核電發(fā)展，安全為上

核電發(fā)展，安全為上

文｜張武

核安全的發(fā)展要有先進的核安全技術，也需要核電管理部門與核工業(yè)部門對核設施與核活動在選址、建設、調(diào)試、營運、退役、廢料處置、緊急事故處理等各環(huán)節(jié)恪守“安全第一”的職責。

4月18日，國務院總理李克強首次主持召開國家能源委員會，明確提出：“要在采用國際最高安全標準、確保安全的前提下，適時在東部沿海地區(qū)啟動新的核電重點項目建設。”這也是李克強繼在政府工作報告中提出開工一批核電項目后，在核電建設領域的又一次明確表態(tài)。應該說，中國核電發(fā)展事關國家戰(zhàn)略，是未來能源是否安全的重要保證。

目前，中國核電產(chǎn)業(yè)擁有世界上規(guī)模最大的在建核電機組，同時開發(fā)和商業(yè)化應用多種反應堆技術，計劃在未來7年內(nèi)將國內(nèi)核電裝機容量翻4倍，同時向國外出口核電技術。截至目前，中國有19臺核電機組運行、29臺在建，數(shù)萬家涉核的企業(yè)、電站、醫(yī)院、科研院所……核能核電的廣泛應用，核應急、核安全飽受關注。

中國核電的發(fā)展不能走以完成規(guī)劃為首要任務的發(fā)展模式，必須將保障核安全作為第一前提，必須如“核安全規(guī)劃”中所說，始終以安全和質(zhì)量為第一要素。

核電安全有保證

核安全的發(fā)展要有先進的核安全技術，也需要核電管理部門與核工業(yè)部門對核設施與核活動在選址、建設、調(diào)試、營運、退役、廢料處置、緊急事故處理等各環(huán)節(jié)恪守“安全第一”的職責，尤其是在福島核事故三周年之際，公眾對核安全仍然非常關注。哪怕日本福島核電站泄露事故、前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站爆炸事故、美國三里島核事故對核電發(fā)展來說，算得上是“黑天鵝”事件，這也去不掉公眾對核電站的恐懼。

公眾還擔心現(xiàn)在的核電站會不會像發(fā)生在上世紀40年代的日本廣島原子彈事件那樣爆炸？答案是不會。雖然核燃料中的有效成分是有鈾—235，鈾—235同樣也是原子彈中的核炸藥，但核燃料中鈾—235的含量約為3%，而核炸藥中的鈾—235含量高達90%以上。因此，核燃料引不起核爆炸，正像啤酒和白酒都含有酒精，白酒因酒精含量高可以點燃，而啤酒則因酒精含量低卻點不燃一樣。

實際上，發(fā)生核爆炸并不簡單，原子彈同樣是一項高技術產(chǎn)品，形成核爆炸有非常嚴格的條件。原子彈必須用高濃度的鈾—235和環(huán)—239做核燃料，一套精密復雜的系統(tǒng)引爆高能烈性炸藥，利用爆炸力在瞬間精確地改變不可控制的鏈式裂變反應，發(fā)生核爆炸。這種苛刻的條件，在核電站里是不可能有的。

現(xiàn)在壓水式反應堆具有設計所賦予的內(nèi)在安全特性。當核能釋放的太快時，反應堆能自動維持一個比較安全的水平上。更何況核反應堆還有多重的安全保護系統(tǒng)，確保反應堆不會失控。

以壓水堆為例，第一道安全屏障是核燃料本身，第二道是核燃料組件包殼，第三道是壓力容器，第四道是安全殼。放射性是很難逾越四道關卡跑出來的。

1978年美國三里島壓水堆核電站出現(xiàn)過一次事故。由于反應堆失去冷卻水，部分核燃料熔化，有少量放射性物質(zhì)從第三道屏障——反應堆壓力容器逸出。但由于有安全殼，擴散到環(huán)境中的放射性物質(zhì)很少。只有核電站廠房附近的人，在當時受到了相當于一兩次X光體檢照射的劑量，沒有任何人員傷亡。

前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故之所以有放射性物質(zhì)大量泄漏出來，是由于它沒有像中國壓水堆那樣的壓力容器及安全殼，爆炸后飛出的核燃料碎塊，散布到廠房周圍，造成嚴重的放射性污染。

不過，大眾還是會質(zhì)疑，就像福島核電站的設計者怎么也不會想到，他們的設計日后會遭遇巨大的質(zhì)疑。他們認為，其設計足以對抗歷史上最強地震和最大海嘯對核電廠產(chǎn)生的打擊。2011年3月11日，福島核電廠在抵抗住強烈地震襲擊后、在高達10多米的海嘯鋪天蓋地過來時，發(fā)電機等電力設備全部陷入癱瘓，福島核事故還是發(fā)生了。

福島核事故影響巨大，這樣超設計基準的極端事件的發(fā)生也給了人們駐足反思核安全、進一步提升核安全水平的機會。3年來，中國和世界其他國家一樣瞄準類似福島極端事件的核安全改進始終沒有停止，對于更高標準安全的追求也沒有停止。

國家核安全局相關負責人表示，在提高運行和在建核電廠安全水平方面，運行和在建核電廠落實福島核事故后改進行動，相關部門加強對運行和在建核電廠的監(jiān)管，通過更嚴格的技術審評和監(jiān)督檢查，確保運行安全和建造質(zhì)量。

核電安全應急制度

在提高新建核電廠安全水平方面，對中國新建核電廠的設計基準地震、堆芯的熱工裕量、系統(tǒng)設備和分級等都提出了更高的安全標準，針對“‘十三五’及以后新建核電機組力爭實現(xiàn)從設計上實際消除大量放射性物質(zhì)釋放的可能性”的目標，相關部門正在加緊研究具體的技術措 施。

核安全法規(guī)建設方面，福島核事故后，相關部門修訂了中國核安全法規(guī)標準體系表，并按照這個體系表開展法規(guī)標準的補充、完善和修訂工作，取得了一系列成果。

在提高核安全監(jiān)管能力方面，國家核與輻射安全監(jiān)管技術研發(fā)基地建設工作取得進展，引進、開發(fā)了一系列核安全分析評價程序，進一步完善了核電廠審評和監(jiān)督檢查技術文件，完成了核電廠經(jīng)驗反饋體系的基礎建設。

福島核事故發(fā)生后，中國開展了全國民用核設施綜合安全檢查。國家核安全局會同國家能源局、中國地震局組織了300多名專家學者對全國所有核電廠進行了綜合安全檢查和安全裕量評估，全面深入地檢查和評價了中國核電廠安全狀況。檢查結(jié)果表明，中國核電廠的安全是有保障的，但也發(fā)現(xiàn)在應對類似福島核事故這樣的極端自然事件方面仍然存在一些薄弱環(huán)節(jié)，并制定了改進和提升行動要 求。

中國核工業(yè)集團董事長孫勤表示，中國已經(jīng)做到核材料“一克不少，一件不丟。”他說，在民用核能領域減少使用高濃鈾是目前國際上的廣泛呼聲，中國也在將高濃鈾低濃化方面采取切實行動。今年3月，豐度為12.5%的低濃鈾微型反應堆已投入使用，并達到臨界狀態(tài)。這證明高濃鈾低濃化是可行的，也體現(xiàn)了中國核行業(yè)在世界范圍內(nèi)為減少民用領域高濃鈾的使用所做出的積極貢獻。

此外，國家成立由國防科工局牽頭，公安部、民政部等27個單位組成的核事故應急協(xié)調(diào)委員會。必要時，國務院成立國家核事故應急指揮部，統(tǒng)一領導、組織協(xié)調(diào)全國的核事故應對工作。

國家核應急辦是全國核應急工作的行政管理機構(gòu)，設在國防科工局，承擔國家核事故應急協(xié)調(diào)委的日常工作，主要職責有貫徹執(zhí)行國務院和國家核應急協(xié)調(diào)委的決策部署；管理和組織協(xié)調(diào)國家核應急預案的貫徹落實；檢查、指導和協(xié)調(diào)各級核應急組織的核應急準備工作；負責管理國家核應急響應中心，接收、核實、處理、傳遞、通報、報告核應急信息等。

國家核應急辦公室副主任、國防科工局核應急安全司司長姚斌介紹，目前在積極推進國家級核事故應急救援隊的建設項目，力爭年內(nèi)落實經(jīng)費。核應急“國家隊”承擔“復雜條件下核電廠重特大核事故的突擊搶險和緊急處置任務”，以有效封控核事故源頭、及時搜救受困人員、全力遏制事態(tài)蔓延、最大限度減輕危害后果為重點任務，有力支援核設施單位的現(xiàn)場處置行動等。

這項工作由國防科工局和總參謀部共同牽頭。一是建設一支規(guī)模約300人的國家級核應急救援隊伍，由現(xiàn)場技術支持、突擊搶險、應急監(jiān)測與輻射防護、去污洗消、醫(yī)學救援等功能模塊組成，突出突擊搶險能力和先進專用裝備建設。二是建設與300人救援隊伍配套的訓練基地。

核電發(fā)展機遇空前

在力保安全的前提下，2014年核能核電迎來快速發(fā)展時期，按照2020年有關裝機和在建規(guī)劃，預計2014年將有多臺機組開建，這標志著核電行業(yè)已經(jīng)步入實質(zhì)性重啟，新審批和新開工項目均已放行。

CAP1400示范項目山東石島灣核電站1、2號機組主設備今年將陸續(xù)到位，三門項目3、4機組，海陽項目3、4號機組，徐大堡項目1、2號機組，陸豐項目1、2號機組，紅沿河項目5、6號機組等均已具備開工條件。

Tips1：

核反應堆及其組成：

核反應堆是一個能維持和控制核裂變鏈式反應，從而實現(xiàn)核能—熱能轉(zhuǎn)換的裝置。核反應堆是核電廠的心臟，核裂變鏈式反應在其中進行。

針對冒名頂替他人上學的案件至少有三個，除了齊玉苓案，還有齊玉苓案的湖北版“黎良珍與陳朝陽等侵害受教育權(quán)糾紛上訴案”[注]參見湖北省咸寧市中級人民法院(2001)咸民終字第76號民事判決書。和河南版張某被冒名頂替上學案[注]該案沒有找到判決書原文，但是在有的學者的研究中提到。參見范履冰：《受教育權(quán)法律救濟制度研究》，北京：法律出版社2008年版，第62-63頁。，后兩個案件的裁判均受到前述案件所涉司法批復的深刻影響。

反應堆由堆芯、冷卻系統(tǒng)、慢化系統(tǒng)、反射層、控制與保護系統(tǒng)、屏蔽系統(tǒng)、輻射監(jiān)測系統(tǒng)等組成。

堆芯中的燃料：反應堆的燃料，不是煤、石油，而是可裂變材料。自然界天然存在的易于裂變的材料只有U-235，它在天然鈾中的含量僅有0.711%，另外兩種同位素U-238和U-234各占99.238%和0.0058%，后兩種均不易裂變。

燃料包殼：為了防止裂變產(chǎn)物逸出，一般燃料都需用包殼包起來，包殼材料有鋁、鋯合金和不銹鋼等。

控制與保護系統(tǒng)中的控制棒和安全棒：為了控制鏈式反應的速率在一個預定的水平上，需用吸收中子的材料做成吸收棒，稱之為控制棒和安全棒。控制棒用來補償燃料消耗和調(diào)節(jié)反應速率；安全棒用來快速停止鏈式反應。吸收體材料一般是硼、碳化硼、鎘、銀銦鎘等。 冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑：為了將裂變的熱導出來，反應堆必須有冷卻劑，常用的冷卻劑有輕水、重水、氦和液態(tài)金屬鈉等。

慢化系統(tǒng)中的慢化劑：由于慢速中子更易引起鈾-235裂變，而中子裂變出來則是快速中子，所以有些反應堆中要放入能使中子速度減慢的材料，就叫慢化劑，一般慢化劑有水、重水、石墨等。

反射層：反射層設在活性區(qū)四周，它可以是重水、輕水、鈹、石墨或其它材料。它能把活性區(qū)內(nèi)逃出的中子反射回去，減少中子的泄漏量。

屏蔽系統(tǒng)：反應堆周圍設屏蔽層，減弱中子及γ劑量。輻射監(jiān)測系統(tǒng)：該系統(tǒng)能監(jiān)測并及早發(fā)現(xiàn)放射性泄漏情況。

如此龐大的核電站開建，勢必會給一些有準備的企業(yè)帶來快速發(fā)展的良機。2003年初，中國東方電氣集團有限公司（下稱東方電氣）派出核電選址的考察團，從四川出發(fā)，沿著長江、珠江在一年時間里陸續(xù)去了20多個地點。2004年5月17日，中國第一家生產(chǎn)核電大型設備的專業(yè)化公司——東方電氣（廣州）重型機器有限公司（下稱東方重機）在廣州南沙誕生。這也讓東方電氣在后來的10多年里，充分抓住了中國核電快速發(fā)展的時機。

東方電氣認為，廣州是開啟中國核電市場之門關鍵。一方面，當時中國核電規(guī)劃布局60%集中在廣東，按照廣東核電發(fā)展規(guī)劃，未來十幾年內(nèi)，廣東將建成2400萬千瓦的核電裝備制造能力，在建裝機容量達1800萬千瓦，在這里建廠，東方電氣能獲得優(yōu)先的市場機遇。

此外，東方重機還趕上了廣東省當時正在進行的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，廣東省希望大力發(fā)展先進制造業(yè)，彌補廣東重型裝備制造能力不足的時況。東方重機此時落戶，既與廣東省的戰(zhàn)略不謀而合，又能填補華南地區(qū)重型裝備制造和核電制造的空白，結(jié)束“廣東有核電，無核電制造”的歷史。

東方電氣這個舉措的直接效應就是廠房設備還沒安裝完成，嶺澳核電二期的訂單就到手了。2006年9月，東方重機一期工程完工，主要包括具有國內(nèi)起重等級和技術含量最高的重型廠房和一次起吊能力達1400噸的專用裝載碼頭；1000多套國際一流的重型機械加工、焊接和理化檢驗設備。

東方重機一期工程能全面滿足核電設備2代半技術和3代技術要求的重型機械制造，形成年產(chǎn)2套100萬千瓦核承壓設備、800噸常規(guī)島壓力容器及反應堆支撐環(huán)等輔助系統(tǒng)的能力。承擔起核電站核島核承壓設備、常規(guī)島設備等重型、高精尖設備的制造、總裝和海運碼頭發(fā)運的任務，東方電氣這個三線建設的產(chǎn)物至此獲得了自己的出海口，解決了只能依靠內(nèi)河航運解決大件運輸?shù)膯栴}。

隨著《核電中長期發(fā)展規(guī)劃（2005-2020年）》正式的發(fā)布，東方電氣不間斷地對東方重機進行了擴能改造，進行了二期、三期工程的建設。國產(chǎn)首臺AP1000非能動余熱排出熱交換器于2012年2月制造完成并發(fā)運，國產(chǎn)首臺臺山EPR項目核電蒸汽發(fā)生器于2013年5月制造完成并發(fā)運，標志著東方重機已掌握了第三代核電設備“核芯”技術，公司現(xiàn)已成為國內(nèi)外同時制造二代加、第三代AP1000和EPR、CAP1400核島主設備合同的供應商。

隨著嶺澳3、4號機組于2010年9月、2011年8月投入商運，寧德1號機組于2013年4月投入商運，紅沿河1號機組于2013年6月投入商運，這些投運的核電站充分驗證了由東方重機承制核電設備的安全性和可靠性。

也是中國制造的首臺臺山EPR項目核電機組的核島主設備。

隨著中國核電再度邁進快速發(fā)展階段，核電生產(chǎn)設備技術日益國產(chǎn)化，核電生產(chǎn)的安全問題備受高層關注，又有核安全的“國家隊”保護，無論是質(zhì)量還是技術水平都可以接受更高層次的檢驗，而“核電技術裝備走出國門”已經(jīng)寫入了2014年政府工作報告。中國核電發(fā)展可以解決中國日益嚴重的能源危機，可以預見的是，在“十二五”、“十三五”甚至更長時間，核電都將是重要的國家戰(zhàn)略。

（作者系資深媒體人）