核电站安全吗？

　　在核电界， 已经建立起了一种核电厂特有的企业文化——无论哪个环节、哪个人出何种程度的安全事故， 绝不追究责任， 而是鼓励及时报告， 再由管理者向政府主管部门和公众通报，决不隐瞒

　　本刊记者  李珊珊

　　在1997年的一部纪录片《前线》里，很多普通民众写下他们从“核能”联想到的东西，关键词包括：灾难、烦恼、厌恶、危险，以及辐射……而世界上最著名的核电厂安全检查员——《辛普森一家》中的荷马·辛普森的说法则是：“仁慈而万能的上帝，感谢你赐予我们核能——世界上最清洁的能源，仅次于太阳能。当然了，太阳能只是那些自以为是的家伙痴人说梦罢了。阿门！”

　　上世纪初，爱因斯坦提出了E=mc2，之后由这个简洁公式所揭示的原子中的巨大能量逐渐变成了现实。1942年12月2日15点20分，在芝加哥大学西操场上，物理学家费米启动了世界上第一座可控原子反应堆。1954年6月27日，前苏联在奥布宁斯克建成世界第一座电功率5MW试验电厂。不管人类是否愿意、有没有做好准备，清洁的、绿色的，但又让人欢喜让人忧的核能登场了。

　　广岛和长崎首先让世人见识到核弹的巨大威力，而切尔诺贝利的核灾难，又让更多人的眉头紧锁。因此，当大亚湾核电站二号机组反应堆中的一根燃料棒包壳出现微小裂纹的消息传出后，又有人开始谈“核”色变——而这更多的是因为许多人对核的不了解和混淆。

　　核电站会像原子弹那样爆炸吗？

　　提到核能，避不开的一个物理概念是“链式反应”。某些原子核可以分裂，并产生巨大的能量，即所谓的核裂变。比如铀235(铀同位素中的一种)，只需要用一个中子轻柔地打它一下，它就可以发生分裂，分裂成两个或多个原子核，产生巨大能量。除此之外，本次分裂还会再产生更多个中子，比如两个，这两个中子如果打到了附近的两个铀核，这两个铀核会继续分裂并产生4个中子，接着是8、16、32……产生成级数增加的中子和相应的伴随有大量能量释放的核裂变，这就是链式反应。

　　链式反应一经触发，势不可挡。百万分之一秒内，中子倍增的过程可以发生81次，引起2后面跟24个零那么多的铀核发生分裂。这个数目刚好是在广岛爆炸的那颗原子弹中发生分裂的铀核数目，在那个百万分之一秒中，被释放的能量相当于1300吨TNT。

　　核弹通过中子的倍增使得整个裂变在极短的时间内发生，但核电厂的反应堆则刚好相反。在反应堆中只有持续的链式反应，而没有倍增过程——在反应堆中，裂变释放2或3个中子，但平均只有一个中子会打击某个核，触发一次新的裂变，所以反应不会加速。能量以不变的速率释放出来，将水加热，产生蒸汽；蒸汽驱动汽轮机，汽轮机驱动发电机，产生电能——除了燃料不同，核电厂做的事情跟火力发电厂也差不了许多。

　　那么，如果反应堆的链式反应失控，会发生什么事情？每个核反应堆都是一颗随时可能爆炸的核弹吗？我们是不是在靠反应堆操作者的警惕来避免那种爆炸呢？

　　事实上，核反应堆是不可能像原子弹那样爆炸的。这个结论的原因很简单：核反应堆的燃料铀不纯，它们没有能力产生原子弹式的爆炸。

　　虽然核弹和核反应堆都是以铀为原料，但两者对纯度的要求截然不同。从地下挖出来的天然铀含99.3%的铀238和只有0.7%的铀235，而只有后者才是能够发生链式反应的铀。生产核弹时，你需要付出昂贵的代价去除杂质铀238，要求铀235的纯度在90%以上，而反应堆中一般只需要稍微3%左右提纯的铀，正如烈度白酒可以点燃，啤酒却不能点燃的道理一样，反应堆即使失控，也不会像原子弹那样爆炸。

　　放心！核电厂很安全

　　核泄漏事故是核电厂的噩梦。

　　现代的压水堆核电厂的反应堆中，有很完善的措施保证放射性物质不会外泄。核反应发生在一个锆合金的包壳内，锆合金外面流动着一回路的冷却水，因为这些水几乎直接跟核反应的核心部分接触，有一定放射性，我们并不利用这些水直接发电。在蒸汽发生器中，直接接触反应核心的一回路水与二回路水发生热交换，产生蒸汽，推动汽轮机发电。在发电机内做完功的蒸汽被外界冷的海水冷却成水。

　　而据官方消息：“5月23日，大亚湾核电站二号机组监测发现一回路放射性水平异常上升……初步判断有一根燃料棒的包壳可能存在微小裂缝。”显然，这种情况下，核泄漏还没有发生。因为在设计上，一回路的冷却水与外界完全隔离，且一回路与燃料之外还有个钢筋混凝土安全壳。

　　资料显示，在这些安全屏障的保护下，发生严重的核事故的几率极低，从概率上来讲，一个反应堆大约运行100000年才可能有一次，而新建的第三代机组发生频率还要低。

　　不发生事故的情况下，核电厂附近的日常辐射有多少？根据一位核电厂内部人士介绍，电厂员工平均每年接受的来自核电机组的辐射量比环境本底的辐射小得多；而周围居民接受的来自核电厂的辐射更是微乎其微，一般每年在0.01毫希沃特以下，相当于每年增加了5天的环境本底外照射——在我们生活的环境里，放射性无处不在，比如，我们喝的酒就有放射性，人本身也有放射性，就算死后也有，这也是考古学上可以通过测量骨头里碳的放射性的减少来推断死亡时间的依据。

　　当本刊记者问：有没有安全感？一位在华东某核电厂工作的年轻人的回答是：“这个问题对于我这样专业的人员来说可以不用问。”“你要知道目前全世界共有400多个核电机组，平均每个机组运行了30年，所有核电厂的工作人员是以万计，周围的公众是以千万计，他们由于核电厂的运行而增加的风险是微乎其微的。”“核电厂比几乎所有的工业都要安全。核电厂周围的辐射量，甚至比一般的火电厂要小得多。”而另一位研究核能的专家则指出，“除了核废料的处理尚是个小麻烦，现代的核电站几乎不用担心安全性问题。”

　　我们为什么害怕放射性？

　　既然如此安全，我们为什么害怕放射性呢？去年7月，河南杞县的居民曾因为谣传中的钴-60爆炸而纷纷逃离。很显然，这次大亚湾核电站的“微小泄露”风波，又刚好触动了我们敏感的神经。

　　对放射性的恐慌并非中国独有，也许，它是一种人类的共性。人类害怕未知，且天性对负面信息更敏感，这也就注定了，我们面对放射性时的恐慌。加州伯克利大学的物理学教授R·A·穆勒曾在一本书中指出：这也许是荣格说过的“种族记忆”的新例子——我们害怕看不见的危险，最初也许只是怕那些潜伏的捕食者或敌人。

　　那么，如何消除公众这种恐慌呢？一篇对法国核安全局副局长采访的旧文中说，“法国的核安全局每年都要发表一次长达400多页的年报，披露各种情况，包括核设施检查中发现的隐患。”仅在2004年年报中，就披露了核电站存在的100项安全隐患，其中，很多隐患都是安全级别很低的，并且很快就可以得到解决的。他们还会经常举行新闻发布会，与媒体沟通，向社会释疑。

　　其实，在世界的核电厂，已经建立起了一种特有的企业文化——无论哪个环节、哪个人出何种程度的安全事故，绝不追究责任，而是鼓励及时报告，再由管理者向政府主管部门和公众通报，决不隐瞒。

　　目前，法国是世界上核电比例最高的国家，其核电占总发电量的比例达到85%以上，这个数字的世界平均水平是17%-18%，而在中国，这个比例约为2%。

　　对于本次大亚湾事件，一位不愿意透露姓名的核电行业相关人士则告诉记者，这次中广核的处理其实是及时而规范的：他们检测到第一回路的冷却水辐射异常后，马上采取了行动，在很短的时间内找到了原因，使问题得以控制和解决，并及时上报给了国家核安全局。

　　因此，倒不必太为放射性担忧，在物理学专家圈子里，一个公认的事实是：在广岛被原子弹杀死的人中，死于辐射引起的癌症的人，不到2%。

　　核安全文化的变迁

　　时至今日，美国的核管会(NRC)在对第四代核电站技术进行安全评估时，“几乎假设倒霉的操作员把所有能犯的错误都犯了一遍，同时还赶上天灾(地震或海啸)”

　　本刊记者  李珊珊

　　人类在利用核能的道路上并不是一帆风顺的。上世纪70年代之前，核电站在设计上采用和采取了许多设备和措施以防止事故的发生及限制事故的后果。但设计的前提是认为所有的意外均在设计考虑中，成熟而理性的操作员按照规程正确操作，从而保证安全。但是，两次核泄漏事故改变了这一观念：经过三哩岛事故，人们认识到出现操作员误操作的可能性；而通过切尔诺贝利事故，则进一步认识到，紧急情况下，核安全文化对一个核电站的决定性作用。

　　三哩岛事故

　　1979年3月29日，在美国宾夕法尼亚州哈里斯堡附近的三哩岛，一个核反应堆出事了。先是因为向反应堆灌注冷却水的管道爆裂，而备用管道的一个管件阀门又不小心关闭了。虽然控制棒已中断了链式反应，但裂变碎片衰变的能量仍在继续加热着堆芯，此时，一位操作员误以为反应堆灌满了水，关闭了堆芯紧急冷却系统。堆芯开始过热，燃料包壳和构建都熔化为液体；之后，虽然装载燃料的压力容器没有熔化，但仍有部分有放射性的一回路冷却剂漏进了安全壳，这使得安全壳内充满了强放射性的混合物。就这样，在三哩岛事故中，1/3的堆芯出现损坏，并发生了部分放射性泄漏到环境的事故。

　　三哩岛事故后，附近的很多居民买来盖革计数器测量当地的放射性，发现当地的放射性比全国平均水平高约30%。这个发现引起巨大的关注，却也令专家们疑惑，因为核电站释放的放射性远低于那个数字。最后发现，高剂量是当地的区域性特征，早在事故之前就这样了，它来自当地土壤里的氡。而据科学家们预计，对生活在三哩岛附近的5万人来说，当时的核泄漏只能杀死60人。但这些并不能阻止当地居民的恐慌，三哩岛事故30周年时，仍有居住在附近的人撰写纪念文章，表示：“不管科学家怎么说，也不论政客们是如何向媒体解释，我都要告诉大家，三哩岛附近的城镇中的癌症发病率奇高。比世界上任何一个地方都高(切尔诺贝利地区除外)。”

　　三哩岛事故极大地影响了公众对核能的看法，在此之前的能源危机后，西方主要工业国家纷纷把核能作为化石能源的替代品，正是核能的黄金时代。事故后，曾经在美国蓬勃发展的核电行业中止了。没有新的核电项目，甚至很多原计划两年后开工的项目都终止了。三哩岛事故后长达30年的时间，美国没有建设或投产过一台核电机组，作为世界核供货商龙头老大的西屋公司，民用核设施生产几乎没有了订单。甚至有人认为，正是从三哩岛事故开始，世界核电发展开始步入近30年的萧条期。

　　但这次事故也使业界更注重仪器操作平台的研究，以减少人为因素的失误，并以更苛刻的标准重新评价核电站对公众的潜在风险。时至今日，美国的核管会(NRC)在对第四代核电站技术进行安全评估时，“几乎假设倒霉的操作员把所有能犯的错误都犯了一遍，同时还赶上天灾(地震或海啸)。”

　　三哩岛事故当时在美国引起的恐慌，还与当时刚刚放映过的电影《中国综合症》有关。这部简·方达主演的电影讲述一位女记者偶然拍到某核电站控制室发生了名为“中国综合症”的故障，而核电站则继续在事故隐患没有完全排除下发电……这种中国综合症的故障，几乎与三哩岛的事故完全类似：急救的堆芯冷却系统失灵了，燃料将继续被辐射热熔化，这些热量也会熔化包含燃料的容器，炙热的液态燃料将在钢容器的底部聚集。要命的是，电影设置的场景显示：液态燃料仍会继续变热，它们会熔穿反应容器，破坏容器建筑的混凝土基底，穿过地壳一直向下，“直到地球另一面的中国”。

　　然而，会不会出现中国综合症中的情况，核电站在故障隐患未完全排除的情况下继续发电？一座百万千瓦级的核电厂，其投资一般在几百亿人民币，建设周期一般要4-5年甚至更长，运行周期一般在40-60年，一般10-15年可以收回投资，从资本增值的角度考虑，让它们“带病坚持工作”，也不是个好主意。

　　切尔诺贝利的灾难

　　1986年4月26日，有史以来最严重的核反应堆事故，在前苏联乌克兰切尔诺贝利村附近发生。当时，在4号反应堆进行的一个为测试反应堆安全性而设计的实验中，链式反应变得越来越失控。部分是因为操作员的失误，部分是因为拙劣的设计。反应堆的热量使冷却水爆炸式沸腾，炸开了反应堆的包围容器。反应堆中用作缓和剂的碳开始燃烧，堆芯中的放射性物质被烟携带，扩散到了反应堆外，造成了周围地区严重的放射性污染。事故导致了31人当场死亡，而据联合国的估计，这次事故还导致额外的4000人死于癌变。事故发生后，辐射尘甚至飘散到了欧洲的大部分地区，因此，意大利规定部分农作物禁止食用，例如蘑菇。

　　切尔诺贝利核电站事故后，国际原子能机构(IAEA)通过对事故的分析和讨论，确认事故源于一系列人因失误——有意识违反操作规程：为完成汽轮机试验不顾反应堆将进入不稳定状态，眼看要发生事故还想把试验做完，最终酿成了一场人为的核灾难。

　　1986年IAEA国际核安全咨询组提交的《关于切尔诺贝利核电厂事故后审评会议的总结报告》中提出了“核安全文化”概念，并在进一步的报告《安全文化》中明确了此概念，即“安全文化是存在于单位和个人中的种种特性和态度的总和，它建立一种超出一切之上的观念，即核电站的安全问题由于它的重要性要保证得到应有的重视”。“安全文化”这一术语的内涵十分丰富，其含义的本质是在核电厂内营造一种气氛，通过管理工作的不断努力，使核电厂整个集体和每个人都处在一个重视并严格贯彻各项安全要求的环境中。核安全工作不仅仅是安全工程师的事，也是直接或间接地与每一个员工密切相关的工作。安全文化的培育，必须从高层做起。对于核电厂厂长来说，培养安全文化是第一位重要的工作任务。