
制造原子彈要求鈾的純度達到90%以上,而核電站的核燃料只需要純度在5%以下的鈾。正如高度白酒可以被點燃,但啤酒卻不能燃燒一樣,即便反應失控也不會像原子彈那樣爆炸。
“核能發展伴生著核安全風險和挑戰。人類要更好地利用核能、實現更大發展,就必須應對好各種核安全挑戰,維護好核材料和核設施安全。”
這是中國國家主席習近平在今年3月于荷蘭海牙舉行的核安全峰會上的講話。在這次峰會上,習近平首次提出了中國的核安全觀:“我們要堅持理性、協調、并進的核安全觀,把核安全進程納入健康持續發展的軌道。”
在這之后,國務院總理李克強在4月18日主持召開新一屆國家能源委員會首次會議時說,能源供應和安全事關我國現代化建設全局。李克強提出,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啟動新的核電重點項目建設。
2011年日本福島核電站因地震和海嘯而發生泄漏事故之后,關于核能安全性的話題就一直熱度不減。
正如習近平主席說的:“任何以犧牲安全為代價的核能發展都難以持續,都不是真正的發展。”如何在安全的前提下發展核電?這還要從人類歷史上三次大的核事故原因談起。
人禍與天災
1979年3月28日發生的美國三里島核事故是人類歷史上第一次重大核事故。三里島核電站2號機組反應堆的冷卻水從堆芯容器外溢導致反應堆部分毀壞。但這次事故并沒有發生爆炸,放射性物質也沒有進入大氣環境。同時,由于反應堆有幾道安全屏障,因而事故并未導致人員傷亡。
次月11日,時任美國總統吉米·卡特委派了一個總統委員會調查此次核事故。最終,三里島核事故被確定是由設備故障和工作人員操作失誤所導致的一次“人禍”。
但發生在蘇聯的切爾諾貝利核事故就嚴重得多。
1986年4月25日,蘇聯切爾諾貝利核電站4號反應堆預定關閉以做定期維修。但因操作失誤導致4號反應堆過熱,燃料棒熔化引發蒸汽壓力迅速增加并導致爆炸。
“在事件發生的初期,可以把核泄漏事故都歸咎于操作失誤,但根本原因并不在此,而是設計缺陷。”中國工程院院士、核輻射防護專家潘自強表示,由于切爾諾貝利核電站在設計上存在缺陷,而且沒有修建安全罩,因此才導致爆炸后的嚴重放射性污染。
2011年3月11日,日本宮城縣東方外海發生9.0級大地震,并引發巨大海嘯。這導致福島核電站多處冷卻系統故障,并發生爆炸,最終導致輻射物外泄。
切爾諾貝利核事故和福島核事故中都發生了爆炸,但這與曾經發生在日本長崎和廣島的核爆炸具有本質區別。曾多次赴福島核電站實地考察的環境保護部核與輻射安全中心總工程師柴國旱曾對本刊記者表示,切爾諾貝利核事故的爆炸是蒸汽爆炸,日本福島第一核電站發生的則是氫氣爆炸。
本刊記者在實地采訪大亞灣核電站相關負責人時曾了解到,雖然核電站使用的原料與原子彈相同,都是鈾235,但核電站是絕不可能發生核爆炸的。“制造原子彈要求鈾的純度達到90%以上,而核電站所使用的核燃料只需要純度在5%以下的鈾。”大亞灣核電站運營管理有限責任公司安全副總工程師趙福明對本刊記者說:“正如高度白酒可以被點燃,但啤酒卻不能燃燒一樣,即便反應失控也不會像原子彈那樣爆炸。”
培訓一輩子的操縱員
三里島核事故發生之后,負責調查事故的總統委員會向卡特遞交了一份長達197頁的報告。報告提到:“從所收集到的資料來看,導致這次事故的根本原因是人的因素,而不是設備問題。”
三里島核事故以及切爾諾貝利核事故的初期事故,都是由于工作人員操作失誤所導致的。如何在最大程度上保證核反應堆操縱員規范操作,中國的核電企業采用了“終身培訓”這種方法。
曾被作為全球首批AP1000反應堆預備操縱員培養的三門核電有限公司核反應堆操縱員向晶雙說:“選擇了操縱員之路,學習就注定要伴隨你的一生。”參加工作以來,向晶雙的人生就沒有和學習培訓分開過。
從2006年8月被送到江蘇田灣核電站進行認識實習開始,向晶雙先后在中國原子能科學研究院和田灣核電站接受核電站基礎理論培訓,以及操縱員資格培訓和考試。在通過執照考試后,向晶雙還進行了八個月的田灣核電站主控室操縱員“影子培訓”。
影子培訓的目的是讓新操縱員能在老操縱員的監護和指導下,在實戰中掌握正確的工作方法,培養良好的工作習慣,最終成為合格的操縱員。因此,直到四年后的2010年12月底,向晶雙才取得了田灣核電站的操縱員資格,回到了三門核電工程現場。
據大亞灣核電站相關負責人介紹,核電站反應堆操縱員在經過初步選拔之后,需要在四年左右的時間內完成100門以上的課程學習,并通過國家主管部門的筆試、口試、實操考核,才能取得核反應堆操縱員執照。
此外,為了保證操縱員的技術水平,我國嚴格規定:離開崗位6個月,操縱員執照就自動失效;即使持續在崗,每年也必須要有兩周的模擬機培訓,且每兩年要重新考一次執照。國家核安全局2012年3月印發的《關于印發<2012年第一次核反應堆操縱人員資格核準委員會會議紀要>的函》中明確表示:“申請換發核動力廠《高級操縱員執照》或《操縱員執照》的申請者,在原執照有效期內任意連續12個月在運行崗位值班時間不得少于400小時,其中任意連續6個月在運行崗位值班時間不得少于150小時。”
細致入微的安全改進
2012年11月,國際原子能機構和日本政府聯合在福島舉辦了一次部長級核安全大會。中核集團公司安全環保部主任張金濤作為中國代表團的參觀代表進入了福島第一核電站。
“‘3·11地震后,福島核電站遭遇的海嘯高度為14米,遠超過了設計高度5.7米,造成1-4號機組全部被淹。”張金濤表示,在參觀福島第一核電站時發現,建設時間較晚的5號、6號機組標高明顯比1-4號機組高,5號、6號機組也因此沒有受到海嘯影響。所以,福島核事故之后,提升核電站設施應對自然災害等威脅的能力成為了世界各國的共識。
據環境保護部(國家核安全局)核電安全監管司司長王中堂介紹,國家核安全局、國家能源局、中國地震局組織了300多名專家學者在福島核事故后對全國所有核電廠進行了綜合安全檢查和安全評估。“檢查結果表明,我國核電廠的安全是有保障的。檢查也發現核電廠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節,并制定了改進和提升行動要求。”王中堂說。
2012年6月,國家核安全局發布《福島核事故后核電廠改進行動通用技術要求》,對核電廠所需要進行的每個改動都作出了非常具體的要求,比如,移動電源、移動泵容量要多大、配備多少臺,擋水板要多高等。王中堂表示:“雖然世界上每個核電國家都提出了改進措施,但涉及到具體如何實施,并不是每個國家都制定了如此詳細的技術要求。”
在國家核安全局對核電廠提出了以上具體改進要求后,2013年9月國家核安全局對運行核電廠福島核事故后改進落實情況進行了全面檢查,王中堂在接受媒體采訪時表示:“完成的改進項都滿足《福島核事故后核電廠改進行動通用技術要求》。”
監管2.0版
“國際上的核電廠主要是在上世紀七八十年代建設運行的,我國核電廠主要在上世紀90年代后建設運行,因此很好地吸收了國際核電建設和運行的經驗,在設計安全性,特別是設備制造的技術水平、設備可靠性等方面有了很大的改進。”王中堂介紹說,包括福島核事故后投入商運的兩臺機組在內,目前我國投運核電機組共17臺,迄今未發生國際核事件分級(INES)2級及其以上的運行事件,一直保持良好的安全運行業績。
但我國并未因安全的運營業績而放松對核電站的監管機制建設。
福島核事故發生之后,國家環境保護部(國家核安全局)及其他有關部門就開始研究編制《核安全與放射性污染防治“十二五”規劃及2020年遠景目標》(簡稱《核安全規劃》),并于次年發布了該規劃。按照《核安全規劃》,我國在提高核安全監管能力上做了大量工作。
“我們引進、開發了一系列的核安全分析評價程序;進一步完善了核電廠審評和監督檢查技術文件,提高核安全監管的規范性;完成了核電廠經驗反饋體系的基礎建設。”王中堂表示,今年,國家核安全局還將對《核安全規劃》的實施情況開展中期評估,以便更好地落實各項規劃和目標。
鎖住放射性物質
核電站被置于多重保護之中,除了精心設計、施工及嚴格的人員管理和安全制度外,核電站在必要時還會啟動安全系統和保護系統,防止設備故障和人為差錯,“就像俄羅斯套娃”,趙福明向本刊記者如此形容核電站的重重保護措施。
萬一發生事故,核電站還將啟動核電站安全系統,防止事故擴大。如果發生了概率非常小的事故并伴有放射性物質外泄,核電站還將啟用場內外應急預案,減輕對周邊居民的影響。
大亞灣核電運營管理有限責任公司安全防護處處長喬恩舉表示,即便在核電站遭受8級地震并出現了放射性物質外泄的情況下,應急指揮中心也能為指揮救援的人員提供一個安全的防輻射環境。“應急指揮中心配有視頻監測設備,能實時觀測事故現場的情況。周邊環境的放射性情況也在實時監測之下。”
對于日常運行所產生的核廢料處理,我國也一直在提升處理技術水平。中核集團8月1日表示,國內首個處理高放廢液玻璃固化工程已于6月正式進入工程建設階段,這將填補國內在高放廢液處理方面的空白。中核集團介紹,這是目前世界上最有效的高放廢液處理技術,能夠長期保持高放廢液的穩定。
我國對運行和在建核電站的改進要求
運行核電廠:防洪能力提升、增設移動電源和移動泵、提高核電廠地震監測和震后響應能力、完善核電廠嚴重事故管理導則、改進消氫系統、開展地震海嘯危害性評估和復核、進行外部事件概率安全分析、完善應急響應計劃、提高應急響應能力等。
在建核電廠:以上十項,以及分析評估安全級數字化控制系統的可靠性、開展二級概率安全分析、改進放射性廢物系統等改進要求。
責編:王寅