一場(chǎng)大地震后的海嘯，把全世界的目光吸引到了日本福島核電站——海嘯摧毀了核電站所有的應(yīng)急柴油機(jī)，核電站內(nèi)的幾次爆炸揪緊了人們的心，甚至擔(dān)心風(fēng)向、洋流是否會(huì)把核輻射的影響帶到自己家門口？

其實(shí)，這種惴惴不安大可不必，因?yàn)樵诮?jīng)歷了前蘇聯(lián)切爾諾貝利、美國(guó)三里島的核事故之后，全世界的核工程專家已在采取各種措施提高核電站的安全性。承擔(dān)我國(guó)第一個(gè)核電站——秦山30萬(wàn)千瓦核電站總體和核島設(shè)計(jì)的上海核工程設(shè)計(jì)研究院原副院長(zhǎng)吳劍鳴在接受記者采訪時(shí)說(shuō)，在建、將建的核電站在安全設(shè)計(jì)上都將大大超過(guò)福島核電站。

三道屏障

目前，世界上核電站常用的反應(yīng)堆有壓水堆、沸水堆、重水堆以及快堆等。其核心都是通過(guò)核裂變反應(yīng)產(chǎn)生大量熱能。而不同堆型則采用不同的冷卻方式，把熱量帶出核反應(yīng)堆，再通過(guò)水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)，用于發(fā)電。

為了保證核電廠的安全，在放射性裂變產(chǎn)物和環(huán)境之間一般都設(shè)置了三道屏障：第一道屏障是燃料芯塊包殼。核裂變產(chǎn)生的放射性物質(zhì)98%以上滯留在二氧化鈾陶瓷芯塊中，燃料芯塊密封在鋯合金包殼內(nèi)，它能承受約200個(gè)大氣壓，防止燃料裂變產(chǎn)物進(jìn)入一回路水中。第二道屏障是壓力容器和一回路壓力邊界。核燃料封閉在耐高壓的壁厚20厘米的鋼質(zhì)壓力容器和一回路內(nèi)。第三道屏障是安全殼。反應(yīng)堆廠房是一個(gè)高大的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)筑物，壁厚近1米，內(nèi)表面有6毫米厚的鋼襯，即使在一回路系統(tǒng)及設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重破裂的情況下，放射性物質(zhì)也不會(huì)擴(kuò)散到安全殼以外的環(huán)境中。

吳劍鳴介紹，與燃料棒在一起的還有一些控制棒，“當(dāng)核電站發(fā)生事故，控制棒就會(huì)自動(dòng)插入反應(yīng)堆緊急停堆。”

雙層安全殼和捕集室

福島核電站已使用了30年，由于修建年數(shù)較早，設(shè)備已經(jīng)老化，設(shè)計(jì)是上世紀(jì)70年代的水平。

三里島核電站事故后，美國(guó)在此后近20多年沒(méi)有批準(zhǔn)新建任何核電站。然而，這段時(shí)間內(nèi)，美國(guó)的核科學(xué)家、工程師們卻在提高核電站的安全性方面絞盡腦汁，設(shè)計(jì)第三代核電站。比如，西屋公司設(shè)計(jì)的AP1000就是其中的一個(gè)。AP1000采取了非能動(dòng)安全系統(tǒng)思路，即依靠重力，溫差和膨脹等自然力來(lái)驅(qū)動(dòng)安全系統(tǒng)，并通過(guò)蒸發(fā)、冷凝、對(duì)流、自然循環(huán)帶走熱量。和以前的第二代核電站相比，AP1000簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，減少了設(shè)備。

安全殼從單層變成了雙層。切爾諾貝利核電站沒(méi)有安全殼，產(chǎn)生的核泄漏影響到了其它國(guó)家；三里島核電站事故因?yàn)橛辛税踩珰ぃ咽鹿士刂圃诤穗姀S內(nèi)。如今采用雙層安全殼它不僅更牢固、嚴(yán)密地把可能的核泄漏“包”起來(lái)，更使核電站能經(jīng)得起飛彈撞擊、飛機(jī)誤墜等外來(lái)襲擊。

當(dāng)核反應(yīng)堆內(nèi)部溫度過(guò)高，燃料棒熔化、鋯合金外殼熔化怎么辦？歐洲設(shè)計(jì)的第三代核電站EPR則為這種情況準(zhǔn)備了一只混凝土的“大碗”——捕集室。吳劍鳴介紹，一旦這種情況發(fā)生，這些放射性液體將會(huì)被引流到這只扁平的“大碗”中，一方面散熱凝固，另一方面確保它們不會(huì)進(jìn)入土壤、地下水，對(duì)生物圈造成影響。

防護(hù)設(shè)計(jì)細(xì)上加細(xì)

當(dāng)人類對(duì)核能的認(rèn)識(shí)越深透，積累的核能使用經(jīng)驗(yàn)越豐富，核能使用就會(huì)越來(lái)越安全。這次，福島核電站承受住了超過(guò)設(shè)計(jì)能力5倍的地震沖擊，值得全世界為之喝彩。但由次生災(zāi)害所帶來(lái)的危機(jī)，也引起全球核工業(yè)界的關(guān)注與警醒。吳劍鳴說(shuō)，工程設(shè)計(jì)總是往可能遇到的最壞的情況里考慮，毋庸置疑，這次日本發(fā)生的核事故會(huì)進(jìn)一步提升核電站的安全設(shè)計(jì)。

目前，核電站的安全保障已細(xì)化成十幾個(gè)方面，由成千上百個(gè)參數(shù)加以保證。吳劍鳴說(shuō)，第一關(guān)就是核電站選址，首先要避開(kāi)強(qiáng)震地帶，歷史上曾發(fā)生過(guò)大震的地區(qū)，絕不考慮建核電站。