对于核辐射的恐惧，尤其是对严重的核事故和放射性废物造成的巨大污染的恐惧，是公众对核能利用的关注重点，亦是世界各国对发展核电争论的焦点。为此，本文将就核能发电与环境保护进行全面的阐述。
核电站辐射离我们究竟有多远
自150亿年前宇宙诞生以来，放射性元素一直是人类环境的一个基本组成部分。可以说，我们在不断受到宇宙辐射的照射，尤其是在海拔较高的地区以及飞机旅行中。
平均算来，从地球中释放出的天然本底氡气几乎占一个人一年所受辐射照射量的49％，由宇宙辐射及来自地球中和我们体内的放射性物质造成的额外天然本底辐射照射量则略高于40％，剩下的11％几乎可以全部归因于医学诊断X射线和治疗辐射所造成的人为辐射照射量。值得一提的是，由过去的核试验爆炸所产生的放射性物质造成的辐射照射量在其中仅占0.2％，而由所有常规核能相关活动造成的辐射照射量仅占0.006％。
在核能发电过程中，核燃料在反应堆里裂变时，它的放射性会增强10亿倍以上。因此，正在运行的核电站，是一个有很大潜在危险性的放射源。但是，广东阳江核电厂一期工程环评报告指出：根据初步计算分析，阳江核电厂一期工程正常运行期间对厂址周围公众可能造成的年最大辐射剂量尚不到国家标准的2％。这是核电站采用多层屏障来禁锢放射性物质，使其放射性严格控制在绝对安全的标准之内的结果。第一重保护为防护屏障，即陶瓷燃料及其包壳，能够保留核裂变过程的放射性产物。第二重保护为由反应堆容器和连接管组成的坚固的金属一回路，能保留燃料损坏情况下释放出的放射性物质。最后一重保护是安全壳，它是一个密封反应堆一回路系统的巨大圆筒形预应力混凝土安全壳结构——许多带有内钢衬里，有的还采纳了法国标准化电站使用的双壁概念，能够保留因一回路故障而可能释放出的放射性物质。此外，安全壳设计还考虑了外部事件，用射入混凝土和钢壁的高速抛射物进行的旨在模拟喷气式飞机直接撞击的实验结果显示，该撞击几乎没有对安全壳造成损坏，在此基础上，其他所有假想恶性事故造成的安全壳损坏，将是一些只允许极少环境释放的结构裂纹。
广泛接受的调查显示，癌症死亡与核电厂运行之间没有相互关系。在加拿大、法国、日本和英国进行的调查也支持了ＮＩＨ的结论。一些广泛发表的报道核能活动产生的辐射与职业或公众健康后果间存在联系的研究报告（如1990年发表的塞拉菲尔德职业照射研究报告），现已被证明是不正确的。由欧盟实施的有关各种不同癌症类型的全面研究显示，整个欧洲癌症发病率千差万别，这很可能归因于环境、饮食和遗传方面的影响。在非核动力国家（如丹麦、爱尔兰与意大利）和在核动力国家（如法国和德国）都发现男性白血病发病率高，也从另一个方面证明了这一点。
安全性在事故经验中逐步提升
目前，世界上已发生两起严重的核电站事故。一起发生在1979年美国三里岛压水堆核电站上。事故虽然造成严重的堆芯损坏，但环境污染物释放不多。第二起发生在1986年，前苏联切尔诺贝利核电厂的轻水冷却石墨漫化堆型上（该堆型仅在前苏联境内使用的），造成严重的环境影响，证实了三重防护屏障（特别是安全壳）对于防止环境放射性释放的重要性。相关专家预计，今后不会再建造这种类型的核电机组了。除去这些前苏联设计的机组之外，全世界其余420座核电机组反应堆一回路系统部件外都有结构安全壳。
核电的安全性主要体现在核电站自身的安全性和核废料处理的安全性两个方面。全世界累积的核电运行经验已超过13000多堆年，相当于每台核电机组平均运行20多年。根据这一丰富经验建造的当今反应堆，吸收了改进的安全措施，通过完善设计，使得核电站的安全性大大提高，并且被设计成能在严重事故情况下避免环境释放。设计者们相信，最新的核电厂在10万运行堆年内不会出现超过一次的严重堆芯损坏事故，并且也不会因此产生环境释放，第二次切尔诺贝利核事故不会发生。核废料尤其是高放废料的处置方面的国际合作正在加强，国际安全标准已经被初步制定。2003年11月，《乏燃料管理安全和放射性废物管理安全联合公约》第一次审议会议举行，所有缔约方都表明了对该公约目标和履行其条款所规定义务的坚定承诺。
恶性事故发生可能性更小的先进核电厂正在开发中。创新的安全概念包括基于自然对流冷却剂流动的非能动（有时称作“固有”）安全特性，使安全性更少地依赖于诸如泵和阀等能动部件和人工操作。具有独特的燃料设计的高温气冷堆，现已开发出来并已投入运行。它采用全陶瓷包覆颗粒燃料元件、氦气冷却、放射性纵深防御、负反应性温度系数，非能动载出剩余发热等设计，使其在任何运行和事故工况下都不会发生放射性外泄等危害人体和环境安全的严重事故。它在我国未来的能源系统中具有广阔的应用前景。
废弃燃料易于控制存放
多年来，国际原子能机构（IAEA）一直在开展不同发电方式的环境影响评价。研究结果表明，化石燃料电厂产生的有毒污染物和废物量远远超过核电厂。一般来讲，污染取决于燃料杂质水平，烧天然气比烧石油洁净，烧石油比烧煤洁净。一座100万千瓦没有采用污染控制技术的燃煤电厂每年平均产生并排入大气约4.4万吨硫氧化物和2.2万吨氮氧化物。另外，还有32万吨灰（其中含有约400吨的重金属，这些重金属包括砷、镉、钴、铅、汞、镍和钒），其中还未包括能源链活动（如采矿和运输）中产生的废物量。
使用现代污染控制技术的化石燃料电厂可以把有害气体的排放量降低10倍，但在此过程中会产生大量的固体废物。对于一座100万千瓦的电厂，根据硫的含量，除硫过程中产生的固体废物量，煤每年为50万吨，石油超过30万吨，天然气约为20万吨。这些含有少量有毒物质的废物通常贮存在水池中或用于埋填或其他目的。监管机构正越来越多地把这些废物归为危险废物类。
一座100万千瓦核电厂不排放有害气体或其他污染物，每年只产生约30吨高放乏燃料和800吨中、低放废物。通过压实可以大幅度减小低放废物的体积。美国每座电厂每年经过压实的废物体积为30立方米，所有运行中的核电厂的低放废物总体积为3000立方米。从长远来看，美国工业运行每年产生的有毒固体废物预计将超过5000万立方米。尽管放射性废物量已经很少，但可以对未来的核电设计和燃料循环进行改进，以进一步降低产生的废物量，改进型烧锕系元素反应堆将来亦可以把长寿命放射性元素转变为短寿命元素。
温室气体减排效益明显
全球气候变暖是当前国际社会普遍关注的重大全球环境问题之一，它主要是由发达国家在其工业化过程中燃烧大量化石燃料产生的二氧化碳等温室气体所造成的。《联合国气候变化框架公约》明确提出，限制和减少温室气体排放，对当今世界高度依赖可耗尽自然资源发展物质文明的社会经济模式提出了挑战，为全球可持续发展战略的实施注入了新的动力。因此，限制和减少化石燃料燃烧时二氧化碳等温室气体的排放已经成为国际社会减缓全球气候变暖的重要组成部分，也必将对全球的能源生产和消费产生重大的影响。
谈到这里我们要注意，核能基本上不排放二氧化碳。据绿色和平组织的调查显示，目前全球运行的441座核电站，可提供全球所需电力的16％，而其生产过程中二氧化碳的排放只相当于火力发电的15％，因此其造成的温室效应远比以燃气、煤炭为燃料的电站要少得多。
总之，由于人类对于健康与环境的要求日益增高，希望开发更为清洁和效率更高的发电技术。虽然火电厂采用了脱硫、除尘等减少废物排放的装置，已明显降低了火电厂污染物的排放，但要持续减少，特别是有效地减少温室气体的排放，只能更广泛地使用非化石燃料发电。水能资源在西方工业化国家已开发90％以上，第三世界国家（包括中国）正在加速开发本国的水能资源，但潜力终归有限；可再生能源发电要达到可靠、经济、大规模使用的商业化阶段，还需时间去研究和开发。核电作为一种技术成熟的清洁能源，与火电相比，不排放二氧化硫、烟尘、氮氧化物和二氧化碳，且不存在核辐射和核安全问题。以核电替代部分煤电，不但可以减少煤炭的开采、运输和燃烧总量，而且是电力工业减排污染物的有效途径，也是减缓地球温室效应的重要措施。实践证明核电是一种安全、可靠、清洁、经济的能源，是最可能被大规模开发的非化石能源之一。
(编辑：孙小美) |
