福島核電廠在爆炸之后,，對(duì)附近環(huán)境的監(jiān)測(cè)表明輻射量并沒(méi)有上升，實(shí)際上還有所下降,，但爆炸之前輻射量確實(shí)有過(guò)上升,，輻射量達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，每人每小時(shí)吸收相當(dāng)于一年中從周?chē)h(huán)境中吸收到的輻射量,。周?chē)h(huán)境輻射量的增加有可能提高長(zhǎng)期癌癥發(fā)病率,。

  對(duì)核電廠輻射泄漏的憂慮給周?chē)?100公里沿海地區(qū)居民的心中蒙上了又一層陰影，他們已經(jīng)承受了地震和海嘯的巨大災(zāi)難,，包括前所未有的7米高的海浪,，海浪席卷深入到內(nèi)陸地區(qū)約10公里處，所到之處吞噬船只,、房屋,、汽車(chē)、樹(shù)木和所有的一切,。

  日本大約30%的電力是由日本核電站提供的,，地震發(fā)生之后，一些核電廠陷入停頓之中,。雖然日本政府發(fā)言人淡化了對(duì)核輻射泄漏的擔(dān)憂,，但仍然承認(rèn)了對(duì)核反應(yīng)堆堆芯可能熔化的擔(dān)憂。所謂“熔化”并不僅僅是一個(gè)技術(shù)術(shù)語(yǔ),，相反,，它指的是一個(gè)核電廠系統(tǒng)的嚴(yán)重崩潰，以及對(duì)核反應(yīng)堆溫度管理失控的非正式說(shuō)法,。

 一位俄羅斯核專家表示,，再次發(fā)生切爾諾貝利式的核事故不太可能。“這不是像切爾諾貝利那樣的快速反應(yīng),，”他說(shuō),。“我覺(jué)得一切都將在控制中，不會(huì)釀成什么大的災(zāi)難,。”1986年切爾諾貝利核反應(yīng)堆發(fā)生爆炸并起火,，給歐洲大部分地區(qū)帶去了大量的輻射塵埃,，但切爾諾貝利的核反應(yīng)堆與福島核電站的不同，前者不是放置在一個(gè)密封的容器中,，所以一旦反應(yīng)堆發(fā)生爆炸,，就無(wú)法控制核輻射的擴(kuò)散。

  日本這次因地震引發(fā)的核電站危機(jī)引起了“憂思科學(xué)家聯(lián)盟”對(duì)美國(guó)各地104個(gè)核電反應(yīng)堆是否有足夠的備用電源和其他安全系統(tǒng)的關(guān)注,，該組織支持核能作為應(yīng)對(duì)氣候變化的一個(gè)選擇,，但對(duì)核電站的安全問(wèn)題表示了關(guān)注和擔(dān)憂。美國(guó)核能管理委員會(huì)（NRC）表示,，目前美國(guó)的核電站標(biāo)準(zhǔn)不足以保障公眾安全,。

福島第一核電站放射性物質(zhì)泄漏的最主要原因是海嘯超出了設(shè)想的水平，應(yīng)急設(shè)備遭海嘯破壞而喪失功能,。

 在本次東日本大地震中,，海嘯導(dǎo)致大批平民遇難或者失蹤，其主要原因極有可能在于發(fā)生地震到海嘯來(lái)襲的時(shí)間只有短短的30分鐘,。特別是發(fā)現(xiàn)大量遇難者的仙臺(tái)市地處平原,，距離山丘等高地有很長(zhǎng)一段距離，發(fā)生地震后不久,，受害者可能很快就被排山倒海般涌來(lái)的巨浪吞噬了,。

 根據(jù)日本氣象廳的海嘯觀測(cè),，在位于沉降海岸的巖手縣大船渡市,，地震發(fā)生約30分鐘后，就受到了浪高3.2米以上的海嘯侵襲,。在位于平原地帶的福島縣相馬市,，發(fā)生地震大約1小時(shí)后，觀測(cè)到了浪高7.3米以上的海嘯,。受本次地震影響,，在北到巖手縣北部,、南至茨城縣北部的海面發(fā)生了大規(guī)模海嘯。根據(jù)地震規(guī)模推定的震源區(qū)域,，南北長(zhǎng)約400公里,，東西寬約200公里，其中部分區(qū)域分布于極為靠近陸地的場(chǎng)所,。據(jù)專家分析,，第一波海浪可能很快就到達(dá)了上述地點(diǎn)。因此,，當(dāng)?shù)鼐用窀緵](méi)有時(shí)間逃往山丘等高地避難,。

 由于本次地震，在從巖手縣一直到茨城縣的大范圍內(nèi)發(fā)生了斷層破壞,。由于海嘯并不是從震源位置,，而是從被破壞的斷層前端向前推進(jìn)，因此,，當(dāng)斷層破壞到達(dá)沿岸部分后,，海嘯就會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)奔涌而來(lái)。

 目前,，有些受災(zāi)地區(qū)依然被浸泡在海水之中,。據(jù)分析，幾乎在發(fā)生地震的同時(shí)發(fā)生了地基下沉,，是導(dǎo)致上述地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間遭水淹的主要原因,。在以前的分析中，研究人員曾經(jīng)預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)生這種情況,。但是,，在日本國(guó)內(nèi)，這是一種從未出現(xiàn)過(guò)的新現(xiàn)象,，這從一個(gè)側(cè)面反映了本次地震的能量之大,。此外，海嘯大大漫過(guò)了防洪堤,，可能也與地震導(dǎo)致的地基下沉有關(guān),。

 本次海嘯，幾乎遍及日本列島太平洋一側(cè)的所有區(qū)域,，部分地區(qū)甚至出現(xiàn)了高度超過(guò)10米,，侵入內(nèi)陸距離達(dá)數(shù)公里的史無(wú)前例的海嘯。專家分析認(rèn)為,，從宮城縣海面到茨城縣海面出現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)數(shù)百公里的斷層活動(dòng),，加之震源位于地下極淺場(chǎng)所，結(jié)果導(dǎo)致海底大規(guī)模翹曲,，隨著海底接近于陸地,，海水大量涌起,。

 本次日本大地震，屬于太平洋板塊沉入大陸板塊之下,，積聚了變形能量的大陸板塊出現(xiàn)翹曲的所謂“逆斷層型”地震,。由于震源僅為10公里，地震規(guī)模巨大,，傳遞至海水的能量也極大,。專家指出，震源淺,、地震規(guī)模大是出現(xiàn)巨大海嘯的主要原因,。此外，從巖手到宮城,、福島一線的沿岸部分地形復(fù)雜,，海岸犬牙交錯(cuò)。海灣越接近于內(nèi)陸越為狹窄,，當(dāng)海嘯進(jìn)入海灣后,，一下子失去了排泄處，也容易變得越發(fā)高漲,。

 一場(chǎng)大地震后的海嘯,，把全世界的目光吸引到了日本福島核電站——海嘯摧毀了核電站所有的應(yīng)急柴油機(jī),，核電站內(nèi)的幾次爆炸揪緊了人們的心，甚至擔(dān)心風(fēng)向,、洋流是否會(huì)把核輻射的影響帶到自己家門(mén)口,？

 其實(shí)，這種惴惴不安大可不必,，因?yàn)樵诮?jīng)歷了前蘇聯(lián)切爾諾貝利,、美國(guó)三里島的核事故之后，全世界的核工程專家已在采取各種措施提高核電站的安全性,。承擔(dān)我國(guó)第一個(gè)核電站——秦山30萬(wàn)千瓦核電站總體和核島設(shè)計(jì)的上海核工程設(shè)計(jì)研究院原副院長(zhǎng)吳劍鳴在接受記者采訪時(shí)說(shuō),，在建、將建的核電站在安全設(shè)計(jì)上都將大大超過(guò)福島核電站,。

三道屏障

 目前,，世界上核電站常用的反應(yīng)堆有壓水堆、沸水堆,、重水堆以及快堆等,。其核心都是通過(guò)核裂變反應(yīng)產(chǎn)生大量熱能。而不同堆型則采用不同的冷卻方式,，把熱量帶出核反應(yīng)堆,，再通過(guò)水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)，用于發(fā)電,。

 為了保證核電廠的安全,，在放射性裂變產(chǎn)物和環(huán)境之間一般都設(shè)置了三道屏障：第一道屏障是燃料芯塊包殼。核裂變產(chǎn)生的放射性物質(zhì)98%以上滯留在二氧化鈾陶瓷芯塊中,，燃料芯塊密封在鋯合金包殼內(nèi),，它能承受約200個(gè)大氣壓，防止燃料裂變產(chǎn)物進(jìn)入一回路水中,。第二道屏障是壓力容器和一回路壓力邊界,。核燃料封閉在耐高壓的壁厚20厘米的鋼質(zhì)壓力容器和一回路內(nèi)。第三道屏障是安全殼,。反應(yīng)堆廠房是一個(gè)高大的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)筑物,，壁厚近1米，內(nèi)表面有6毫米厚的鋼襯,，即使在一回路系統(tǒng)及設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重破裂的情況下,，放射性物質(zhì)也不會(huì)擴(kuò)散到安全殼以外的環(huán)境中。

 吳劍鳴介紹,，與燃料棒在一起的還有一些控制棒,，“當(dāng)核電站發(fā)生事故，控制棒就會(huì)自動(dòng)插入反應(yīng)堆緊急停堆,。”

雙層安全殼和捕集室

 福島核電站已使用了30年,，由于修建年數(shù)較早，設(shè)備已經(jīng)老化,，設(shè)計(jì)是上世紀(jì)70年代的水平,。

  三里島核電站事故后，美國(guó)在此后近20多年沒(méi)有批準(zhǔn)新建任何核電站,。然而,，這段時(shí)間內(nèi),，美國(guó)的核科學(xué)家、工程師們卻在提高核電站的安全性方面絞盡腦汁,，設(shè)計(jì)第三代核電站,。比如，西屋公司設(shè)計(jì)的AP1000就是其中的一個(gè),。AP1000采取了非能動(dòng)安全系統(tǒng)思路,，即依靠重力，溫差和膨脹等自然力來(lái)驅(qū)動(dòng)安全系統(tǒng),，并通過(guò)蒸發(fā),、冷凝、對(duì)流,、自然循環(huán)帶走熱量,。和以前的第二代核電站相比，AP1000簡(jiǎn)化了系統(tǒng),，減少了設(shè)備,。

  安全殼從單層變成了雙層。切爾諾貝利核電站沒(méi)有安全殼,，產(chǎn)生的核泄漏影響到了其它國(guó)家,；三里島核電站事故因?yàn)橛辛税踩珰ぃ咽鹿士刂圃诤穗姀S內(nèi),。如今采用雙層安全殼它不僅更牢固,、嚴(yán)密地把可能的核泄漏“包”起來(lái)，更使核電站能經(jīng)得起飛彈撞擊,、飛機(jī)誤墜等外來(lái)襲擊,。

 當(dāng)核反應(yīng)堆內(nèi)部溫度過(guò)高，燃料棒熔化,、鋯合金外殼熔化怎么辦,？歐洲設(shè)計(jì)的第三代核電站EPR則為這種情況準(zhǔn)備了一只混凝土的“大碗”——捕集室。吳劍鳴介紹,，一旦這種情況發(fā)生,，這些放射性液體將會(huì)被引流到這只扁平的“大碗”中，一方面散熱凝固,，另一方面確保它們不會(huì)進(jìn)入土壤,、地下水，對(duì)生物圈造成影響,。

防護(hù)設(shè)計(jì)細(xì)上加細(xì)

 當(dāng)人類對(duì)核能的認(rèn)識(shí)越深透,，積累的核能使用經(jīng)驗(yàn)越豐富，核能使用就會(huì)越來(lái)越安全。這次,，福島核電站承受住了超過(guò)設(shè)計(jì)能力5倍的地震沖擊,，值得全世界為之喝彩。但由次生災(zāi)害所帶來(lái)的危機(jī),，也引起全球核工業(yè)界的關(guān)注與警醒,。吳劍鳴說(shuō),，工程設(shè)計(jì)總是往可能遇到的最壞的情況里考慮,，毋庸置疑，這次日本發(fā)生的核事故會(huì)進(jìn)一步提升核電站的安全設(shè)計(jì),。

目前,，核電站的安全保障已細(xì)化成十幾個(gè)方面，由成千上百個(gè)參數(shù)加以保證,。吳劍鳴說(shuō),，第一關(guān)就是核電站選址，首先要避開(kāi)強(qiáng)震地帶,，歷史上曾發(fā)生過(guò)大震的地區(qū),，絕不考慮建核電站。

堆芯熔化的機(jī)理是什么?