日核事故之后的核安全反思

時間:2011-03-22 13:29:16  來源: 華爾街日報  點擊:115次

日本福島第一核電站

盡管日本福島第一核電站仍然處于不穩(wěn)定狀態(tài)，但目前關(guān)注的焦點已經(jīng)從控制轉(zhuǎn)向評估。強達9.0級的地震、成百上千次余震以及由此引發(fā)的海嘯都已經(jīng)成為過去。但是，這些都不能說是不可預(yù)見的事件，這也正是此次事故給全球監(jiān)管機構(gòu)提出的一系列重要問題的核心所在：核安全監(jiān)管機構(gòu)應(yīng)該在多大程度上考慮所有可預(yù)見的意外事件？那些按照原先的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建造的已有設(shè)備是否需要采用新的技術(shù)？

擁有六個核反應(yīng)爐的福島第一核電站從1971年開始運行，從設(shè)計角度來看，它成功經(jīng)受住了3月11日的地震及余震的考驗。但是，海嘯沖破了核電站的海堤，摧毀了后備柴油發(fā)電機，導(dǎo)致冷卻泵系統(tǒng)和壓力通風(fēng)裝置在移動式發(fā)電機被送抵現(xiàn)場前需要依靠電池來工作。海水還灌進了連接轉(zhuǎn)換設(shè)備和冷卻泵的地下室，阻礙了維修工作。

由此帶來的過熱問題導(dǎo)致壓力升高至設(shè)計極限的兩倍多，并導(dǎo)致三個反應(yīng)堆爆炸。根據(jù)設(shè)計，用于包裹反應(yīng)堆的周邊建筑能夠經(jīng)受惡劣天氣狀況的考驗，但承受不了氫爆炸的沖擊。爆炸導(dǎo)致放射性物質(zhì)外泄，使人們普遍擔(dān)憂身體健康和環(huán)境受到威脅。

雖然這一系列事件都非同尋常，但不能說是不可預(yù)見的。日本的基礎(chǔ)設(shè)施和監(jiān)管架構(gòu)預(yù)先考慮了未來150年可能發(fā)生的地震；供電中斷、海嘯以及考驗應(yīng)急能力的各種需求都是可預(yù)見的地震后果。

事實上，工程師們已經(jīng)設(shè)計出了能夠減輕風(fēng)險的解決方案，雖然對福島核電站來說這些風(fēng)險已經(jīng)不幸成為現(xiàn)實。如今的第三代核反應(yīng)爐考慮了冷卻泵系統(tǒng)失靈和氫壓增大的可能性。美國西屋電氣(Westinghouse)建造的AP1000反應(yīng)堆擁有一系列不需要外部電源或柴油發(fā)電機的被動冷卻系統(tǒng)，也不需要操作人員起動。這個反應(yīng)堆還配備了防止氫爆炸的復(fù)合裝置。

這項設(shè)計已經(jīng)正式被中國采納，推廣到所有內(nèi)陸地區(qū)的核電站專案，這些地區(qū)發(fā)生地震的危險要大于沿海地區(qū)。阿?，m集團(Areva)的EPR反應(yīng)堆擁有四個獨立的緊急被動冷卻系統(tǒng)，反應(yīng)堆外面還有一個額外的核心包圍區(qū)，目前正在芬蘭、法國和中國建造。三菱重工(Mitsubishi)的新APWR反應(yīng)堆擁有被動和主動后備冷卻系統(tǒng)。

那么，這些新技術(shù)為什么沒有被應(yīng)用于福島核電站呢？全球各國的核安全監(jiān)管機構(gòu)都要根據(jù)將被采納的技術(shù)、場所和一系列可能威脅設(shè)備安全及控制的事件來評估核電設(shè)備的相關(guān)風(fēng)險。即使是在核電廠建成之后，監(jiān)管機構(gòu)還有廣泛的權(quán)力對某個電站的設(shè)備、系統(tǒng)和程式追加更多要求。

問題是，監(jiān)管機構(gòu)怎樣決定何時要求電廠運營商對舊廠進行代價不菲的技術(shù)更新呢？這正是日本監(jiān)管機構(gòu)在進行合理審查時最終可能觸及的問題。這既是一個工程技術(shù)問題，也是一個成本效益分析問題。雖然核電站的某些模組設(shè)備和控制系統(tǒng)可以進行升級，但由于存在輻射，反應(yīng)堆周邊建筑的主體部分不能被輕易移除、處置或替換。

這就意味著在某些情況下面臨的選擇就不是核電站升不升級的問題，而是是否徹底關(guān)閉的問題了?？紤]到這種選擇，運營商和監(jiān)管機構(gòu)往往會維持現(xiàn)狀不變，而不會要求舊電廠采用較新的系統(tǒng)以便更有效地解決看似遙遠的風(fēng)險。福島核事故也許會促使日本乃至全球各國都重新考慮上面這種處理辦法。

日本的經(jīng)驗還表明，監(jiān)管機構(gòu)和緊急規(guī)劃部門需要更加現(xiàn)實地考慮可能引發(fā)緊急狀況的各種情況。大多數(shù)核安全監(jiān)管規(guī)定都是基于這樣一種假設(shè)：只會在某一座核電站發(fā)生某一種災(zāi)難（類似切爾諾貝利(Chernobyl)核事故和三里島(Three Mile Island)核事故），由電站內(nèi)部或外部環(huán)境引發(fā)的事故只會影響電站周邊地區(qū)。

這種規(guī)劃方法可能使各國當(dāng)局在類似福島核泄漏這樣的重大自然災(zāi)害中的核事故發(fā)生時措手不及。在仙臺地震發(fā)生后，應(yīng)急人員和救災(zāi)物資需要覆蓋到35,000平方英里的區(qū)域，在這個區(qū)域內(nèi)，有兩百萬人陷入斷水?dāng)嚯姾褪称范倘蔽C，道路、機場和其他基礎(chǔ)設(shè)施被嚴重損毀。如果事前進行了更有遠見的規(guī)劃，應(yīng)該已經(jīng)預(yù)料到這種環(huán)境下應(yīng)急服務(wù)的局限性。

越南、馬來西亞、泰國、菲律賓、印尼以及其他位于太平洋斷層線上的有志開發(fā)核能的國家都需要認真評估本國應(yīng)對類似情況的能力。即使不考慮災(zāi)前規(guī)劃的品質(zhì)問題，他們是否有足夠的資源來應(yīng)對類似福島的事故？

在未來的某個時候，即使是目前正在籌畫中的最先進的核電系統(tǒng)與那時的最新技術(shù)相比也會顯得落后。福島核事故應(yīng)該使現(xiàn)在和將來的監(jiān)管機構(gòu)都停下來深思一下，他們在面臨技術(shù)革新的時候應(yīng)該如何對待安全問題？