核能發展與安全

李冠興

（中國核學會，北京 100822）

核能發展與安全

李冠興

（中國核學會，北京 100822）

李冠興上海人，中國工程院院士，核材料與核燃料工藝技術專家。現任中國核工集團公司科技委高級顧問，中核北方核燃料元件有限公司名譽總經理，中國核學會理事長，中國核能行業協會名譽副理事長，全國核能標準化技術委員會主任委員。

核能發電的科學起源于歐洲，技術發展于英美（特別是美國），而當前核電的發展則主要在東亞（特別是中國）。經過幾十年的發展，中國已經躋身世界核電發展的第一方陣，將逐步成為世界核電的產業中心，實現從核電大國到核電強國的歷史跨越。目前，中國運行的核電機組30臺，總裝機容量2831萬kW，在建的核電機組24臺，總裝機容量2672萬kW。在建核電機組規模居世界首位，是世界上核電發展最快的國家。計劃到2020年，核電運行裝機容量將達到5800萬kW，在建將達到3000萬kW以上。中國運行核電機組安全業績良好，未發生過國際核與輻射事件分級表二級以上事件和事故，四分之三的運行指標處于世界核電運營者協會世界排名前四分之一。氣態和液態流出物排放遠低于國家標準限值。在建核電機組質量保證、安全監管、應急準備體系完整。

中國已成為世界上最大的能源生產國和消費國。全國火電裝機容量突破10億kW，予計年底發電裝機容量將達到16.3億kW左右。2015年核電累計發電量僅占全國電力總發電量的3.01%。核電是高效、清潔、安全的綠色能源，是保障能源安全和應對氣候變化的關鍵途徑，是構建多元化清潔能源體系不可或缺的一個必然選擇。因此必須堅持積極推進核電建設的方針，使中國核電在發電量中的比例盡早達到和超過世界11%左右的平均水平。

福島核事故最重要的教訓是再次提醒我們，要充分認識到諸如堆芯熔化的、概率非常小的嚴重事故（超出設計基準）是確實可能發生的！福島核事故亦充分說明2個千分之一的核電廠定量安全目標，即對于“對緊鄰核電廠的正常個體成員來說，由于反應堆事故所導致立即死亡的風險，不應該超過社會成員所面對的其他事故所導致的立即死亡風險總和的千分之一；對核電廠鄰近區域的人口來說，由于核電廠運行所導致的癌癥死亡風險，不應該超過其他原因所導致癌癥死亡風險總和的千分之一”的論證是不充分的。因為由于福島核事故造成的大量放射性物質的釋放以及由此產生的社會、政治和經濟的嚴重后果是不能接受的！中國要積極推進核電建設，必須要從根本上杜絕發生類似福島這樣的核事故，這種核事故是不能容忍的、不可接受的。這是核科技工作者的承諾和擔當。

現有二代和二代改進型核電廠均以設計基準事故作為依據，因而本質上并未考慮承受嚴重事故的問題。其雖然具有一定抵御嚴重事故的能力，而且在福島核事故后預防和緩解嚴重事故的能力得到了進一步加強與提高，但是二代和二代改進型核電廠一旦發生堆芯熔化事故，由于不具有對堆芯熔融物的包容能力，后果依然是無法承受的。二代和二代改進型核電站最重要的安全措施是確保堆芯燃料組件包殼的完整性，確保堆芯有滿足冷卻需要的流動水。在緊急情況下，要斷然處置，向堆芯注水。

以AP1000為代表的三代核電充分吸取1979年三哩島核事故和1986年切爾諾貝利核事故的教訓，把堆芯遭到嚴重損壞和熔化作為一個可信事件，進行核電廠的安全設計，通過理論分析和實驗驗證，確認安全系統的設計是可靠的、充分的。其中，AP1000的堆芯熔融物保持在壓力容器內的技術，可以確保在發生堆芯熔化事故時，采用非能動方式，用水冷卻壓力殼下封頭，將熔融物滯留在壓力殼內，壓力容器不會被熔穿，從而保證安全殼的完整性，實現從設計上實際消除大量放射性物質釋放的可能性，確保無放射性物質向核電廠外泄漏！這就是說，發生概率非常小的最嚴重核事故造成的損失和危害，可以局限于核電廠內而對公眾和環境不造成危害，損失主要是經濟上的。中國自主研發的華龍1號和CAP1400三代核電也具有類似的功能。這對社會公眾來說應該是可以接受的，對國家來說也是可以承受的。

核電廠的安全要通過設計、建造和運行的全過程來實現，容不得半點馬虎和疏漏。在當今比較浮燥的社會環境條件下，要強化監督，堅持誠信和精益求精的工作態度，堅持持續不斷改進的安全文化理念，人定勝天！

托馬斯·弗里德曼在《世界是平的》一書中寫過這樣一段話，對印度和中國來說，“未來是非常清晰的。他們準確地知道他們未來將要干什么。”中國和印度“在未來將要做美國今天正在做的事情，而美國的工作是去創造未來”，振聾發聵，發人深省！

科技進步是無止境的！對提高采用壓水堆型的核電廠安全性的一個重要方向，是研制出不會熔化的核燃料元件和能包容全部裂變產物的燃料芯體，并在安全性與經濟性之間滿足可以接受的平衡。

核能的未來在中國！在這里我想引用馬克思的一句話：“在科學上沒有平坦的大道，只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人，才有希望達到光輝的頂點。”與從事核科技工作的同仁們共勉！

—— 摘自《科技導報》2016年 第15期