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核電站安全嗎?(來自:南方人物周刊)
2010-06-29


在核電界, 已經建立起了一種核電廠特有的企業文化--無論哪個環節、哪個人出何種程度的安全事故, 絕不追究責任, 而是鼓勵及時報告, 再由管理者向政府主管部門和公眾通報, 決不隱瞞
本刊記者 李珊珊
在1997年的一部紀錄片《前線》里,很多普通民眾寫下他們從“核能”聯想到的東西,關鍵詞包括:災難、煩惱、厭惡、危險,以及輻射……而世界上最著名的核電廠安全檢查員--《辛普森一家》中的荷馬·辛普森的說法則是:“仁慈而萬能的上帝,感謝你賜予我們核能--世界上最清潔的能源,僅次于太陽能。當然了,太陽能只是那些自以為是的家伙癡人說夢罷了。阿門!”
上世紀初,愛因斯坦提出了E=mc2,之后由這個簡潔公式所揭示的原子中的巨大能量逐漸變成了現實。1942年12月2日15點20分,在芝加哥大學西操場上,物理學家費米啟動了世界上第一座可控原子反應堆。1954年6月27日,前蘇聯在奧布寧斯克建成世界第一座電功率5MW試驗電廠。不管人類是否愿意、有沒有做好準備,清潔的、綠色的,但又讓人歡喜讓人憂的核能登場了。
廣島和長崎首先讓世人見識到核彈的巨大威力,而切爾諾貝利的核災難,又讓更多人的眉頭緊鎖。因此,當大亞灣核電站二號機組反應堆中的一根燃料棒包殼出現微小裂紋的消息傳出后,又有人開始談“核”色變--而這更多的是因為許多人對核的不了解和混淆。
核電站會像原子彈那樣爆炸嗎?
提到核能,避不開的一個物理概念是“鏈式反應”。某些原子核可以分裂,并產生巨大的能量,即所謂的核裂變。比如鈾235(鈾同位素中的一種),只需要用一個中子輕柔地打它一下,它就可以發生分裂,分裂成兩個或多個原子核,產生巨大能量。除此之外,本次分裂還會再產生更多個中子,比如兩個,這兩個中子如果打到了附近的兩個鈾核,這兩個鈾核會繼續分裂并產生4個中子,接著是8、16、32……產生成級數增加的中子和相應的伴隨有大量能量釋放的核裂變,這就是鏈式反應。
鏈式反應一經觸發,勢不可擋。百萬分之一秒內,中子倍增的過程可以發生81次,引起2后面跟24個零那么多的鈾核發生分裂。這個數目剛好是在廣島爆炸的那顆原子彈中發生分裂的鈾核數目,在那個百萬分之一秒中,被釋放的能量相當于1300噸TNT。
核彈通過中子的倍增使得整個裂變在極短的時間內發生,但核電廠的反應堆則剛好相反。在反應堆中只有持續的鏈式反應,而沒有倍增過程--在反應堆中,裂變釋放2或3個中子,但平均只有一個中子會打擊某個核,觸發一次新的裂變,所以反應不會加速。能量以不變的速率釋放出來,將水加熱,產生蒸汽;蒸汽驅動汽輪機,汽輪機驅動發電機,產生電能--除了燃料不同,核電廠做的事情跟火力發電廠也差不了許多。
那么,如果反應堆的鏈式反應失控,會發生什么事情?每個核反應堆都是一顆隨時可能爆炸的核彈嗎?我們是不是在靠反應堆操作者的警惕來避免那種爆炸呢?
事實上,核反應堆是不可能像原子彈那樣爆炸的。這個結論的原因很簡單:核反應堆的燃料鈾不純,它們沒有能力產生原子彈式的爆炸。
雖然核彈和核反應堆都是以鈾為原料,但兩者對純度的要求截然不同。從地下挖出來的天然鈾含99.3%的鈾238和只有0.7%的鈾235,而只有后者才是能夠發生鏈式反應的鈾。生產核彈時,你需要付出昂貴的代價去除雜質鈾238,要求鈾235的純度在90%以上,而反應堆中一般只需要稍微3%左右提純的鈾,正如烈度白酒可以點燃,啤酒卻不能點燃的道理一樣,反應堆即使失控,也不會像原子彈那樣爆炸。
放心!核電廠很安全
核泄漏事故是核電廠的噩夢。
現代的壓水堆核電廠的反應堆中,有很完善的措施保證放射性物質不會外泄。核反應發生在一個鋯合金的包殼內,鋯合金外面流動著一回路的冷卻水,因為這些水幾乎直接跟核反應的核心部分接觸,有一定放射性,我們并不利用這些水直接發電。在蒸汽發生器中,直接接觸反應核心的一回路水與二回路水發生熱交換,產生蒸汽,推動汽輪機發電。在發電機內做完功的蒸汽被外界冷的海水冷卻成水。
而據官方消息:“5月23日,大亞灣核電站二號機組監測發現一回路放射性水平異常上升……初步判斷有一根燃料棒的包殼可能存在微小裂縫。”顯然,這種情況下,核泄漏還沒有發生。因為在設計上,一回路的冷卻水與外界完全隔離,且一回路與燃料之外還有個鋼筋混凝土安全殼。
資料顯示,在這些安全屏障的保護下,發生嚴重的核事故的幾率極低,從概率上來講,一個反應堆大約運行100000年才可能有一次,而新建的第三代機組發生頻率還要低。
不發生事故的情況下,核電廠附近的日常輻射有多少?根據一位核電廠內部人士介紹,電廠員工平均每年接受的來自核電機組的輻射量比環境本底的輻射小得多;而周圍居民接受的來自核電廠的輻射更是微乎其微,一般每年在0.01毫希沃特以下,相當于每年增加了5天的環境本底外照射--在我們生活的環境里,放射性無處不在,比如,我們喝的酒就有放射性,人本身也有放射性,就算死后也有,這也是考古學上可以通過測量骨頭里碳的放射性的減少來推斷死亡時間的依據。
當本刊記者問:有沒有安全感?一位在華東某核電廠工作的年輕人的回答是:“這個問題對于我這樣專業的人員來說可以不用問。”“你要知道目前全世界共有400多個核電機組,平均每個機組運行了30年,所有核電廠的工作人員是以萬計,周圍的公眾是以千萬計,他們由于核電廠的運行而增加的風險是微乎其微的。”“核電廠比幾乎所有的工業都要安全。核電廠周圍的輻射量,甚至比一般的火電廠要小得多。”而另一位研究核能的專家則指出,“除了核廢料的處理尚是個小麻煩,現代的核電站幾乎不用擔心安全性問題。”
我們為什么害怕放射性?
既然如此安全,我們為什么害怕放射性呢?去年7月,河南杞縣的居民曾因為謠傳中的鈷-60爆炸而紛紛逃離。很顯然,這次大亞灣核電站的“微小泄露”風波,又剛好觸動了我們敏感的神經。
對放射性的恐慌并非中國獨有,也許,它是一種人類的共性。人類害怕未知,且天性對負面信息更敏感,這也就注定了,我們面對放射性時的恐慌。加州伯克利大學的物理學教授R·A·穆勒曾在一本書中指出:這也許是榮格說過的“種族記憶”的新例子--我們害怕看不見的危險,最初也許只是怕那些潛伏的捕食者或敵人。
那么,如何消除公眾這種恐慌呢?一篇對法國核安全局副局長采訪的舊文中說,“法國的核安全局每年都要發表一次長達400多頁的年報,披露各種情況,包括核設施檢查中發現的隱患。”僅在2004年年報中,就披露了核電站存在的100項安全隱患,其中,很多隱患都是安全級別很低的,并且很快就可以得到解決的。他們還會經常舉行新聞發布會,與媒體溝通,向社會釋疑。
其實,在世界的核電廠,已經建立起了一種特有的企業文化--無論哪個環節、哪個人出何種程度的安全事故,絕不追究責任,而是鼓勵及時報告,再由管理者向政府主管部門和公眾通報,決不隱瞞。
目前,法國是世界上核電比例最高的國家,其核電占總發電量的比例達到85%以上,這個數字的世界平均水平是17%-18%,而在中國,這個比例約為2%。
對于本次大亞灣事件,一位不愿意透露姓名的核電行業相關人士則告訴記者,這次中廣核的處理其實是及時而規范的:他們檢測到第一回路的冷卻水輻射異常后,馬上采取了行動,在很短的時間內找到了原因,使問題得以控制和解決,并及時上報給了國家核安全局。
因此,倒不必太為放射性擔憂,在物理學專家圈子里,一個公認的事實是:在廣島被原子彈殺死的人中,死于輻射引起的癌癥的人,不到2%。

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