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核能发展要做好顶层设计

2019-10-08 23:00:57来源:励志吧0次阅读

日前,中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所研究员柴之芳在中国科技馆“科技讲坛”做题为《从日本福岛核电事故说起》的报告时指出,福岛核事故对我国核安全监管有重要启示:我国宜成立独立于工业部门和监管部门的核安全研究机构,对核科技发展要做好顶层设计,因为核电的管理体制理不顺、“群龙无首”将造成安全隐患。

对我国核安全启示

柴之芳认为,福岛事故对全球核电发展产生负面的影响是有限的和短期的,我国核能发展战略不应受到影响,因为核电在满足能源需求和应对环境压力具有双重贡献,而且发展核能是我国能源科技界经过长期研究论证后提出的国策,是我国能源发展战略的重要组成部分,要毫不动摇地继续推进我国核能发展。

“我国核电项目的安全标准很高,包括选址保守、远离火山、地震多发区;而且,核岛坐落于完整的基岩上,设计的抗震标准、防洪标准等都做到了高一级的设防;另外,我国有较完善的从中央到省市,再到核电站的三级核应急体系。”柴之芳介绍,“但是,必须从福岛事故获得启示,要对核电站抗震级别、防波堤高度进行再研究、核电站设计和运行的讨论评价、应急远措施要更充分、同时加强核与辐射安全研究。”

据了解,影响核电安全的因素在技术层面包括核燃料、反应堆非能动设计、多重保障、乏燃料及核废物等;在非技术层面包括政府和企业的指导思想、监管体系、施工质量、人员素质及应急措施等,还包括自然灾害和恐怖活动等。福岛事故后,核安全成为核电可持续发展的关键,因此反应堆的发展趋向于更安全、更高效、更经济和防核扩散。

“我国在核电发展战略和规划上要吸取教训、总结经验,及时调整目前核能系统堆型多、管理分散、缺乏标准等现状。考虑到我国核科技人才和自有技术的限制,要适当调整发展速度。此外,要加强核电风险评估,在核电选址、自然灾害、突发性事故、恐怖活动和人员操作等方面,必须有快速响应的综合对策。”柴之芳建议,他还指出,应加强和提升我国核电应对多重灾害同时作用情况下的综合核应急能力并纳入原子能法制化管理。特别要加强各级应急体系建设、应急技术研发和应急储备能力建设,并保证这种体系、技术和能力时刻处于备用状态。并且,要战略前瞻性地开展先进核能系统的基础与关键技术研究,重点研发更加安全的核能系统。

就核能目前的管理体制,柴之芳表示,鉴于核能技术门槛高、高风险、高投入和高效益等特点,应在国家层面建立最高级别机构,统一领导我国核能研发和核电站建设、发展战略的制定、资源统筹和人才培养;另外,应尽快制定核能法,禁止监管执法和核电运行一体化或者变相一体化,同时要防止无理执法。

两种情景推测

就福岛核事故目前的情况,柴之芳给出了两种推测情景。

首先,福岛第一核电站恢复供电之后,下列情况下事态是可控的:恢复1-3号机组反应堆冷却系统功能并持续降温、恢复1-4号机组乏燃料冷却功能并持续降温、4号机组乏燃料池尚未出现裂缝;1号、2号、3号机组反应堆均已报废,在堆芯燃料均已破损的情况下,反应堆退役的难度很大;乏燃料水池中的乏燃料已破损,外运难度也将很大。此外,2号机组的反应堆压力容器可能已与外部连通,会导致放射性持续泄漏,4号机组乏燃料水池若有裂缝,会导致放射性持续外泄,但放射性物质的释放总量不大。

其次,是可能会发生的极端情况:冷却降温失效将导致1-3号机组反应堆冷却系统功能无法恢复,1-4号机组乏燃料冷却功能无法恢复;1-3号机组反应堆堆芯燃料熔塌,之后熔穿建筑物并进入地下,导致放射性物质大量外泄;另外,如近期再遇到7-8级地震,可能造成更严重的后果。

“在极端情况下,放射性将大量释放到厂区、周边地区,造成该地区土壤、水系、空气及附近海域较长时间的放射性污染。但即使堆芯熔化结团,重返临界,也不会发生激烈的核反应和导致爆炸而将放射性物质抛向空中。所以,不会像切尔诺贝利核事故那样,造成很大范围的放射性污染。”柴之芳说。

科学认知放射性

对大家普遍关心的福岛核事故放射性危害,柴之芳给予了回答。他介绍,上世纪五六十年代的全球核试验,受影响最大的是北半球北纬45度左右的区域范围。当时大量放射性沉降物降落在北半球,数量大约1000-3000Bqm2,(Bq是国际单位制中具有专门名称的导出单位,是对放射性物质的放射活度通用计量单位,称为贝克或勒耳)而此次福岛核事故的放射性物质为1.5-4.5Bqm2。比较的结果很清楚,福岛核事故的放射性物质只相当于上世纪中期世界核试验的千分之一。

就I-131泄漏量比较,福岛核事故总量(3月12日6时到3月24日零时)约为31015Bq-111015Bq,上世纪中期的核试验为2.31071015Bq,切尔诺贝利核事故为17601015Bq。另外,对海水的排放污染,柴之芳介绍,欧洲两个后处理工厂(谢拉菲尔德和阿海珐)上世纪七八十年代排向海洋里的放射性污水量远远高于此次福岛核事故的排放量。

“当年切尔诺贝利核事故到底造成多少人直接和间接死亡?”就大家关心的问题,柴之芳引用了联合国2011年年度报告中的数据:在134位参加最初抢险工作的工人中,有28位在1986年得急性放射病死亡。1987年-2004年,又有19人由于多种原因死亡。在受切尔诺贝利放射性沉降物影响的广大人群中,没有发现这种ARS病例。上述报告同时指出,自1986年起,对居住在白俄罗斯、俄罗斯和乌克兰受放射性核素污染的地区居民所做的流行病学调查中,没有发现在广大人群中的死亡率,尤其是白血病、实体瘤(甲状腺除外)和其他非癌症疾病造成的死亡率因辐射而增加的可靠证据。

柴之芳最后用“身在‘辐’中不知‘辐’”总结人类时时、处处受到来自天然环境中辐射的状况,他介绍,全球个人平均有效剂量是2.4毫希沃特(希沃特是生物体遭受射线辐射的计量当量的单位),其中来自宇宙线的辐射是0.4毫希沃特/年,来自土壤和岩石的量是0.5毫希沃特/年,来自人体中的钍铀钾的量是0.3毫希沃特/年,来自氡的辐射剂量是1.2毫希沃特/年,“而人体接受一次医疗X光诊疗所受到的辐射量是0.4-1毫希沃特/次,正常运转的核电站带来的辐射量仅为0.0002毫希沃特/年。”

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