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關(guān)鍵詞:核電站;地震;次生火災(zāi);撲救;防護
隨著科技化進程的不斷加快,我國把大量的精力都投入到了科學(xué)事業(yè)的發(fā)展與開拓當(dāng)中,尤其是核物質(zhì)的開發(fā)與探索。核電站的建設(shè)則成為了核研究的重點任務(wù)之一,只有將基礎(chǔ)建設(shè)把握住,才能使得地震發(fā)生時不會對核電站造成太大的影響,也不會因此造成很大的經(jīng)濟損失。
1核電站次生火災(zāi)的影響
談到核電站,很多人都只是聽說,至于深層次的了解便是一無所知了,但是說到地震,大家都會畏而遠(yuǎn)之,也深知它的危害,同樣對于核電站而言,地震是最具威脅性的災(zāi)害之一,因此只有對地震給核電站帶來的危害有一定的了解和認(rèn)識,才能有效地避免核電站在地震時遭受更大的損失。
1.1核電站
核電站又稱為核電廠,是用來實現(xiàn)核裂變或核聚變反應(yīng),之后通過釋放的能量收集電能的場所。目前,我國的核電站一般都是以商業(yè)價值進行建造和開發(fā),利用核能的運轉(zhuǎn)進而達到發(fā)電的效果。核電站由于其具有很強的輻射性和高爆性,所以一般建立在荒無人煙的場所,因其內(nèi)部含有多種微量元素的結(jié)合體,具有很高的危險性,因此在建造時都要做出嚴(yán)格的防護和隔離[1]。
1.2地震對核電站的危害
通過上面的描述,我們可以簡單了解核電站的性能以及危險性,那么當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時,地震是以波的形式進行傳播,由于震動可以使聚集的微量元素產(chǎn)生能量,因此在地震時,地震波很可能通過空氣效應(yīng),致使核電站中的反應(yīng)物質(zhì)發(fā)生強烈反應(yīng),裂變時還要釋放較大的能量,加上外界空氣的震蕩,很可能導(dǎo)致反應(yīng)堆失去控制,最終導(dǎo)致爆炸。核物質(zhì)是一種復(fù)燃性有氧物質(zhì),爆炸之后,如果不及時將火災(zāi)或者火災(zāi)隱患進行撲滅和清除,將很可能引起二次燃燒,甚至是爆炸。
1.3事實分析
由于核電站的特殊性,核電站發(fā)生火災(zāi)遠(yuǎn)比一般火災(zāi)危害大得多,除了會造成人員傷亡、經(jīng)濟損失外,更可能造成化學(xué)物質(zhì)泄漏,甚至是放射性污染。盡管核電站的選址已經(jīng)綜合了很多外界因素的干擾,并且在設(shè)計、施工階段都充分進行了抗震考慮,但不能保證核電站所有地區(qū)不會發(fā)生地震或者發(fā)生地震概率很低,比如:2007年,日本千島群島發(fā)生地震,由于地震震源較深,引發(fā)了大規(guī)模的海嘯,因此波及到了日本刈羽核電站變電設(shè)施,直接造成了核反應(yīng)堆泄露,引起火災(zāi),最終核電站附近同時遭受大火侵襲,發(fā)射性物質(zhì)污染了整個地區(qū),由此可見,地震次生火災(zāi)可以給核電站帶來的多么大的影響和后果。
2核電站地震次生火災(zāi)發(fā)生特性
為了更好的預(yù)防和避免核電站受到地震次生火災(zāi)的波及和影響,首先就要對核電站內(nèi)地震次生火災(zāi)發(fā)生特性、特點以及原因等因素進行一定的了解和掌握,只有進行了有針對性的認(rèn)識,才更加有助于地震次生火災(zāi)發(fā)生時及時進行撲救和預(yù)防。
2.1起火原因
2.1.1內(nèi)在原因根據(jù)了解得知,大多數(shù)核電站在地震之后產(chǎn)生次生火災(zāi)的根本原因是由于潛在火源沒有徹底排除,進而火災(zāi)在某種條件下再次發(fā)生。地震之后潛在火源會有很多,尤其是對于核電站來說,大多是在由于震蕩引起的物質(zhì)沖擊等,比如說地震可以導(dǎo)致氫氣運輸管道或者是發(fā)電機冷卻系統(tǒng)受到破壞,導(dǎo)致氣體泄露,最終引發(fā)火災(zāi),另外在地震的強作用力下,可以使得核電站內(nèi)設(shè)備短路、斷路等情況的發(fā)生,這些都是屬于震后潛在的引火源之一。2.1.2建筑物遭到破壞核電站內(nèi)建筑物被地震破壞這是作為引發(fā)次生火災(zāi)的另一種原因。在地震波的作用下,可以使得建筑物發(fā)生形變、移位,甚至是倒塌,這樣就會間接的造成內(nèi)部設(shè)施、管道、線路的損壞或者是交聯(lián),一旦遇到可燃性條件,就會發(fā)生火災(zāi),嚴(yán)重時會發(fā)生爆炸。
2.2火災(zāi)特點
經(jīng)過對各類核電站地震次生火災(zāi)事故的歸納、分析得出次生火災(zāi)的發(fā)生特點主要有:(1)一觸即發(fā),一點起火,多處同時發(fā)生火災(zāi);(2)地震之后,由于核電站建設(shè)廠房較為密集和復(fù)雜,出現(xiàn)火災(zāi)后,會連帶周圍陸續(xù)起火;(3)由于地震具有強大的破壞性,所以消防系統(tǒng)都會遭到強烈損壞,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時,消防設(shè)備起不到滅火的作用,致使火勢得不到有效控制,最終造成重大經(jīng)濟損失。
3核電站地震次生火災(zāi)的撲救與預(yù)防
對于核電站地震次生火災(zāi)而言,破壞性和影響力是極其惡劣的,只有對核電站次生火災(zāi)掌握一定的撲救方法,進行一些有效的、合理的預(yù)防措施,才能避免次生火災(zāi)的再次發(fā)生。
3.1次生火災(zāi)撲救原則
3.1.1先重點,后一般為了避免次生火災(zāi)對核功能造成更大影響,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時,首先就要對核安全系統(tǒng)采取積極的保護措施,切斷一切核系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備電源,對核反應(yīng)堆實行停堆處理,如果發(fā)現(xiàn)核安全系統(tǒng)已經(jīng)遭到破壞,并且有核物質(zhì)泄露現(xiàn)象發(fā)生,滅火行動要以控制泄漏物質(zhì)為主,對周圍人員進行迅速疏散,確保核系統(tǒng)不會發(fā)生更大的事故。3.1.2先隔離,后撲滅發(fā)現(xiàn)次生火災(zāi)發(fā)生時,第一時間就要對核反應(yīng)堆以及核安全系統(tǒng)實行安全防護措施,必要情況下應(yīng)該采取采取隔離的辦法,對氣體運輸管道、液體油、電氣電力系統(tǒng)一律實行封閉式管理,在切斷一切運行電源之后,然后實施滅火[2]。
3.2次生火災(zāi)的預(yù)防
3.2.1提高防火系統(tǒng)抗震等級要想核電站地震次生火災(zāi)得到有效的管理和預(yù)防,最重要的就是對防火系統(tǒng)實行等級式管理,提高防火系統(tǒng)的抗震強度,增設(shè)氣壓水噴淋系統(tǒng)、霧化噴頭滅火系統(tǒng)、泡沫噴射系統(tǒng),并且要在消防死角布置最為直接有效的消防設(shè)施,只有對防火系統(tǒng)進行加固,才能在次生火災(zāi)發(fā)生時對火災(zāi)進行更好的控制和撲救。3.2.2開展減災(zāi)科普宣傳活動核電站地震次生火災(zāi)起火原因復(fù)雜,光靠專業(yè)應(yīng)急救援隊伍還不夠,必須有廣大職工參與。所以,應(yīng)扎扎實實地搞好宣傳,普及核電站地震次生火災(zāi)的科學(xué)知識,使廣大職工了解和掌握震前、震時、震后的防震、避震和火災(zāi)防救知識,舉行有廣大職工參加的模擬實地防火救災(zāi)演習(xí),提高群眾綜合防震意識和能力,一旦發(fā)生地震次生火災(zāi),能夠從容應(yīng)震,同時迅速撲救火災(zāi)。
結(jié)束語
綜上所述,核電站地震次生火災(zāi)的發(fā)生是多種因素相結(jié)合的,只有對次生火災(zāi)進行及時的預(yù)防和準(zhǔn)確的管理,才能將事故造成的損失降到最低,從而實現(xiàn)核電站更加安全可靠的發(fā)展。
參考文獻
[1]王國權(quán),馬宗晉,蘇桂武,周錫元.國外幾次震后火災(zāi)的對比研究[J].自然災(zāi)害學(xué)報,1999(3).
什么是核輻射
核輻射通常稱為放射性,存在于所有的物質(zhì)之中,是億萬年來存在的客觀事實,是正?,F(xiàn)象。
核輻射是原子核從一種結(jié)構(gòu)或一種能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)或另一種能量狀態(tài)過程中所釋放出來的微觀粒子流。核輻射可以使物質(zhì)引起電離或激發(fā),故稱為電離輻射。
核輻射主要是指α、β、γ 3種射線。α射線是氦核,只要用一張紙就能擋住,但吸入體內(nèi)危害大;β射線是高速電子,皮膚沾上后灼傷明顯。這兩種射線由于穿透力小,影響距離比較近,只要輻射源不進入體內(nèi),影響不會太大。γ射線的穿透力很強,是一種波長很短的電磁波,能穿透人體和建筑物,危害距離遠(yuǎn)。
核輻射效應(yīng)
電磁波是很常見的輻射,對人體的影響主要由功率和頻率決定。通訊用的無線電波是頻率較低的電磁波。如果按照頻率從低到高(波長從長到短)的次序排列,電磁波可以分為:長波、中波、短波、超短波、微波、遠(yuǎn)紅外線、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。以可見光為界,頻率低于(波長長于)可見光的電磁波對人體產(chǎn)生的主要是熱效應(yīng),頻率高于(波長短于)可見光的射線對人體主要產(chǎn)生化學(xué)效應(yīng)。
人員在短時間內(nèi)受到1戈瑞(指每千克受照射物質(zhì)吸收一焦耳射線能量的吸收劑量)以上劑量照射時,會發(fā)生急性放射??;電子器件在大劑量或高劑量作用下會引起瞬態(tài)干擾和永久損壞;瞬發(fā)γ射線可引起核電磁脈沖、內(nèi)電磁脈沖和系統(tǒng)電磁脈沖;中子還會使某些物質(zhì)產(chǎn)生感生放射性;γ射線會產(chǎn)生攝影膠片感光、光學(xué)玻璃變暗等效應(yīng)。
核輻射對生物體的傷害
核輻射對生物體的傷害是怎么造成的呢?生物體內(nèi)有大量的各種分子,分子內(nèi)部的化學(xué)鍵一般鍵能為2到10個電子伏。核輻射的各種微觀粒子帶有的能量都比化學(xué)鍵的鍵能高,因此有可能破壞生物體內(nèi)分子的化學(xué)鍵,造成分子性質(zhì)改變。大部分情況下,細(xì)胞內(nèi)的個別分子被破壞而失去生理活性或者整個細(xì)胞受損死亡后,會很快被人體分解吸收,重新利用,不會造成重大傷害。然而,這種傷害也有可能導(dǎo)致正常的體細(xì)胞基因發(fā)生變化,如果這種變化不能修復(fù)并且細(xì)胞仍然存活,就有可能不受控制地進行復(fù)制,變成癌細(xì)胞。因此,長時間接受較高強度的核輻射是有致癌的可能性的。
核輻射效應(yīng)的應(yīng)用
核輻射在食品生產(chǎn)中可用于常溫殺菌。食品經(jīng)過高強度的射線照射之后,可以保證大部分細(xì)菌被滅殺。
治療癌癥的放射療法(放療)是核輻射的另外一種應(yīng)用。通過對癌變的部位進行高強度的輻射處理,使得癌細(xì)胞(也包括正常細(xì)胞)大量死亡,達到抑制癌細(xì)胞的目的。
輻射育種。核輻射可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)染色體基因發(fā)生變化,如果恰巧是生殖細(xì)胞的基因被改變了,那么如果能夠產(chǎn)生正常的后代,就有可能獲得一些新的性狀。輻射育種就是利用高強度的輻射處理種子,然后從這些受到高強度輻射之后還能夠發(fā)芽的種子里面篩選培育,獲得性能比較好的新品種。
因為天然輻射而產(chǎn)生的新基因、新品種在生物進化過程中起到了相當(dāng)重要的作用,從這個角度來說,維持一個低水平的輻射對生物種群的進化和發(fā)展是有好處的。
不必談“核”色變
實際上,人類的生活沒有一刻離開過放射性,這些放射性是天然放射性,主要來自3個方面:宇宙射線;地面和建筑物中的放射性;人體內(nèi)部的放射性。
微量的放射性不會危及健康。人類的很多活動都離不開放射性。例如,人們攝入的空氣、食物、水中的輻射照射劑量約為0.25毫希/年;帶夜光表每年有0.02毫希輻射照射劑量;乘飛機旅行2 000公里輻射照射劑量約0.01毫希;每天抽20支煙,每年有0.5~1毫希輻射照射劑量;一次X光檢查的輻射照射劑量約為0.1毫希等等。
正常運行中的核電站給人們帶來的放射性也是很小的。以秦山地區(qū)居民為例,當(dāng)?shù)鼐用窠邮艿奶烊环派湫员镜资?.24毫希/年,而一座百萬級核電站周圍的居民接受的放射性約為0.048毫希/年,與每天抽一支香煙的輻照劑量相當(dāng)。
居里夫人因白血病去世,鄧稼先因直腸癌去世,這可能和他們長時間接觸放射性物質(zhì)有關(guān)系。人類是不可能與核輻射完全隔絕的,這樣的危險總是難以避免,但沒有必要過于恐慌。只要盡量避免接觸強的核輻射就好了,比如說小心放射性超標(biāo)的大理石地板、避免直接接觸核材料等。
核電站并非核武器
日本福島核電站爆炸之后引起了普遍恐慌,主要是因為人們聯(lián)想到了核武器爆炸。核武器爆炸的毀滅性讓人們不寒而栗,不過核電站與核武器有著本質(zhì)上的區(qū)別。
無論是核電站還是核武器都會使用到一種放射性元素――鈾,鈾元素包括鈾-234、鈾-235、鈾-238等。鈾-238在地球上廣泛存在,大概占到鈾總量的99%。而通常我們說的核武器主要使用鈾-235,它只占鈾總量的0.7%。
鈾-235能夠通過裂變產(chǎn)生巨大能量,這就是核武器的由來。核武器使用的鈾-235的濃度達到90%以上。以投放在廣島的“小男孩”為例,60 公斤的鈾-235中有約1公斤在爆炸中進行了核裂變,當(dāng)時造成了7萬人死亡。但核電站中使用的鈾-235濃度只有3%,這樣的純度,即便反應(yīng)堆失控也不易引起核爆炸。
當(dāng)然,即便核電站不是核武器,如果發(fā)生大型爆炸,也會造成巨大危害。比如在1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故中,反應(yīng)堆爆炸造成了8噸放射性物質(zhì)泄漏,320萬人受到輻射,污染范圍6萬多平方公里。目前,日本共有55個核電站,分布在17個市縣。假如切爾諾貝利慘劇再次上演,遍布日本各地的核電站同時爆炸,日本36萬平方公里的土地將會全部遭受污染,其他國家也會受到嚴(yán)重影響。
歷史核事故一覽
1957 年9 月29 日:前蘇聯(lián)烏拉爾山中的秘密核工廠“車?yán)镅刨e斯克65 號”,一個裝有核廢料的倉庫發(fā)生大爆炸,迫使前蘇聯(lián)當(dāng)局緊急撤走當(dāng)?shù)?1 000 名居民。
1957 年10月7日:英國東北岸的溫德斯凱爾的一個核反應(yīng)堆發(fā)生火災(zāi),這次事故產(chǎn)生的放射性物質(zhì)污染了英國全境,至少有 39 人患癌癥死亡。
1961年1月3日:美國愛荷華州一座實驗室里的核反應(yīng)堆發(fā)生爆炸,當(dāng)場炸死3名工人。
1967年夏天:前蘇聯(lián)“車?yán)镅刨e斯克 65 號”用于儲存核廢料的“卡拉察湖”干枯,結(jié)果風(fēng)將許多放射性微粒吹往各地,當(dāng)局不得不撤走9 000 名居民。
1971年11月9日:美國明尼蘇達州“北方州電力公司”的一座核反應(yīng)堆的廢水儲存設(shè)施發(fā)生超庫存事件,結(jié)果導(dǎo)致5 000 加侖放射性廢水流入密西西比河,其中一些水甚至流入圣保羅的城市飲水系統(tǒng)。
1979 年3月28日:美國三里島核反應(yīng)堆因為機械故障和人為的失誤致使冷卻水和放射性顆粒外逸,但沒有人員傷亡報告。
1979 年8月7日:美國田納西州濃縮鈾外泄,結(jié)果導(dǎo)致1 000 人受傷。
連日來,日本福島核電站爆炸升起的煙云,再次攪動人們意識深處對核輻射的恐懼,像一場心理“海嘯”,迅速波及世界各地。人們以不同方式作出反應(yīng),有上街示威,反對核能的;有口誅筆伐,主張改弦易轍的;有采取措施,進行自防自救的……雖說形式各異,但提出的問題卻是相同的?!拔抑車暮穗娬景踩珕??我們是否需要核電?”成為當(dāng)今全球討論的焦點。在作出回答之前,不妨先讓我們共同回顧一下人類和平利用核能的歷史。
核電的誕生
作為人類和平利用核能的里程碑,世界第一座核電站運行近半個世紀(jì)才安全退役,堪稱典范。
早在二戰(zhàn)結(jié)束前后,科學(xué)家就已考慮和平利用核能的課題。1951年,美國科學(xué)家首次在愛達荷國家反應(yīng)堆試驗中心,生產(chǎn)出100千瓦核電,邁出了和平利用核能的第一步。1954年6月27日,莫斯科廣播電臺的一則新聞?wù)痼@了世界:“在科學(xué)家和工程師的共同努力下,蘇聯(lián)建成了世界上第一座5000千瓦核電站,已開始向農(nóng)業(yè)項目供電?!边@個名為“第一核電站”的項目,當(dāng)時屬于最高機密,連建設(shè)工地上的工人都不知道自己在建什么。這座位于莫斯科近郊奧布寧斯克的核電站,從方案設(shè)計到竣工運行僅耗時3年,創(chuàng)下了核電站建設(shè)的速度之最。按設(shè)計,該核電站的安全運行壽命為30年。據(jù)此,蘇聯(lián)于1984年決定將其關(guān)閉。后因種種原因,核電站的關(guān)閉計劃一推再推,直到2002年4月30日俄羅斯原子能部宣布將其正式關(guān)閉。核電站從投產(chǎn)到退役,安全運行了近半個世紀(jì),堪稱世界核電站的安全典范。核電站規(guī)模雖小,但它被公認(rèn)是人類和平利用核能的一個里程碑。退役后,已更名為“奧布寧斯克科學(xué)城”,要改建成科技博物館。
與此同時,世界各科技強國和平利用核能的科研工作,也在突飛猛進。1956年,美國、英國先后建成核電站;進入20世紀(jì)60年代,核電國家的名單上又增加了法國、德國、加拿大、日本等。從1954年到1965年,全球有38個核電站投入運行。其中蘇聯(lián)采用的技術(shù)是石墨沸水堆;美國采用的技術(shù)有沸水堆和壓水堆;英法則選擇了不使用濃縮鈾,只使用天然鈾的石墨汽冷堆;加拿大走的是天然鈾重水堆發(fā)展之路。上述核電技術(shù),為后來核電技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在業(yè)內(nèi),被視為早期原型反應(yīng)堆,即“第一代”核電技術(shù)。
經(jīng)過多年安全運行,核電技術(shù)日趨成熟,尤其是上世紀(jì)七十年代的“石油危機”,更成為推動核電發(fā)展的強大動力,核電的經(jīng)濟性受到空前推崇。如果說,此前核電技術(shù)還處于開發(fā)和試運行階段的話,七十年代則成為核電迅速發(fā)展的時期。到1980年,全球新增核電站242個。從1970年到1982年,美國的核電產(chǎn)量增長12.8倍,核電占電力產(chǎn)量的比例從1.3%增加到16%;法國的核電產(chǎn)量增長了20.4倍,核電比例超過其電力生產(chǎn)的40%;日本的核電產(chǎn)量增長了21.8倍,核電比例達到20%。期間,巴西、阿根廷、印度等發(fā)展中國家也步入核電國家的行列。
核電的挫折
接連出現(xiàn)的核電站事故,讓世界核電工業(yè)徘徊不前幾十年。
然而,正當(dāng)世界核電工業(yè)躊躇滿志,準(zhǔn)備大干一場的時候,遭到了美國三哩島核電站事故的當(dāng)頭一棒。這是一座95萬千瓦的壓水堆電站。事情發(fā)生在1979年3月28日凌晨4時半。該電站2號反應(yīng)堆主給水泵停轉(zhuǎn),輔助給水泵按預(yù)設(shè)程序啟動。問題出在輔助回路中有一道閥門在此前的例行檢修后沒有按規(guī)定打開,導(dǎo)致輔助泵的冷卻水不能按預(yù)設(shè)程序進入,反應(yīng)堆溫度迅速上升。當(dāng)操作人員發(fā)現(xiàn)問題時,已有47%燃料棒熔化并發(fā)生泄漏。這是核電站歷史上第一次發(fā)生燃料棒熔化事故。雖說事故并沒有因核泄漏直接導(dǎo)致人員死亡,但卻引起了人們對核電站安全的警覺。美國政府撤回了67座核電站的訂單,發(fā)展核電的計劃至少擱置了30年。
那幾年,世界核電工業(yè)正像“屋漏偏逢連陰雨”。三哩島核事故的陰影還沒擺脫,又一場史無前例的核電站災(zāi)難襲來。那是1986年4月26日凌晨1點23分,原蘇聯(lián)境內(nèi)的切爾諾貝利核電站4號反應(yīng)堆發(fā)生爆炸,使大量高輻射物質(zhì)進入大氣層,造成大面積輻射污染。當(dāng)時,有33.6萬居民從核電站周圍撤離,輻射物質(zhì)隨風(fēng)飄到數(shù)千公里之遙的歐洲大部分地區(qū)和北美東部地區(qū)。烏克蘭、俄羅斯和白俄羅斯都受到嚴(yán)重污染。據(jù)2005年的切爾諾貝利事故報告,有47名救災(zāi)人員和9名兒童直接死于輻射;有60萬人受到輻射污染;造成經(jīng)濟損失2000億美元。關(guān)于事故起因,1986年8月公布的說法,把事故責(zé)任推給核電站操作員;1991年的說法,則認(rèn)為是反應(yīng)堆設(shè)計缺陷所致。與美歐的反應(yīng)堆設(shè)計不同,切爾諾貝利核電站的反應(yīng)堆沒有防護罩,一旦發(fā)生爆炸,就會造成大量高輻射物質(zhì)泄漏。政府在事故后已下令停建同樣類型的核電站。
受這兩次核電站事故的影響,全球“反核”呼聲此起彼伏,人們一度“談核色變”,許多國家出現(xiàn)了以反核為己任的“綠黨”。在這一背景下,可以說從上世紀(jì)八十年代至上世紀(jì)末,是世界核電發(fā)展的徘徊期,也是核電工業(yè)在安全方面不斷反思、改進的時期。
核電的未來
人類進入新世紀(jì),能源危機和環(huán)境壓力使核電再度煥發(fā)生機。
世界核電工業(yè)重現(xiàn)復(fù)興,是在人們邁進21世紀(jì)之后。據(jù)世界核能協(xié)會今年3月的數(shù)據(jù),全球有443座核電站在運行,有62座核電站在建設(shè),有158座核電站在設(shè)計,有324座核電站在辦理申請手續(xù)。甚至有人視21世紀(jì)為“核電世紀(jì)”。
人們之所以將目光再次投向核能,并不是偶然的。首先是因為能源的供需矛盾日趨突出。專家指出,目前世界人口為66億,到2050年可能超過90億。隨著世界經(jīng)濟增長和人們生活水平的提高,人類對能源的需求越來越大。而目前在能源消費結(jié)構(gòu)中擔(dān)當(dāng)主角的石油、天然氣、煤等礦石能源的資源是有限的。按目前的開采量,石油資源只夠開采70年,油價已經(jīng)漲到影響經(jīng)濟發(fā)展的水平,供需矛盾日趨激烈。而生產(chǎn)核電所需的鈾、钚、釷等資源又相當(dāng)豐富,僅鈾的儲量就有約417萬噸,可供開發(fā)的核燃料資源提供的能量是礦石燃料的十多萬倍,可以長期提供低價電力。
其次是人類活動在相當(dāng)程度上導(dǎo)致全球氣溫上升,極端氣候現(xiàn)象頻發(fā)。在聯(lián)合國主導(dǎo)下,國際社會提出了改變經(jīng)濟增長方式,控制全球氣溫上升的一系列措施和目標(biāo)。核能不僅在生產(chǎn)過程中“零排放”,也能大量減少運輸過程中的排放,因而被歐盟、美國、亞洲的許多國家列為“清潔能源”政策的重要組成部分。據(jù)介紹,1000克鈾釋放的能量相當(dāng)于2400噸標(biāo)準(zhǔn)煤。一座100萬千瓦的煤電廠,每年需煤300萬至400萬噸,還要產(chǎn)生大量灰渣,而相同功率的壓水堆核電站,一年只需含量為3%的低濃縮鈾28噸。
還有,經(jīng)過幾代科學(xué)家的持續(xù)努力,核電站的安全性取得了重大進展。依據(jù)不同類型反應(yīng)堆已累計運行上萬年的經(jīng)驗;結(jié)合運行中發(fā)現(xiàn)的問題,尤其是幾次重大核電站事故的教訓(xùn);參照“9?11事件”、地震、洪水、海嘯等重大災(zāi)難對核電站安全的挑戰(zhàn),核電技術(shù)的安全性能在不斷提高??茖W(xué)家早就將防止“燃料棒熔化”鎖定為核電站安全的關(guān)鍵,并找到了目前看是較有效的應(yīng)對方法。核能專家指出,從三哩島、切爾諾貝利到福島核電站事故,都是因為在需要冷卻的時候不能冷卻,導(dǎo)致燃料棒熔化造成核輻射。這是因為目前在全球運行的核電站技術(shù)都屬于“第二代”。雖都有輔助冷卻系統(tǒng),但啟動這些系統(tǒng)需要動力。福島核電站的問題就出在沒有動力來啟動輔助冷卻系統(tǒng)。
現(xiàn)在的“第三代”技術(shù)則解決了這個問題。如AP1000技術(shù)將很多大水箱放在廠房頂上,水箱表面是一層膠制的膜,一旦出現(xiàn)燃料棒熔化,溫度升高,膜就會熔化,水會把廠房整個淹沒,不需要任何動力。專家認(rèn)為,如果福島核電站使用的是“第三代”技術(shù),情況會好許多,至少不會波及周圍。在設(shè)計上,第三代反應(yīng)堆加了自動卸壓閥門,安全殼也比較結(jié)實。有人計算過,第二代核電站出現(xiàn)燃料棒熔化的可能性是萬分之一。對第三代核電站的設(shè)計要求是,燃料棒熔化的概率不得超過十萬分之一??茖W(xué)家已開始研究下一代核技術(shù),要利用核發(fā)電過程中產(chǎn)生的廢熱發(fā)電、供熱、生產(chǎn)氫氣、進行海水淡化處理等,讓核電更好地造福人類。
在日本參議院會館,面容清瘦的山田恭暉先生宣布,將不惜用自己的生命來撲滅核泄漏?!拔覀兌家呀?jīng)是老人,不再擔(dān)憂核輻射問題,我們將盡自己的智慧和技術(shù),為撲滅福島第一核電站的核泄漏問題作最后的貢獻?!?/p>
他是這支“老人敢死隊”的領(lǐng)隊和組織者。當(dāng)他對著世界媒體侃侃而談后半生“理想”時,顯得那樣的意氣風(fēng)發(fā),絲毫看不出他已有72歲高齡。只有他左邊額頭青黑色的老人斑,是遮不住的歲月痕跡。
對“核”感情復(fù)雜
像很多上個年紀(jì)的日本人一樣,山田恭暉對“核”始終有著復(fù)雜的感情。當(dāng)美國人在廣島和長崎投下原子彈的時候,他雖不在日本,而是在韓國漢城,但這同樣給他帶來了兒時的心理陰影。
在東京大學(xué)求學(xué)期間,山田加入了左翼學(xué)生運動團體,經(jīng)常參加反對核武器的示威游行,還擔(dān)任其中的領(lǐng)頭羊角色,這使他甚至被警察逮捕過。
1962年大學(xué)畢業(yè)后,山田進入住友金屬公司工作,這是全球五大鋼管公司之一。在那里,山田擔(dān)任精英工程師,一工作就是28年。工作期間,山田始終沒有放棄對核問題的關(guān)注。每當(dāng)右翼試圖修改和平憲法,違反無核武器三原則的時候,他都會隨同人群上街表達抗議。
日本地震發(fā)生后,山田先生在電視上和電腦上反復(fù)觀看了福島第一核電站爆炸及核泄漏的畫面,對核電站的未來憂心忡忡。當(dāng)看到年輕的工作人員忍受著高輻射從事維修工作時,一個念頭在山田心里逐漸成形?!翱粗鴮O輩們冒險,自己卻什么都不做,這樣的事情我不會干,”他對自己說。
今年4月,山田先生自己制作并成立了一個名叫“阻止核電站爆炸”的網(wǎng)站。他向2500多位同齡人發(fā)出郵件和電話邀請,希望他們加入。這個網(wǎng)站一個重要目的,就是公開招募進入福島第一核電站從事?lián)屝薰ぷ鞯摹袄夏晷袆雨牎敝驹刚擗D―以此為標(biāo)志,“老年行動隊”逐漸成型。
獲得福島“入場券”
“老年行動隊”招募到400余名志愿者,他們中有大學(xué)教授,也有消防員,年齡從30歲到82歲不等。按照山田先生的想法,老年行動隊主要面向60歲以上的技術(shù)人員,其他年齡層的志愿者不會進入核電站。
山田介紹說,他們都是志愿者,不要政府和納稅人的一分錢,做這件事純粹出于良心。由于看到核電站的危險,以及最近地震、海嘯接連發(fā)生,經(jīng)濟一直沒有復(fù)蘇動力,山田先生感到十分痛心,他說:“這里已經(jīng)不是一個可以安心養(yǎng)老的國家了”,所以想著要為社會發(fā)揮一點“余熱”。
根據(jù)計劃,他們將選擇5人組成一個“福島核電站調(diào)查團”進入福島第一核電站進行現(xiàn)場調(diào)查,之后再根據(jù)情況,將志愿者們分成小隊,輪流在核電站里實施搶修等技術(shù)性工作。
調(diào)查團隊囊括了眾多專業(yè)人士,他們退休后,依然選擇發(fā)揮余熱。
石田和彥,是來自滋賀縣的63歲建筑工人,曾參與了建造福島第一核電站一號核反應(yīng)堆的外殼。他說3月11日地震和核電站反應(yīng)堆爆炸那一刻,自己感情非常復(fù)雜。此后得知山田先生的團體后,就決定加入。
石田和彥回憶作出決定的那一刻時說,“我告訴妻子我想去現(xiàn)場搶修,妻子說那就去做你應(yīng)該做的事情吧?!?/p>
除了專業(yè)技術(shù)人員、核電站前工作人員之外,山田先生的團隊里還有很多純粹的業(yè)余人士,比如1名酒吧歌手、2名廚師。
山田先生利用網(wǎng)絡(luò)招募的一些志愿者,都是專業(yè)的退休人員,有的有一輩子的技術(shù)經(jīng)驗,所以“用這樣的團隊去進行修復(fù)工作的話,我覺得不會比現(xiàn)在的差。”
行動感動日本政府
對于這支民間力量,日本政府的態(tài)度也在轉(zhuǎn)變。
當(dāng)山田先生剛剛招募“老年行動隊”隊員的時候,首相菅直人助理細(xì)野豪志將其稱為“決死隊”,這個詞帶有一定的貶義色彩。山田先生本人曾多次表示,自己并不是帶著自殺使命組織這個“老年行動隊”的,他只是想到了最壞的結(jié)果而已。他說:“行動隊的隊員們都會盡全力保護自己,要活著回來?!?/p>
當(dāng)5月福島第一核電站的工作人員出現(xiàn)中暑和受到核泄漏污染的狀況后,細(xì)野豪志對山田先生的建議逐漸認(rèn)可。他在一個記者會上贊揚道:“就算可能犧牲自己的生命,也愿為國家做貢獻,這種精神是十分寶貴的,不過首先我們要對他們進行身體檢查,確保不會輕易受到輻射影響?!?/p>
6月初,負(fù)責(zé)核安全的日本經(jīng)濟財政大臣海江田萬里還專門和山田先生舉行了會晤。山田說,海江田萬里也支持老年行動隊。
東京電力公司和相關(guān)專家們曾預(yù)測,福島第一核電站的整個維修計劃或許長達10年,甚至更長的時間,這樣放射性物質(zhì)的泄漏才能基本上消除。山田先生也按照這個時間表來規(guī)劃“老年行動隊”的未來。
他是一個十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜?,幾乎將自己后半生的生命時間都計算的一清二楚,并且和福島第一核電站聯(lián)系了起來。他說,之所以承擔(dān)這項任務(wù)是因為年紀(jì)很大了。“我現(xiàn)在72歲,根據(jù)日本平均壽命,我還有13~15年的生活?!币虼穗m然泄漏核電站里高輻射性的物質(zhì)會影響他的身體健康,乃至患上癌癥,但他卻說:“癌癥發(fā)病要到20~30年左右,或許得癌癥之前,我就已經(jīng)死了。”
2月7日,一份《關(guān)于請求停止江西彭澤核電廠項目建設(shè)的報告》的文件在微博上引發(fā)熱議,該《報告》的發(fā)文單位為安徽省安慶市望江縣人民政府?!秷蟾妗分敝附髋頋珊穗姀S項目在建設(shè)前期以及項目建成后存在的各種問題或隱患。
其中有兩個重要問題。一是彭澤核電廠項目所在地半徑10公里人口密集,在20萬以上,二是核電廠所處的江西九江位于“九江一靖安”斷裂帶上,地震較為活躍。
生活在高風(fēng)險技術(shù)時代
高風(fēng)險技術(shù)是指容易出現(xiàn)危及人類、生物和環(huán)境的技術(shù)。其中最具代表性的是核電站,其他還有可以引起嚴(yán)重污染的化工(技術(shù))企業(yè),如化企業(yè)和重金屬冶煉企業(yè)等。這些技術(shù)在造福于人類時,也可能危及人類。核電站的風(fēng)險在2011年3月11日日本福島核電站事故后得到體現(xiàn)?;髽I(yè)造成的風(fēng)險以1984年12月3日印度中部的博帕爾事件為代表。當(dāng)時,該市北郊的美國聯(lián)合碳化物公司印度公司的農(nóng)藥廠發(fā)生特大事故,造成2萬多人死亡,5萬多人受到傷害,20多萬人受到波及。而重金屬危害以20世紀(jì)初日本鎘污染造成的“痛痛病”為代表,該病持續(xù)幾十年,導(dǎo)致20多人死亡,數(shù)十萬人受到影響。
今天,核電站遍布世界各地,總共有428座,中國有11座。如果以核電站方圓30公里為來計算,目前全球約有9000萬人生活在有潛在核風(fēng)險的區(qū)域內(nèi),中國、德國和巴基斯坦有超過900萬人面對核風(fēng)險,印度、中國臺灣和法國則有500~600萬人面臨核風(fēng)險。如果擴大至核電站方圓75公里,則全球有多達5億人生活在核威脅下,其中以美國受威脅人口最多,超過1.1億人。中國有多達7300萬人受到威脅,印度有5700萬人,德國與日本則分別有3900萬人和3300萬人居住在核風(fēng)險區(qū)內(nèi)。
最令人擔(dān)憂的是巴基斯坦的卡拉奇核電站,雖然這只是一個規(guī)模很小的核電站,所生產(chǎn)的電力只有125兆瓦,可是方圓30公里卻住著超過800萬人。中國臺灣的國圣核電站和金山核電站分別能夠生產(chǎn)1933和1208兆瓦的電力,但這兩個核電站方圓30公里地區(qū)的人口相對于卡拉奇核電站較少,各有500多萬人。以核電站方圓75公里來看,受核威脅人口最多的要數(shù)中國廣東核電站與嶺澳核電站,這兩座核電站分別有超過2800萬人居住在“危險區(qū)”。
然而,要對核電站周邊范圍的潛在風(fēng)險進行客觀評估幾乎是不可能的,核電站周圍的人口集中程度也不能作為危險的唯一測評因素。這是因為每個核設(shè)施都具有獨特的風(fēng)險因素,包括地震風(fēng)險、維修的質(zhì)量、監(jiān)督疏忽和設(shè)施內(nèi)輻射性物質(zhì)的數(shù)量等。
如何與高風(fēng)險技術(shù)共存
由于核電被視為是清潔能源,因而現(xiàn)代社會不可能完全與核電站分手。同樣,由于能滿足人們的多種需求,高風(fēng)險的化工企業(yè)等也不可能完全關(guān)閉,因此,人類必須與高風(fēng)險技術(shù)共存。
美國耶魯大的組織社會家查爾斯-佩羅認(rèn)為,既然是高風(fēng)險技術(shù),就意味著會出事故。而一些事故并非人們以前所估計的那樣可能只是百年一遇,或千年一遇,因為高技術(shù)復(fù)雜系統(tǒng)出事故的概率會比人們原先估計的要高得多,而且設(shè)計來保障安全的措施自身也會出故障。
例如,早在1984年佩羅出版《高風(fēng)險技術(shù)與“正常事故”》一書時,只發(fā)生過美國三哩島核電站事故(1979年)。但是當(dāng)時佩羅預(yù)言,也許10年內(nèi)還會出現(xiàn)核電站或其他高技術(shù)事故。果不其然,1986年4月26日就發(fā)生了蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故。
2011年3月11日,日本福島核電站事故的發(fā)生更是對佩羅觀點的驗證。日本人建造福島核電站之初,也信誓旦旦地稱,核電站能抗百年一遇的地震。然而,自然卻像一匹桀驁不馴的野馬,它不會輕易聽從人的意志并就范于人。盡管日本修建核電站根據(jù)以往的經(jīng)驗?zāi)芸?級地震,但是2011年3月11日卻發(fā)生了500年不遇的9級地震,同時還引發(fā)了千年不遇的特大海嘯,從而導(dǎo)致對核電站的供電停止,使冷卻系統(tǒng)(這就是設(shè)計出來保證核電站安全的技術(shù))失去功能,結(jié)果核燃料持續(xù)燃燒升溫,造成核反應(yīng)堆爆炸和核泄漏。
所以,如果人類需要從事高風(fēng)險技術(shù)并從中獲利,就需要會與高風(fēng)險技術(shù)系統(tǒng)共存。其中一個關(guān)鍵點是,認(rèn)同一個生活和經(jīng)濟觀點:不要把雞蛋都放在一個籃子里,這樣就能分散風(fēng)險。對此,需要對高風(fēng)險技術(shù)進行分散化、多元化和建設(shè)后備設(shè)施的防災(zāi)準(zhǔn)備。
中國的《核電廠環(huán)境輻射防護規(guī)定》(GB6249-86),對核電站的選址、建設(shè)期間環(huán)境影響、運行期間的污染(主要是核輻射的影響)防治措施、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的配置、核電站的三廢處理系統(tǒng)(廢液處理系統(tǒng),固體廢物處理系統(tǒng)和廢氣處理系統(tǒng))的建立和運行、核電站的縱深防御機制、核電站(廠)址周圍的人口、交通、通訊等分布情況等都提出了要求,其中在選擇核電站地址上有人口密度的規(guī)定。