日本核泄漏事件及对我国核能安全发展的启示

2017/7/14 14:45:39

核能是目前世界能源结构的重要组成部分，占一次能源供应总量的5.8%，电力供应总量的13.4%。在以中国等亚洲国家大规模核电建设的拉动下，世界核能产业已从停滞期逐渐进入到复苏发展阶段。在核能发展中，最重要的问题即是保证其安全性。如何在重大自然灾害(如地震、海啸等)发生时确保不发生重大核泄漏事件，是核工业者在核电站的选址、设计、制造、安装、调试运行等全过程中首要考虑的问题，世界核能发达国家均采取了多种措施来预防和应对。

1 事件背景及进展

3月11日下午，日本东北部地区发生里氏9.0级强烈地震，并引发大规模海啸。灾害发生后，日本境内共有4座核电站受到不同程度的影响，11座核电机组自动停堆。截至15日，大部分受影响的核电站机组摆脱紧急状态，但仍有机组存在冷却问题。12日，福岛第一核电站1号机组因冷却系统故障，出现反应堆堆芯燃料部分熔毁，导致堆芯水蒸气外泄产生的氢气和建筑物内的氧气发生剧烈反应引起化学性爆炸，但并非内部核反应堆安全金属外壳发生爆炸，核反应堆压力容器和反应堆安全壳没有受损，不会造成大量放射性物质外泄;核电站附近放射性污染物的主要来源是为反应堆减压所排出的放射性蒸汽，而不是核燃料外泄。14日，该电站3号机组也发生类似的氢气爆炸。15日，2号机组现场发生爆炸，导致反应堆用于盛装冷却水和控制内部气压的容器底部压力控制池受损;4号机组发生氢气爆炸，失火燃烧，现已扑灭。目前，福岛第一核电站1、2、3号机组冷却注水工作仍在继续，而第二核电站4台机组已全部安全停止了运转。据报道，因福岛核电站爆炸而泄露的放射性污染物正在乘北风向日本各地扩散开，包括东京在内的日本关东地区，已检测到比通常更高的放射性物质。但日本官方表示，现在检测到的数值对人体健康没有太大影响。日本政府已将这次核事故初步定为4级，低于1979年的美国三里岛核事故(5级)和1986年的苏联切尔诺贝利核事故(7级)，即造成“局部性危害”，但预计随着事态发展会对事故等级进行调整。日本在运核反应堆55座，核发电量占该国总电量的30%左右，此次地震也使该国电力供应受到较大影响。

据日本专家指出，除去此次地震为日本史上最高等级地震的客观因素之外，发生事故的核电站设备老化和抗震能力不足也难辞其咎。福岛核电站使用的反应堆均为上世纪70年代投入运行，是从美国引进的老式单层循环沸水堆，冷却水直接引入海水，只有一条冷却回路。沸水产生的蒸汽用来直接推动涡轮，一旦发生故障，蒸汽里就带有辐射性物质。根据东京电力公司在今年2月7日对1号机组的分析报告，该机组已经服役40年，出现了一系列设备老化的迹象，包括原子炉压力容器的中性子脆化，压力抑制室出现腐蚀，热交换区气体废弃物处理系统出现腐蚀，并为其制定了长期保守运行的方案。此外，由于建设期较早，其配套设施的抗震能力偏低(抗震测试强度最高为7.9级)，为事故发生埋下隐患。同时，东京电力公司没有充分考虑核电站应对海啸的能力也是造成本次事故的重要原因。此次地震的断层达到400公里，并且产生了大海啸。但电站运营商东京电力公司在核电站建设时只设想了断层几十公里、海啸数米左右的情况，导致应急电源因海水浸泡无法启动。

针对日本地震后出现的紧急情况，我国相关部门在第一时间紧密跟踪日本发生的海啸对运行核电站和在建核电工程可能的影响，做好运行核电机组监测并重点关注海水系统和环境监测系统的运行情况。到目前为止已经确认本次地震对我国各核电厂安全没有造成任何影响，且在我国境内未发现任何放射性异常。世界气象组织和国际原子能机构北京区域环境紧急响应中心3月15日权威发布，日本中北部区域在中低层大气中风向由西南风转西北风;高空大气主要以偏西风气流为主，近期由于降水发生，有利于放射性污染物质沉降，影响范围缩小。未来三天(16日至18日)，日本核电站核泄漏产生的放射性污染物质主要影响区域为日本中部、北部及其以东的北太平洋区域，对我国没有影响。