從海參崴核設施事故淺談我國提升應對境外核風險能力的建議

祝賀，岳峰，王敏，喬清黨，劉彬，郭海峰，馮建平

(1.生態環境部東北核與輻射安全監督站，遼寧 大連， 116001；2.生態環境部核與輻射安全中心，北京， 100082；3.遼寧紅沿河核電有限公司，遼寧 大連， 116001)

根據國家核安全相關政策分析，國外發生的核事故影響我國邊境地區核與輻射安全，是我國當前面對的重要核安全風險之一。近年來隨著福島核事故的發生，對我國造成輻射影響的境外核試驗、核事故及輻射事故越來越引起我們的重視。結合當前實際形勢，對東北邊境地區核與輻射安全這一熱點問題做了深入研究，發現距離我國邊境僅50 km的海參崴，作為俄羅斯太平洋艦隊基地，有大量核潛艇在這里維護、換料和退役，歷史上此地也發生過核潛艇反應性失控爆炸事故，造成大量的放射性物質泄漏。因此，海參崴地區的核風險需引起關注，并應做好充分的應對準備。

1 東北邊境局部地區人口和環境現狀

海參崴地區主要風向為東南風、南風和北風，根據地理位置，影響我國吉林和黑龍江省局部地區的主要有東南風、南風、東風和東北風。以2017年為例，這4種風向的全年分布率超過40%，年均風速6 m/s。因此，海參崴的放射性物質極易擴散到我國邊境地區。

如圖1所示，以海參崴為中心，周邊300 km范圍為例，涵蓋了我國吉林省延邊朝鮮族自治州，黑龍江省牡丹江、雞西和七臺河市，該地區共有人口近800萬，總面積約11萬km2，其中耕地面積超過3 000萬畝，此外還包括園地、林地和水域等大量優質生態資源。一旦海參崴地區核設施事故產生的放射性影響到該地區，將對我國東北地區經濟和社會帶來重大影響。

2 東北局部地區境外核風險分析

2.1 歷史上中俄邊境發生過重大核事故

1985年8月10日，前蘇聯E-2級核潛艇K-431號在位于海參崴東南方60 km Chazhma灣(距離我國約100 km)換料時，工作人員發現反應堆頂蓋密封不嚴異常后，未按規定上報，違規處理，導致頂蓋及保護裝置被超限提高，反應堆發生了不受控的鏈式反應。事故造成潛艇爆炸，總活度約2.6×1017Bq的放射性物質擴散到周邊區域，290人所受照射劑量超過50 mSv，為去除污染，俄方拆除了大量被放射性污染的建筑，周圍區域土地被直接推掉1～2 m[1]。

當時由于消息封鎖，外界對其知之甚少，直至蘇聯解體后，該事故才逐漸浮出水面。鑒于當時我國的輻射監測條件，這起事故對我國的影響只能通過理論研究回溯估量。

圖1 海參崴及周圍300 km區域

2.2 東北局部地區依然面臨境外核風險

從1957到1998年前蘇聯建造了248艘核潛艇，截止1998年，位于海參崴的太平洋艦隊仍有大約40艘核潛艇在服役，還有超過60艘在等待退役拆解。俄羅斯核潛艇通常裝備兩個反應堆，因此在海參崴就有超過100個反應堆， 這些反應堆的運行、維護、退役和拆解，都會不同程度引入核風險。據報道，英國皇家海軍德文郡核潛艇基地僅5年間就發生了200余起各類核事故[2]，而歷史上發生重大事故的核潛艇更是超過半數來自前蘇聯，僅海參崴在1985年前就發生過5起核潛艇反應性事故[3]。如果海參崴太平洋艦隊核潛艇一旦發生核事故，釋放的放射性物質極易對我國靠近海參崴的東北局部地區造成影響。

2.2.1核潛艇使用引入核風險

北大西洋公約組織出具了一份《國防相關裝置和活動產生的跨境環境問題最終分析報告》，評估了停泊在俄羅斯西北部科拉半島俄北方艦隊核潛艇的假想事故及影響，研究表明，系泊核潛艇的反應堆事故造成人員死亡的風險與陸基商用反應堆相當，且在事故發生最初的48小時內，科拉半島摩爾曼斯克地區人員即會受到mSv水平的輻射劑量[4]。

同時這些潛艇的日常換料操作也極易造成放射性物質釋放，相比美國的干船塢換料模式，俄羅斯目前采用的是浮動服務船換料方法，但其使用的例如PM124型服務船服役已超過30年，超出其使用壽命，換料設備的不可靠性也會額外引入安全風險。此外除上面介紹的Chazhma灣K-431號核潛艇爆炸事故，俄羅斯還有3艘核潛艇在卸料過程中發生過嚴重事故[5]，但由于相關公開資料較少，具體事故細節還不得而知。由此可以看出，核潛艇反應堆的安全風險絕不低于商用反應堆，且其日常運行和維護都極易造成放射性物質泄漏事故。

2.2.2核潛艇退役引入核風險

截至1995年，俄羅斯有超過100艘潛艇處于不同的退役狀態，由于乏燃料儲存基地和服務船儲存能力所限，只有部分潛艇拆除了乏燃料，一些乏燃料已經在退役潛艇上儲存超過了15年[5]，由于退役潛艇的反應堆部件已超過使用壽命，且缺乏安全監控設備，在退役潛艇上長期儲存乏燃料勢必會增加放射性泄漏風險。

同時對于受損和非標準乏燃料的處理問題仍面臨困難，例如太平洋艦隊有三艘反應堆受損的潛艇，由于需要研發新的處理方式而遲遲無法卸料。此外，燃料服務船Leost號的儲存隔間中也包含一些嚴重受損的乏燃料，且其中充滿了混凝土，后續處理風險也很高。關于這些損壞和非標準的乏燃料處理進展和過程，急需得到各方的重點關注。

2.2.3放射性廢物管理引入核風險

核潛艇退役拆解產生的放射性廢物管理也會對地區核安全帶來隱患。類比俄羅斯北方艦隊，其核潛艇退役拆解產生的23 000根乏燃料棒和23 t核廢料貯存在距離挪威和芬蘭邊境50 km的Andreyeva灣，自上世紀80年代，該地發生過多次放射性泄漏事件，導致放射性物質污染河流并排入巴倫支海[6]。再看距離我國邊境僅100 km的太平洋艦隊Shkotovo放射性廢物處置場，目前在固體和液體廢物管理上，同樣也面臨著儲存設施數量不足、設備老化、非標準和損壞燃料處置困難、經費不足、專業人員技能水平下降等多重問題，這些都對俄太平洋艦隊放射性廢物的安全管理帶來了嚴峻挑戰。

這些俄方核潛艇廢物處理問題早已引起相關鄰國的關注，其中芬蘭和挪威建設了大量的輻射環境自動監測站，并主動出資幫助俄方處理放射性物質擴散問題，美國以三哩島損壞燃料處理經驗為基礎與俄羅斯開展雙邊合作，日本更是提供1億美元用于協助廢物管理。這些合作都志在提升俄羅斯處理軍用核廢物的能力，降低其威脅環境的風險。

3 我國當前應對境外核風險能力分析

3.1 邊境輻射應急監測能力建設取得的進展

根據國家核安全戰略，結合當前國際形勢，近年來我國針對境外核風險做了重點部署，制定了專項應急預案，進行了多次應急演習和應急監測培訓，針對性地建設了一批輻射環境自動監測站和分析實驗室，從國家到地方基本建立了完備的應急組織體系。但東北地區地域廣袤，圍繞著綿長的邊境線，境外核風險形勢復雜，為持續提升自身應對能力，還應做到全面了解，均衡部署，開展國際合作，做好技術儲備。

3.2 當前存在問題和不足

3.2.1監測體系尚不夠優化

(1)應急監測設備布置不夠優化。目前，我國在東北地區分別建設了前線中心實驗室和應急指揮部。但國家支援力量相對集中，部分區域的應急監測力量嚴重不足。由于缺少前線實驗室，導致部分城市的樣品需頻繁送往哈爾濱，這幾個城市距離哈爾濱都超過300 km，北方冬天持續時間長，氣候條件惡劣，且該地多山區，交通路況不穩定，極易影響樣品的輸送，導致應急期間無法及時獲取前方輻射信息，制約應急決策和行動的開展。同時對比俄北方艦隊核潛艇放射性廢料存放點摩爾曼斯克300 km范圍內，芬蘭和挪威兩國共建立了23個輻射環境自動監測站[7]，我國在海參崴周圍300 km范圍內的輻射環境自動監測站布置略顯不足。如后續增加該地區自動監測站數量，更會凸顯出樣品運送困難這一主要矛盾。

(2)輻射監測網絡不完善。德國、比利時、荷蘭、芬蘭等國的監測站設置密度很高, 監測點間的平均距離約13～15 km，與他們相比我國目前已投運的輻射環境自動監測站只有167個，應急監測網點還需持續完善。

(3)地市輻射監測力量不足。目前，雖然東北三省省級生態環境廳均分別設有輻射環境管理部門和獨立的輻射環境監測機構，黑龍江、吉林兩省地市一般均設有專門的輻射站或輻射科。但實際地市級的輻射監測人員通常只有1～2人，且大多為兼職。根據邊境應急期間的監測要求，前期需要每6小時采集并向省站實驗室運送一次樣品，考慮實際工作人數、技能要求和突發天氣等影響因素，缺少替換人員，只能短時間內應對監測任務，如果受外界影響，極易出現監測力量不足的問題。

3.2.2缺乏國際合作

切爾諾貝利事故后，歐盟加強了核事故輻射監測數據交換平臺和預警系統的建設,在歐洲各國輻射環境監測網絡的基礎上開發了歐洲委員會輻射緊急通知系統(ECURIE) 和歐洲輻射環境實時監測數據交換平臺(EURDEP)。在EURDEP上可以查詢歐盟、美國、俄羅斯西部、日本、非洲地區等30多個國家的輻射監測信息(見圖2)[7]，但通過圖2可以看出，該平臺只有俄羅斯西部地區的輻射監測數據，不利于我國了解俄羅斯遠東地區的核風險。目前在中俄全面戰略協作伙伴關系框架下，兩國在能源、環保等領域的合作日益深入，核與輻射安全監管領域的合作也正面臨新的發展機遇。目前兩國雖定期召開核安全合作協調會及技術研討會，但還未見雙方簽署核設施風險信息互通互利的核安全協定。

3.2.3境外核風險信息掌握不足

研究過程中，我們充分感受到目前我國對境外核風險信息掌握不足的現狀，缺乏相關技術資料，可獲取信息陳舊，尤其涉軍核設施，外方消息封鎖嚴重，缺乏了解途徑。由于缺少周邊國家核風險相關資料，導致在日常期間無法區別和關注重點邊境區域，不能有針對性地部署輻射監測力量。應急期間不能第一時間掌握和了解境外核事故的基本信息，影響應急決策制定和行動開展。

3.2.4境外核風險預估研究不足

前蘇聯K-431核潛艇事故公開后，日本迅速開展了相關科學研究，根據已知源項和氣象條件，模擬了日本在該次核事故中的受影響程度，不僅彌補了對該次事故影響認識的空白，還為后續類似事故的分析應對提供參考。目前我國針對核事故后果的分析方法多樣，但對于模擬境外核事故的分析研究較少。

4 建議

4.1 優化監測體系，加強重點區域應急監測能力

借鑒國外輻射監測事業的發展經驗，繼續加強應急監測網絡的建設，持續完善重點邊境地區輻射環境應急監測站的建設工作，優化部署區域內監測力量，針對重點區域，結合實際地理條件，新建區域實驗室，有針對性地提升重點區域的輻射監測能力。同時還應重視邊境地市輻射監測隊伍的建設，充分考慮各種因素的影響，做到人員有備用，能力穩提升，杜絕出現“空架子”，影響應急期間的輻射監測工作。

4.2 加強國際合作

我們在注重自身核安全保障的同時，還應加強對外交流，開展國際合作，共享信息資料，與鄰國簽署或完善核安全協定，以實現核風險、資源和信息互通互利，利用他國輻射監測站點的信息，可以減少自身輻射監測資源的投入，形成為我所用的全球輻射監測信息網絡。

4.3 加強對周邊國家潛在核風險的調研

開展對我國周邊國家核設施的專項調研，提前掌握境外核風險信息，有針對性地部署應急響應力量，相關資料作為我國應對境外核事故文件體系的重要組成部分。

4.4 加強對周邊核設施風險預估的研究

建議相關技術單位使用CRDOS等系統[8]對我國周邊境外核設施事故開展先期模擬研究，有利于在應急情況提前推演核事故相關信息，為應急決策和行動提供參考。