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核能威脅 如何有效控制類似福島事故的核危機

2011-04-28 13:58:01 時代周報

對于其他地區的人們而言,盡管福島很遙遠,但這并不會給自己帶來任何安全感。由英國《自然》雜志和美國哥倫比亞大學合作進行的研究顯示,我們生活在一個并不安全的星球之中。因為,類似的核電站遍布全球。

若將核電站方圓30公里的地區定為核“危險區”,福島周邊被迫疏散的人口達到了17萬多。而數據顯示,在目前全球211座活躍核電站中,將近三分之二的核電站在這個“危險區”的居民人數,遠遠超過了福島。其中21座核電站在同一范圍內擁有100多萬人口,6座核電站周邊的人口甚至超過300萬。

人口密度僅僅是其中的一個考慮因素而已。原子能專家表示,要對這些核電站做一個全面而客觀的“危險性”排名幾乎是不可能的,因為每一個反應堆都有各自獨一無二的風險預測,其中一些危險是不可預知的。

這也意味著,即便我們擁有更先進的技術,但一個設計更好的核反應堆也不代表著更安全。“試想一下,一個喝醉的司機駕駛一輛全新的法拉利和一個清醒的賽車手駕駛一輛老爺車,哪一個更危險?”巴黎的一名獨立原子能顧問施耐德(Mycle Schneider)說。

盡管如此,專家們認為,如果能預先考慮到一些風險因素,并采取防范措施,類似福島這樣的危機是可以得到有效控制的。

那么,哪些因素是需要特別注意的呢?

人口密集的隱患

世界核電運營者協會(WANO)是1986年切爾諾貝利核事故后創辦的關于核安全的國際性論壇。該協會主席,核工程師勞倫特·斯特里克(Laurent Stricker)表示,在評估其他風險的時候,人口密度是一個相當關鍵的指標。

《自然》雜志與哥倫比亞大學的社會經濟學數據和應用中心進行人口分析。分析顯示,巴基斯坦的卡拉奇核電站方圓30公里內的居民數為全球之最,達 820萬人。盡管該核電站只擁有一個輸出量為125兆瓦特的小型反應堆。排名第二的臺灣地區國盛核電站,共有550萬居民居住在核電站“危險區”之內,它的輸出量也要大得多,為1933兆瓦特。臺灣地區的慶山核電站在相同范圍內擁有470萬人口,其輸出量也有1208兆瓦特,不僅如此,這兩個區域還同時覆蓋了臺北市。

美國憂思科學家聯盟的核專家艾德·萊曼(Ed Lyman)認為,《自然》雜志的人口分析結果非常可怕。如果把半徑范圍擴大到75公里,那么分析結果會更令人擔憂。比如靠近紐約的印第安角核電站,覆蓋了1730萬居民。緊隨其后的是位于印度北方邦的納羅拉核電站,達1600萬人口。在75公里范圍內擁有超過100萬人口的活躍核電站全球共152個。如果將風險區域擴大到方圓150公里,在這范圍內居住人口不足100萬人的核電站,全世界僅有5座。幸運的是,到目前為止,盛行風已經將大部分福島第一核電站的放射性物質吹到了海洋。在福島第一核電站方圓150公里范圍內,包括大東京地區的一部分,約有770萬居民。

外部威脅

福島核事故表明,外部威脅是引發嚴重核事故的最重要威脅因素之一。這些外部威脅包括:地震、海嘯、火災、洪水、龍卷風,還有恐怖襲擊。一般情況下,核電站的設計者們認為這些“超設計基準”事件不太可能連續發生,因而他們也沒有建立完整的安全防護措施。可是,以目前的科技水平,要準確預測地震或海嘯的具體方位和規模是相當困難的。

在地震中,核電站所在地的外部,又被稱為“地質危險區”,比其內部擁有更大的事故風險,因為這些地區的防護相對核電站內部來說更加薄弱。例如,在日本地震危險指數圖中,福島第一核電站建立在一個發生大型地震和海嘯機會相對較低的指定區域中,但是2011年海嘯的到來,大大超出了建造該核電站的工程師們的預想。

福島核事故后,發生超設計基準事故的可能性已經成為許多安全調查的重點。國際原子能機構(IAEA)早就將注意力放在外部威脅上。2007年地震襲擊了位于日本西海岸的柏崎刈羽核電站,此事件促使國際原子能機構進行了相應的調查和停機行動。2008年,國際原子能機構又創辦了一個國際地震安全中心。

老化和設計缺陷

一些反應堆和核電站本身具有比其他反應堆和核電站更大的危險性。其中一個原因在于他們的規模。越大型的核電站能夠產生越多的原子塵。當危機在多個反應堆內同時發生,操作員會變得不知所措。比如這次福島核事故,6個反應堆中4個發生爆炸。除了福島核電站本身,其他大型核電站還包括了日本的柏崎刈羽核電站,共有7個核反應堆,輸出量為7965兆瓦特,為全球之最。還有位于韓國的靈光郡核電站和蔚珍核電站,俄羅斯的列寧格勒核電站,加拿大安大略省休倫湖邊的布魯斯核電站,和法國北部的格拉弗林核電站與帕呂埃爾核電站。

舊反應堆不一定比新反應堆危險。1978年發生在美國三里島的核事故,發生爆炸的反應堆僅剛開始運行三個月。切爾諾貝利核事故發生在該核電站開始運營的兩年后。1998年法國西奧1號(Civaux-1)反應堆冷凍劑嚴重缺失事故發生時,離該反應堆開始啟用不足5個月。

“這并不讓人意外”,萊曼解釋道,因為新的機器和設備通常有一些特性沒有進行完全測試,操作者并不熟悉,運行的初期很容易出現一些操作漏洞或失誤。當漏洞被修補后,反應堆開始進入一個相對低風險的穩定階段,但此后隨著使用時間增加,風險會增加。國際綠色和平組織核能行動主管簡·貝拉尼克認為,隨著反應堆使用年限的增長,“很多熟悉反應堆設計并參與反應堆設計和建造的工程師已經退役了。他們的一些非常獨到的專業知識和經驗也會流失。”

1986年切爾諾貝利核事故顯示,核電站本身的設計會造成風險。切爾諾貝利反應堆活性區內包含著可燃性石墨,這些物質在爆炸后將大量放射物質擴散到空氣中。反應堆的設計本身也包含著各種不穩定因素。例如,隨著反應堆芯失水,鏈式反應加速。科學家們警告說,不要在一個看似比較安全的核反應堆里放置過多燃料。他認為,如果反應堆的冷卻系統出現問題,那么現代的壓力水冷反應堆會面對如福島核電站同樣的難題。

安全文化缺失

即便核電站設計出來是安全的,但由容易犯錯的人操作,也會變得危機重重。在大多專家們看來,決定核電站安全的最重要一個內部因素是監督機構,經營者和工作人員間的安全文化,但是創造這樣一種文化并不容易。卡耐基科學研究所的董事長理查德·梅瑟(Richard Meserve)曾是國際核能安全咨詢小組的主席,他表示:“代價很大,你必須關注各種細節,同時愿意接受其他同行尖銳的批評并虛心學習。”

在梅瑟看來,一些沒有經驗的新興國家,比如埃及,智利,印尼,馬來西亞,約旦,摩洛哥,在建造核電站的時候可能會面臨這些問題,特別是如果當地的監督機構出現監管缺失和腐敗問題,潛在的風險將會更大。因此,梅瑟表示,他們在建造核電站時,來自同行的評估建議就顯得特別重要。

福島核事故后,包括美國、歐盟在內的很多地區都對當地的核電站進行了重新安全評估。但是,美國自然資源保護委員會的核專家湯姆·科克蘭(Tom Cochran)對這些評估報告的作用表示懷疑。“他們也許會做一些調整,但我并不認為那些監督機構會認真反省,他們做的遠遠不夠。”
 




責任編輯: 江曉蓓

標簽:核能 威脅 如何