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核电:清洁安全能源
转自:广电集团 时间:2005年04月02日13:34

    切尔诺贝利事故是至今为止核电站发生的最大的核事故,也是核设施发生的最大核事故。核电站发生了切尔诺贝利这样的事故,是否还能说核电站是清洁安全的能源呢?回答是肯定的。切尔诺贝利事故不能改变核电站是清洁安全能源的结论。

  目前,人们从切尔诺贝利事故中吸取了教训,提高了核电站的固有安全性,加强全体员工的安全文化素养,完善事故应急体系。核电站的整体安全性较以前进一步提高,切尔诺贝利事故后核电站负荷因子逐年有所提高就说明这一点。但切实的吸取切尔诺贝利事故的教训,对核能和核技术的发展十分必要。

  切尔诺贝利事故是核电站发生的最大的灾难性事故。1986年4月25日原苏联切尔诺贝利第4号机组在低功率工作试验过程中,形成失控性不稳定状况,进而引起爆炸和起火,反应堆遭受严重破坏,大量放射性气体和气溶胶向环境释放。在事故后第10天,火被扑灭,放射性物质释放随后停止。在事故后4个月内死亡30人,均为电厂工作人员或消防队员。其中28人因辐射致死,另外2人分别死于爆炸和烧伤。499人住院观察,其中237人开始被检查有急性放射病症状,最后诊断为急性放射病者为134人。没有公众成员受到足以产生急性放射病的高剂量。事故后约有11.6万人立即从反应堆周围地区撤离。1986年后还有约22万人从受影响地区迁走。

  从反应堆释放的放射性核素主要是碘-131、铯-134和铯-137,其半衰期相应为8天、2年和30年。事故后受影响较大的人员的平均剂量是:对24万清理恢复人员约100mSv,对11万6千撤离人员约为30mSv;对事故后继续居住在污染区的人在第一个十年中约10mSv。最大剂量可能高1个数量级。对这些人群组可能产生的辐射随机效应,即远期影响,联合国原子能辐射效应科学委员会在研究和分析已有资料的基础上得出的结论是:"除童年被照人员儿童可观察到甲状腺癌增加外,在切尔诺贝利事故14年后没有发现与电离辐射相关的主要公众健康影响。没有观察到与电离辐射可能有关系的总的癌症发生率或死亡率的增加;甚至在事故清理工作人员或儿童中,作为辐射照射最灵敏的指标之一的白血病也没有增高。在与电离辐射相关的其他的非肿瘤疾病(躯体的或神经性的)方面,没有增加的科学证据。"在白俄罗斯、俄罗斯和乌克兰之外的其他欧洲地区,在事故后第一年最大为1mSv,随后逐年减小。一生中所受剂量为第一年的2-5倍。天然本底辐射产生的年剂量世界平均值为2.4mSv,变化范围约一个数量级。可见上述剂量的影响是很小的。

  辐射对自然环境的直接影响。切尔诺贝利事故后,再生物体个体中和种群中观察到了损害现象。在随后的2-2.5年里,种群得到了恢复。没有观察到对动物种群或生态系统的持续严重影响。可能的长期遗传学影响及其意义有待研究。

切尔诺贝利核电事故是在特定堆型和条件下发生的,但由此引伸出来的经验教训则是具有普遍意义的。切尔诺贝利核电站是压力管式石墨慢化沸水堆。从安全观点看,反应堆设计就存在问题,反应堆的物理特性使得有可能出现不稳定状态,而世界上大多数国家包括我国在采用的压水堆和沸水堆是不存在这种弱点的。切尔诺贝利事故是在进行电控制系统实验室发生的。没有通知操纵人员要进行这些试验,他们也不了解所进行的试验可能引起反应堆爆炸。另外,他们又不遵守已制定的运行程序,关闭重要的控制系统,使得反应堆处于不稳定状态。功率突然上升引起蒸汽爆炸,导致反应堆容器破裂,剧烈地元件蒸汽相互作用使得反应堆和反应堆建筑物完全破坏,大量石墨燃烧一直延续10天。从而导致大量放射性物质的释放。总之,这种类型反应堆固然有安全性的缺陷,和各类人员安全文化素养等因素组合起来,使得反应堆在几秒钟内完全被破坏。值得指出的是三哩岛事故时堆芯也被严重损坏,但由于存在安全壳故只有微量放射性核素释放到环境中。三哩岛事故说明人因、人机接口和长期有效包容的重要性。切尔诺贝利事故表明不合格的纵深防御的可能后果以及管理的重要性,如有效的审管系统和安全文化素养等。三哩岛事故和切尔诺贝利事故后,人们为了吸取事故的教训,不断的改进核电站的安全性。二十年来,核电站的安全性有了明显的提高。表现在:世界核电厂营运者联合会(WANO)统计的核电厂平均容量因子从1980年的62.7%,增加到1997年的81.6%。反应堆机组事件次数从1985年的2.38/机组降到1998年的0.04/机组。一些安全性更好的新的设计已经完成,如西屋公司的AP600压水堆和通用电器公司的先进沸水堆等。提高核电站的安全性和可靠性已成为核电站研究和发展的主要课题,主要是两个方面:1、进一步减小堆芯严重损伤的可能性。2、加强在事故时包容放射性物质的机制。改进的和新一代的核电站比现行核电站更安全。

切尔诺贝利事故的另一教训是缺乏透明度和事故应急计划问题。在切尔诺贝利核电站发生事故前,周围居民被告知,核电站是绝对不可能发生事故的。俄罗斯科学家伊林院士在所著《切尔诺贝利:神秘和现实》一书中提到,这起事故最初是保密的。生活在那些受影响地区的居民,主要从传闻而不是从权威性报道中知道这起事故的。原苏联境外有关这起事故的第一个证据,来自北欧国家的放射性测量结果,表明存在放射性意外增加。过去告诉人们不可能发生的事故,现在发生了。提供给公众的不完整的信息,有时甚至是严重歪曲事实的信息,增加了心理上的反应。从而导致严重的社会和心理失调。这种反应表现为心理失调、紧张和焦虑。产生心理影响和因素主要是社会因素。影响的大小在很大程度上取决于个人的知识和情绪等因素。因此,增加与安全相关问题的透明度,在平时采取切实的措施使公众理解辐射照射及其效应,并与传媒保持良好的沟通是十分重要的。但这决不是简单的科普,而是需要不断研究的核电的可能接受性问题。切尔诺贝利事故是在没有国家应急准备的情况下发生的,虽然有些辐射防护部门已制定了有关事故干预的准则,但实际上没有起作用。事故后,前苏联当局采取了许多措施,避免了部分可防止的剂量。但由于没有制定国家事故应急计划,使得一些应该可以防止的剂量没有能够避免。在4月30日政府委员会上有人提出禁止使用局部地区生产的牛奶,但没有形成决定。5月2日有人向国家领导人提出这一问题,仍然没有作出决定。5月3日卫生部才提出有关牛奶中放射性物质的标准。5月5日卫生部长要求卫生机构尽可能采取稳定碘阻滞措施。为此需要135T碘化钾,但工厂在二个月内只能生产90T,在基辅只有4.5T可供使用。伊林在《切尔诺贝利:神秘和现实》一书中描述了有关情况。在事故后,甚至从中央到地方的医务人员,也不很了解在发生核事故后如何保护公众,什么是剂量限值和碘预防药。他认为如果及时采取下述3项措施:1、禁止食入131I浓度超过干预水平的食品;2、及时有效地组织服用碘阻滞预防药物;3、当烟云通过时采取防止吸入的措施。就可以使131I对甲状腺产生的剂量减少99%。由此可见,制定完善的、可操作性强的事故应急计划是必要的。即使发生像切尔诺贝利这样的事故,如果按照预先制定的应急计划采取相应的防护措施避免一切可防止的剂量,也可把损失降低。

总之,切尔诺贝利事故的教训是深刻的。切尔诺贝利事故是在特定堆型和条件下发生的,即反应堆可能出现不稳定状态并没有安全壳,这是造成事故的根本原因;操作人员粗暴的违反安全操作规程则是造成事故的直接原因。由于没有预先制定应急计划,使得可以防止的照射没有被防止。切尔诺贝利事故后,人们从事故中吸取了教训。进一步提高了反应堆的固有安全性,各级工作人员安全文化素养得到了进一步培育,事故应急体系也更完善了。这就使得当前的核电站比以前的更安全了,今后的核电站将是更为清洁安全的能源。

(编辑:赵文)
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