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黄联勇
本报记者任荃
受日本东北部8.8级地震影响,东京电力公司下属福岛第一核电站昨天发生放射性物质泄漏和爆炸,附近居民被紧急疏散至20公里以外的地方,日本也首次因核事故宣布进入紧急状态。
一时间,对于核泄漏和爆炸的原因众说纷纭,而有关核电站的安全问题又一次如阴云般笼罩在全球民众心中。中国工程院院士徐大懋在接受本报记者采访时表示,就目前公布的消息来看,此次福岛核电站泄漏的程度可能与1979年美国三里岛核电站核泄漏事故相当,对附近居民健康和环境的影响应该在可控范围之内。
最后一道安全屏障还没有破
从一早测得的放射性物质泄漏到之后的核电站爆炸,昨天,一道道夹裹着核辐射的危险疑云朝着日本福岛核电站越压越密。直到晚间的记者会上,日本政府才作出了官方解释:此次爆炸为“厂房墙壁垮塌”,“并非内部的核反应堆安全壳发生爆炸”,同时宣布核电站外部的放射性物质比爆炸前反而有所减少。
上海交大核科学与工程学院副院长杨燕华教授告诉记者,核电站一般有三道安全屏障,即包壳、压力壳和安全壳。通常,一个反应堆由100多个燃料组件构成,每个燃料组件中包含若干根燃料棒——好似一支支活动铅笔,由锆合金管制成的“笔杆”中塞入了一截截由铀芯块制成的“笔芯”,这支“笔杆”被称为“包壳”。为防止放射性物质泄漏,反应堆必须密封在不锈钢材质的压力容器中,外面还要套上一个由钢筋混凝土浇筑而成的安全壳。“从日本官方发布的消息来看,至少最后一道安全屏障还没有破。”杨燕华说。
至于下午发生的爆炸,外界普遍猜测是氢气爆炸,而非反应堆本身被炸毁。中国广东核电集团下属苏州热工研究院前院长吴迪中教授分析说,氢气最有可能来自于高温蒸汽遇到金属后发生的水解反应,一旦氢气浓度超过临界点,则极易发生爆炸。不过,也有专家认为,是由于堆芯融化将反应堆中的水分解成了氢气和氧气,从而引发了爆炸。
附近居民相当于照了一次X光
福岛核电站属于沸水堆,由于少了一个环路,其安全性较主流的二代堆技术(即压水堆)低了一个级别。所谓“沸水堆”是直接用反应堆产生的蒸汽去推动汽轮机发电,蒸汽中可能包含大量放射性物质;而在压水堆中,则插入了一个热交换器,用于发电的蒸汽中不会含有放射性物质。
吴迪中告诉记者,沸水堆的设计堆芯熔化概率约为10-4至10-5,也就是运行一万个堆年允许堆芯熔化一次,概率非常低。
此前,有人担心福岛核电站的核泄漏事故可能产生类似“切尔诺贝利事件”的灾难性后果。吴迪中认为,似乎不太可能。
“首先,切尔诺贝利核电站属于石墨堆,而且没有安全壳,一旦发生爆炸,整个反应堆会烧起来;其次,它是一座由军工堆改建而成的核电站,其设计理念与民用堆完全不一样。”他表示,即便沸水堆发生爆炸,其释放的辐射剂量也会较切尔诺贝利小很多。“我想,此次核泄漏的影响可能与美国三里岛事故相当或略高一点点,附近居民也就相当于照了一次X光。”
截至记者发稿时的消息,发生爆炸的福岛第一核电站正在用消防水为反应堆降温。通常,核电站内的消防用水可维持反应堆24小时的用水之需,要避免更大的灾害,当务之急是解决淡水补给问题。
核泄漏源于次生灾害而非地震
在日本,核电比重已站整个电力供应的30%左右,每座核电站的抗震设计都采用了极高标准——假定6.5级地震就发生在脚下10公里的地方。因此,8.8级的“史上最强震”并未对该国境内的核电站造成基础性损毁。福岛核电站的泄漏危机恰恰是来自地震所引发的海啸。数米高的巨浪打坏了核电站的应急柴油机,导致反应堆冷却失灵。
据吴迪中介绍,我国核电站的抗震设计是按照万年一遇的标准设防,选址也会严格避开地震带。“我国核电站的抗震设计虽已非常严格,可福岛核电站的教训依然带给我们许多启示:首先,对于地震设防应考虑得更加保守;其次,选址时,应对外部事件留有更充分的裕度。”
作为一名核电站选址专家,他表示,尽管全球至今未发生由地震直接造成的核电站损毁,但提高核电站对于地震及其次生灾害的设防级别永远不为过。