核危機啟示錄

每當核事故發生,核電站都會從“受歡迎的客人”變成“受懷疑的鄰居”,福島核事故加重了人們的疑慮。安全問題和信任危機伴隨著核能工業的發展,而核技術也總是在悲劇發生之後,向更安全、更高效的方向邁進一步

在強烈地震和海嘯發生之後,日本幾乎失去對福島核電站的控制。10天之後,人們總算看到廠轉機:所有機組都接通了外部電源,這為有效冷卻反應堆和燃料池創造了條件。盡管如此,核輻射的恐慌仍在蔓延,福島令人想到了核工業發展半個世紀以來,歷史上發生過的重大核洩漏事件,從美國的三哩島,到前蘇聯的切爾諾貝利。

1942年,當美國在芝加哥建成了世界上第一座實驗反應堆時,一場在各國間的核工業賽跑由此展開,核洩漏危機也接踵而至。

1952年12月2 日,加拿大喬克河核反應堆,工作人員的操作差錯造成了100萬加侖的放射性水滲人大廳。事後,人們花了半年時間才將放射物質清理乾淨。但他們難以料到,河畔的危機只是序幕。在往後數以千計的事故和事件中,核工業的道路是如此驚險與暗湧流動。

1957年10月,英格蘭溫斯克爾核反應堆發生一場火災,此後三十餘年風平浪靜。直到1988年路透社報道,這場事故的嚴重程度才大白天下。一份“秘密文件”披露了事故詳情。反應堆火勢延續了16個小時,當地整個鄉村的居民在幾個小時內受到了10倍於終生輻射容許值的計量。但英國政府擔心事件披露會削弱公眾對核工業的信心,並未全面疏散居民。自此,曾在那裏居住、工作或度假的人們,有數十名死於癌症。附近居民發生白血病的幾率,也比英國平均值高兩倍。

核工業開始從“受歡迎的客人”發展成為了“受懷疑的鄰居”。三哩島事件當年,西德首府參與反核電遊行的人數多達10萬人。1982年6月,美國70萬公眾聚集紐約示威遊行,聲勢浩大。

為重建公眾對核能的信任,從上世紀80年代起,歐洲開始建立核事故通報系統,用於傳遞洩漏事故、保護居民措施的信息。各國政府也逐步發布核事故通報政策,其中包括曾試圖遮遮掩掩的英國。

1987年,英國發布嚴格的核事故通報政策:核設施發生的所有事故, 即使是很小的事故,也必須通知公眾。政府要求核設施經營廠商,不僅要記錄所有事故和通報監督部門,而且還必須直接通報地方政府,議會和新聞界。

由核事故引發的信任危機,反而促進核工業更健康的成長:因為,每一次重大事故後,核技術都踏步向前了。

多個核洩漏事故原因調查表明,除工作人員違反操作規程外,反應堆的設計不合理也居其一。主張發展核電的設計人員在防護、停堆、冷卻等方面進行了諸多改進。

在切爾諾貝利事故中,核電站反應堆沒有安全殼,其壓力容器爆炸瞬間,約有50噸核燃料化作煙塵直接進入大氣。後來的設計人員吸取這一教訓,核電站普遍採用三道保護屏障,由內到外依次是:燃料包殼、壓力容器和安全殼。早期安全殼設計是1米以上厚度混凝土及5mm-6mm厚度的鋼制內壁,後期鋼制內壁殼厚度增加到4cm一5cm,並在安全殼中增設了氫氣控制系統、安全殼泄壓裝置等,安全性能得到顯著提升。

與其不斷加固安全屏障用以補救,美國通用原子公司選擇從發電原理本身人手,研究新型發電系統“高溫氣冷堆”。這也是“第四代先進核能系統”概念的核心技術之發生事故的福島、三哩島核電站採用“第二代核能技術”,分別為沸水堆、壓水堆設計,其均用“水”作為冷卻劑,洩漏事故也與此有關。

冷卻水及驅動汽輪機的蒸汽具有氧化和腐蝕作用,因此當出現高溫時,熔化的金屬會和水發生化學反應,形成可能引發爆炸的氫氣。

而研究中的“高溫氣冷堆”則改用惰性氣體“氦”做冷卻劑。核反應堆裂變產生的能量將其周圍氦氣加熱,氣體通過管道驅使渦輪機旋轉,取代水蒸汽驅動渦輪機發電。整個過程中,惰性氣體不會和反應堆的任何部件起化學反應,從而增加了安全可靠性。

中國也參與了第四代核能技術的研製。2006年1月,“國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006–2020年)”發布,“大型先進壓水堆和高溫氣冷堆核電站示範工程”被列為重大專項。

中國待建核電站擬採用美國西屋公司開發的APl000,這屬於“第三代核電技術”。相比第二代,其冷卻與卸壓措施更為完備。

福島核電站接連高溫、高壓、爆炸、熔堆等事故的源頭,均出自電力中斷、反應堆冷卻系統的失靈。而目前更為安全的APl000是一種“非能動”核電站,不用電,只靠重力、溫度差、密度差等自然力完成保護,能有效減低熔堆的風險。國內多名核電專家解釋稱,“人們誇大了核洩漏的恐慌。”

在石油、煤等化石能源逐步減少的大趨勢下,核電能源仍是目前人類社會最具潛力的清潔能源。在痛楚的教訓面前,核電技術人員希望通過信息公開與技術突破,找到一條安全而高效的道路。