談“核”不必色變Nuclear Bower

核電站不會排放二氧化碳和二氧化硫等有害氣體，每年所需的核燃料并不多，不會帶來（像電煤那樣的）運輸難題，發展核能就成為解決能源危機的必由之路。

在日本福島核泄漏事故發生后，世界各國對于核電站都持謹慎態度。本刊記者實地探訪三門核電站，揭開核電的神秘面紗。

核電站施工酷似“搭積木”

位于浙江省臺州市三門縣境內的三門核電站，是世界上第一座采用第三代核電技術AP1000的核電站。它使用了由美國西屋公司開發的AP1000技術，不僅安全性比第二代核反應堆提高百倍，而且壽命也延長了20年，達到60年。今年2月3日，本刊記者就探訪了這座正在興建當中的核電站。

換上特制的防砸皮鞋，穿上反光背心，戴上能顯示準入區域的安全帽，記者搭乘核電站專車，穿過一條隧道，來到位于海邊的三門核電工程現場。這里矗立著一個巨型的鋼制安全殼，殼體被巨大的塔吊包圍著，殼體外遍布腳手架。

“這就是核島，核反應堆主系統都在這里面。”三門核電站工作人員介紹說。

三門核電站采用“模塊化”的施工方法來建設，AP1000核電機組共有119個結構模塊和65個設備模塊。在運抵核電站施工現場之前，各個模塊可以在不同的工廠同時制造。而后，它們就可以在工地上像搭積木一樣拼裝起來，從而節約施工時間。

不過，想要搭好這些“給巨人玩的積木”，也需要起重能力超群的吊車助力。考慮到AP1000核電站建設過程中大型模塊和設備較多，三門核電站于2007年引進了當時全球起重量最大的履帶式大吊車。最大起吊能力達2358.2噸，可在100米起吊半徑上起吊500噸以上的重物，滿足施工中的起重需求。

第三代核電站強調安全

當三門核電站的施工進度穩步推進的時候，人們也不免有些擔憂：這座核電站的安全性究竟如何？或者說，假如發生自然災害或者工作人員操作失誤，它會不會成為又一個“切爾諾貝利”，讓核電站周圍的土地成為“廢土”？

“經常有人問我：‘核電站會像原子彈一樣爆炸么？’人們會提出這個問題，乃至談‘核’色變，恰恰反映出公眾核能科技知識的缺乏。”三門核電站工作人員說，“‘二戰’末期美國對日本廣島和長崎的核打擊，給人們留下了深刻的印象，也讓‘核’成為一個令人膽寒的詞。不過，雖然原子彈中的核裝料和核電站中的核燃料都含有鈾-235或钚-239，但它們的純度相差很大，前者高達90%以上，后者僅為3%左右，所以核電站不會像原子彈那樣發生核爆炸。這就好比是高度白酒和低度啤酒一樣，白酒因酒精含量高可以被點燃，而啤酒因酒精含量低，就不能被點燃。”

不僅如此，擔心中國的核電站變成下一個“切爾諾貝利”也同樣可謂多慮。這是因為中國的核電事業起步較晚，因此具有“后發優勢”，可以選擇更安全的反應堆堆型。而三門核電站采用的AP1000，屬于第三代核電技術，安全性更是大幅增強。舉例而言，以往核電站在發生事故時，很多應急措施需要由操作人員和工程技術人員在短時間內做出決斷，但人在巨大壓力下很容易判斷失誤，有可能導致核電站事故雪上加霜。因此，第三代核電站在保證安全方面，有意減少了“人”的因素。三門核電站使用的AP1000壓水堆，在發生事故后的72小時內，無需人工干預即可自動啟動安全系統，維持反應堆堆芯的完整性和乏燃料池的冷卻，從而為核電站的操作人員和工程技術團隊留出更長的決斷時間。

從三門核電站排出的冷卻水，也不像人們想象的那樣會帶有核輻射。三門核電站工作人員說：“三門核電站使用的AP1000壓水堆，其‘雙回路’的工作原理就保證了有輻射的水不會流向外界。在這個反應堆里，高溫高壓的一回路冷卻水把熱能帶出反應堆，并在蒸汽發生器內把熱量傳給二回路的水，使它們變為蒸汽，蒸汽推動汽輪機帶動發電機發電。這就好比說一回路是個熱水袋，里面的水有輻射；二回路是一臉盆水，這里的水被熱水袋加熱，但與熱水袋之間是隔絕的，因此臉盆里的水沒有輻射。至于從三門灣取得的海水，只是為了冷卻臉盆里的水，那么從核電站排回大海的水就更沒有輻射了。”

核電不應被“妖魔化”

盡管三門核電站采用的第三代核電技術已經極大地提高了安全性，但與“核”有關的諸多負面詞匯，比如“核泄漏”“核輻射”，早已隨著此前的歷次核事故深入人心，讓不少人對核電是否真正安全充滿疑慮。

自從前蘇聯在1954年6月建成奧布寧斯克核電站以來，人類利用核電站生產電能的歷史，至今已有將近60年。在這期間，人類共經歷了3次重大核事故，分別是1979年的美國三哩島核事故，1986年的前蘇聯切爾諾貝利核事故和2011年的日本福島核事故。

“這3起歷史上的核電站事故，各有其起因。每一次事故，都提醒人們關注此前設計、建設和管理核電站時忽視的一些問題，讓核電變得更為安全。”清華大學工程物理系副教授俞冀陽告訴記者。

俞冀陽介紹說，三哩島核事故開始于一次工作人員的錯誤操作，而后，由于一系列設備故障，以及緊急情況下其他工作人員的錯誤操作，使一次小的故障急劇擴大，造成了堆芯熔化的嚴重事故。幸運的是，由于主要的工程安全設施都自動投入，而且反應堆設有幾道安全屏障，因此沒有造成人員傷亡，對環境的影響也極小。在三哩島核事故之后，提高核電設備的質量和可靠性得到了全球核工業界的重視，最終催生了極為重視安全和可靠性的AP1000技術。

切爾諾貝利核事故則是一起典型的“人禍”。核反應堆自身設計缺陷，工作人員粗心大意、溝通不暢，以及為技術實驗關閉一部分安全系統等因素交織在一起，最終釀成震驚世界的悲劇。在這起事故之后，核電領域迅速形成了摒棄落后技術，避免設計缺陷的意識，并建立起核電站獨有的“核安全文化”。

福島核事故則很大程度上可以歸因為天災。福島第一核電站在設計時考慮到了日本多地震的特點，因此它即使遭受9級地震也未受“致命傷”，而且自動安全停堆。但隨后而來的15米高的海嘯，超過了核電站設計時的防護標準（10米），因此在緊急停堆狀態下為核電站提供能源的柴油發電機被破壞，令核電站無法載出堆芯內的衰變熱，最終使堆芯熔化燒毀。這起事故讓人們開始關注自然力量對核電站的破壞，并且在選址和預防措施方面更為謹慎。

至于不少人擔心的核電站核輻射問題，也同樣被現代科學證實為無稽之談。

目前，全世界的人類接受的輻照劑量中，3/4來自自然界（比如宇宙射線），約1/5來自醫療和診斷（比如醫院拍攝X光片），核電的份額只有1/400。假定全球人類的預期壽命是60歲，則每天抽一包煙將減壽7年，而核電的影響是減壽24秒。

三門核電站工作人員解釋說：“不同的射線有不同的防護方法。例如，α射線用一張紙可以擋住。β射線用幾毫米的鋁片可以擋住。只有γ射線是質量很高的光子，穿透力強，要用很厚的混凝土才能擋住。三門核電站的安全殼是一個自由直立的圓柱形鋼制容器，帶有橢球形的上封頭和下封頭，鋼板的厚度為40多毫米。鋼制安全殼容器被完全包容在一個厚度約1米的混凝土屏蔽體中。這種安全殼能承受地震、颶風、飛機墜落等各種沖擊，并能確保反應堆的放射性物質不逸散到外部環境。”

不僅如此，對于燃煤火力發電貌似“安全”的假象，現代科學也給出了相反的答案。中國原子能科學研究院計量測試部副主任肖雪夫介紹說：“由于煤開采自地下，或多或少會含有一些天然放射性核素。它們會隨著煤炭燃燒排入環境，或滯留于廢渣中。例如，一座100萬千瓦的燃煤電站排放對公眾產生的電離輻射總劑量，甚至比正常運行的100萬千瓦核電站對公眾產生的電離輻射總劑量還要高出一個數量級。許多人或許認為這不可思議，但它卻是經過嚴謹的科學調查研究得出的事實結論。”

核電化解能源危機

作為“和平利用核能”的典型事例，核電站對于化解人類在20世紀后半葉面臨的能源危機功不可沒。

如今，法國的核電發電量占全國總發電量的78%，比利時也有一半以上的電能由核電站生產。此外，在日本、瑞士、瑞典、德國、美國、英國等發達國家，核電也在電能生產中占據了相當大的比重。可以說，正是核電支撐起了這些國家的現代產業和科技體系。但在中國，絕大多數的電能仍然由污染巨大的燃煤火力電站提供，而由核電站生產的電能僅有不到2%！對于一個人口眾多而人均資源匱乏的大國來說，這樣的能源構成現狀可謂不容樂觀。

今天，可以用來生產電能的能源并不少，除了煤、石油等化石燃料，還有水能、太陽能、風能、地熱能、潮汐能等。但眾所周知的是，燃燒化石燃料會導致嚴重的環境污染。肖雪夫說：“一座100萬千瓦的燃煤電站，每年排出20多萬噸爐渣，產生600萬～700萬噸二氧化碳，5萬～10萬噸二氧化硫，2萬～3萬噸氮氧化物和3萬～6萬噸一氧化碳等有害廢氣，而且廢氣中含有包括汞、鉛在內的大約400噸重金屬。盡管目前煤電也采取了一些新的技術改造措施，但總體上仍然是環境污染的‘大戶’之一。”

至于其他那些可以轉化為電能的能源，也或多或少存在著局限性。肖雪夫說：“水電站的生產能力受到地域和季節的影響，不能穩定發電，而且可能破壞生態環境，比如影響魚類的正常洄游。風能、太陽能等引人注目的‘新能源’，也受到地域、氣候、地理分布等條件的制約，不可能大規模推廣，即使在有條件的地區也只能作為一種能源補充。”

“燃煤火力發電不僅消耗了不可再生的煤炭資源，而且大規模運輸電煤和長距離輸電都會導致不小的能源浪費，以及能源供給的不穩定。在2008年年初的南方雪災中，很多城市都發生了長時間的停電。這些停電的城市中，有一部分就是被雪災阻斷了電煤運輸線路，導致燃煤電站得不到燃料，無法正常工作。”中國工程院院士、中國核工業集團公司科技委副主任葉奇蓁說，“相比之下，核電站不會排放二氧化碳和二氧化硫等有害氣體，是清潔的能源，而且每年所需的核燃料并不多，不會帶來（像電煤那樣的）運輸難題。再加上核電站正不斷向更加安全的方向演進，因此，發展核能就成為解決能源危機的必由之路。”