。比如，全世界每人每年從天然放射性接受的輻射劑量平均2.4毫希；乘飛機在1萬米高空飛行10小時，會受到0.05毫希的輻射；一天看兩個小時電視，每年約受輻射0.01毫希～0.02毫希；每天抽20支煙，一年下來，受輻射量約為1毫希；一次X光胸透受輻射約1毫希；腹部掃描，每張切片輻射量是15毫希，每次檢查做5至10張切片，即要經受75毫希～150毫希的輻射。

“人每天都在受輻射，只是量不同而已。”任永崗解釋說，“例如紫外線、紅外線和可見光輻射；微波、雷達波；電視和無線電波；X射線和γ射線……而且人體本身也是一個放射體，不斷地輻射并接受照射。”

核輻射，即人們通常稱的放射性，指物質中的原子核發生衰變后釋放的能量，主要放射的是α、β和γ射線，前兩個穿透力很小，只需要一張紙或者幾毫米厚的鋁片就能擋住。穿透力最強的是γ射線。

張文慶解釋說，核燃料廠里的原料鈾會產生一定的自然衰變，過程中會釋放α粒子。不過，這種自然衰變的半衰期很長——鈾238的半衰期約為44.7億年，鈾235則為7.04億年。在這種緩慢的衰變過程中，所釋放的輻射很低，距離一米處的輻射約為10微希～20微希/小時（1微希=0.001毫希）。

任永崗打比方說，如果把一磅鈾裝在口袋里，一年下來，所受的輻射與戴一塊夜光手表差不多。張文慶補充說，人一次受照劑量小于100毫希，不會有任何影響，100至250毫希，不會觀察到臨床反應；250毫希以上會產生血液變化甚至損傷，大于60000毫希，則會引起嚴重放射病，甚至致死。

讓核燃料廠不再“神秘”

全世界核電已有1萬多堆·年（1堆·年相當于核電站的1個反應堆運行1年）的運行歷史，發生過3次大事故——美國三里島核電廠事故，前蘇聯切爾諾貝利事故，以及日本福島核電廠事故。

不過，核燃料廠與核電廠有本質區別，不存在核爆炸的可能性，不只如此，核燃料廠的生產環境是“負壓”環境，也沒有“萬一發生泄漏”的困擾。

生產廢料的處理，在核燃料廠也有嚴密的管理，廢氣通過先進的設備吸收、過濾，檢測合格后，才能排向大氣。“所謂廢料中都含有稀有而珍貴的鈾，”張文慶說，“都是要回收處理，循環利用的。”

對于大多數人對核燃料廠的誤解，任永崗很能理解，“核工業幾十年下來，溝通是要經歷過程的。”

202廠幾乎從來沒有接受過媒體采訪，建廠后的很長時間，連生活區也不對外開放，直至最近幾年，才漸漸接受外界參觀。這使公眾大多覺得核燃料廠過于“神秘”，以至于聯想到“危險”。

任永崗覺得，需要在今后進行更多的交流，讓人們了解我們做什么，進而了解更多的核知識。

“如果要在一座城市周邊建一個核燃料廠，一個煤電廠，或是鋼鐵廠，可以想見，反對聲最高的往往是核燃料廠。”任永崗說，“但事實上，核燃料廠的放射污染遠不及鋼鐵廠，對環境的污染遠不及煤電廠。”

地形因素是核燃料廠建址時考慮的重要因素，因為“容易造成極端事故”——比如福島事件的導火索就是地震及海嘯。202廠、812廠，都事先對地形和地理狀況進行了大量考察和評估，多方面考慮了地震、洪水等地理地質災害的影響。

過去五年多時間，張文慶一直參與江門項目立項的安全環保評估，來來回回，反復檢查，相關報告送審達18次之多。

張文慶介紹說，世界各國之所以都在努力發展核能發電，因為這是迄今為止最有效的解決能源問題的方式。核電是清潔能源，相比于火電（火力發電，即利用煤、石油、天然氣等燃料燃燒時產生的熱能發電），核能發電也不會產生溫室氣體，可以減緩溫室效應和酸雨的產生。而且核電能量密度高，燃料消耗小，受季節因素影響小，能夠提供持久的能量。

“一座100萬千瓦的火電廠，每年要燒掉約330萬噸煤，但同樣容量的核電站，一年只用30噸核燃料，用卡車運輸，對環境的影響很小。”他說，“即使用人們擔心的輻射做比較，在核電鏈中（即從采礦選礦到電站、運輸、廢物處理過程），核電對公眾造成的集體輻射劑量僅為8.39人·希，而同樣過程的煤電鏈，輻射量為420人·希。即相同發電能力的設施，核電量的輻射影響僅是火電鏈的2%。”