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美智庫(kù)專(zhuān)家詳解福島核事故:最壞情況會(huì)是怎么樣

 荷貞子 2011-03-16

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3月16日上午,,卡內(nèi)基和平基金會(huì)高級(jí)研究員涂建軍做客鳳凰網(wǎng)演播室

自11日強(qiáng)震發(fā)生以來(lái),,日本福島第一核電站險(xiǎn)情不斷。目前,,該核電站的6個(gè)機(jī)組當(dāng)中,,已有4個(gè)發(fā)生爆炸。核電站泄漏的放射性物質(zhì)正在日本地區(qū)擴(kuò)散,。

福島核事故后,,在各國(guó)民眾中引起一定恐慌。日本福島核電站事故到底是什么狀況,?最壞可能帶來(lái)怎樣的后果,?如何應(yīng)對(duì)放射性物質(zhì)在什么情況下會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害?3月16日上午,,鳳凰網(wǎng)特別邀請(qǐng)卡內(nèi)基和平基金會(huì)高級(jí)研究員涂建軍做客演播室一一解讀,。

對(duì)話主持:陳芳

對(duì)話嘉賓:涂建軍,卡內(nèi)基和平基金會(huì)高級(jí)研究員,,曾任加拿大溫哥華MKJA公司資深能源與環(huán)境咨詢顧問(wèn),、加拿大工業(yè)能源終端使用數(shù)據(jù)和分析中心客座研究員

以下為對(duì)話實(shí)錄:

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福島第一核電站分布和部分機(jī)組安全狀況圖 制圖:鳳凰網(wǎng)

一、福島核電站到底發(fā)生了什么,?為什么會(huì)爆炸,?

鳳凰網(wǎng):首先請(qǐng)問(wèn),日本福島第一核電站事故到底是怎么回事,?為什么核反應(yīng)堆停止工作了還會(huì)產(chǎn)生重大事故,?為什么一直在對(duì)外泄露核物質(zhì)?

涂建軍:我首先談一下核電站的工作原理,。福島核電站建的年代比較久,,其反應(yīng)堆屬于“沸水反應(yīng)堆”(Boiling Water Reactors),是美國(guó)通用電氣公司于1950年代中期研發(fā)成功的一種輕水核反應(yīng)堆,。就是核物質(zhì)氧化鈾通過(guò)核裂變之后產(chǎn)生大量的熱量,,對(duì)輕水進(jìn)行加熱,進(jìn)而產(chǎn)生大量蒸汽,,再將蒸汽中的水脫掉,,用熱的蒸汽帶動(dòng)汽能機(jī)發(fā)電,最后蒸汽冷卻后回流至反應(yīng)堆,。

沸水反應(yīng)堆比壓縮反應(yīng)堆簡(jiǎn)單很多,,但這種核反應(yīng)堆有一個(gè)問(wèn)題,,即在核反應(yīng)停止后,因?yàn)楹宋镔|(zhì)有衰變過(guò)程,,還會(huì)持續(xù)產(chǎn)生大量的熱量,,必須用冷卻系統(tǒng)帶走。不然熱量越積越多,,會(huì)導(dǎo)致核燃料熔化,,熔化就非常危險(xiǎn)了。

此次福島第一核電站事故是怎么回事,?是地震加高達(dá)十米的海嘯引起的,。首先,地震震級(jí)高達(dá)九級(jí),,核電站設(shè)計(jì)時(shí)也許并沒(méi)有考慮到如此高的震級(jí),。其次,海嘯高達(dá)十米,,最初的核電站設(shè)計(jì)也沒(méi)有考慮到,。

但我們也看到,福島核電站的設(shè)計(jì)還是不錯(cuò)的,,在地震之后基本上是準(zhǔn)確地自動(dòng)停機(jī),。這時(shí),如果其冷卻系統(tǒng)能正確工作,,也不會(huì)有太大的問(wèn)題,。但現(xiàn)在問(wèn)題就出在這里,因?yàn)楹[產(chǎn)生的海浪太高,,緊急發(fā)電機(jī)的圍堰系統(tǒng)沒(méi)有十米高,,被海嘯淹沒(méi),不能正常工作,。福島核電站還有一些備用電器系統(tǒng),,但技術(shù)也被損壞。根據(jù)我的了解,,它有一些備用電池系統(tǒng),,但持續(xù)的時(shí)間不可能太久,如果沒(méi)有緊急發(fā)電系統(tǒng)或者外面電力資源,,完全靠備用電池系統(tǒng)不能持續(xù)太久,所以冷卻系統(tǒng)不能正常工作,。

冷卻系統(tǒng)無(wú)法正常工作,,輕水不能將反應(yīng)器內(nèi)部的熱量帶走,核燃料被高壓的壓力容器包在里面,,溫度越積越高,,就有危險(xiǎn),,因?yàn)檫@里有水,水和高溫的核燃料接觸后就可能分解成氧氣和氫氣,。為了冷卻系統(tǒng),,需要往里面不停地注水,但壓力高注不進(jìn)去,,必須要將里面的高溫蒸汽排出來(lái),,這樣高溫氫氣和氧氣接觸,就發(fā)生了氫氣爆炸,。就是我們看到的爆炸,,廠房房頂被掀開(kāi)。

鳳凰網(wǎng):氫氣爆炸是沒(méi)有辦法,?

涂建軍:氫氣爆炸是沒(méi)有辦法,。因?yàn)榉磻?yīng)堆最外面有一個(gè)安全防護(hù)殼,蒸汽排到安全防護(hù)殼之外,,就會(huì)爆炸,。安全防護(hù)殼的等級(jí)是比較高的,爆炸的時(shí)候不會(huì)有事,,但外面的廠房不能抵抗這種爆炸威力,,就是我們看到的屋頂被掀翻。

二,、會(huì)不會(huì)重蹈切爾諾貝利核事故悲?。?/strong>

鳳凰網(wǎng):核設(shè)施的反應(yīng)堆有三道保護(hù)屏障是嗎,?每一道屏障起的作用是什么,?

涂建軍:第一道,堆心就有安全作用,,通過(guò)一些陶瓷材料將核燃料棒聚在一起,;第二道,是壓力容器,,包著整個(gè)燃料棒,;第三道是安全殼,也是最重要的,。切爾諾貝利就是少了最后一道安全殼,,所以爆炸時(shí)產(chǎn)生了大量放射性物質(zhì),塵埃飄到空氣中,,到歐洲各地,。福島核電站事故不可能像切爾諾貝利那么大,就是因?yàn)樗邪踩雷o(hù)殼,。

三,、最重要的保護(hù)屏障--安全殼破裂意味著什么,?

鳳凰網(wǎng):剛才我看到有最新消息稱(chēng),日本官房長(zhǎng)官枝野幸男16日表示,,“日本福島第一核電站1號(hào)與3號(hào)核反應(yīng)堆的安全殼可能受到損壞,,日本可能需要尋求美國(guó)軍方的援助?!比绻踩珰て茐?,會(huì)產(chǎn)生什么樣的后果?

涂建軍:安全殼受損,,會(huì)源源不斷有一些輻射物出來(lái),。但這里說(shuō)的“可能受到損壞”,我的理解,,不會(huì)是整個(gè)大面積的,,只是說(shuō)有裂縫。如果核輻射控制不了,,里面的燃料棒要么通過(guò)海水冷卻,,要么自然水冷卻,必須要做核反應(yīng)堆的永久性封存,,就是要建一個(gè)棺材將其封死在里面,。

鳳凰網(wǎng):現(xiàn)在有沒(méi)有可能來(lái)做永久性封存工作?

涂建軍:現(xiàn)在不行,,因?yàn)槔锩娴臏囟忍吡?,非要等它冷卻下來(lái)才能做這件事情。

鳳凰網(wǎng):在這個(gè)冷卻過(guò)程中,,會(huì)釋放一些放射性物質(zhì),?冷卻大概需要多長(zhǎng)時(shí)間?會(huì)有多少放射性物質(zhì)釋放出來(lái),?

涂建軍:冷卻具體的時(shí)間,,我還很難講清楚,最少需要幾天的時(shí)間,,因?yàn)檫€要取決于海水能不能發(fā)揮作為,;如果靠自然冷能的話,時(shí)間有可能更長(zhǎng)一點(diǎn),。

鳳凰網(wǎng):那這個(gè)過(guò)程中,,釋放出來(lái)的放射性物質(zhì)量會(huì)有多大?

涂建軍:現(xiàn)在一個(gè)很大的問(wèn)題,,在于大家都沒(méi)有辦法得到第一手資料,;即使有第一手資料,日本政府會(huì)不會(huì)如實(shí)發(fā)布這樣的一些信息,也是未知,,所以現(xiàn)在網(wǎng)上都是猜測(cè)。

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輻射劑量和對(duì)人體傷害基礎(chǔ)知識(shí)圖  制圖:鳳凰網(wǎng)

四,、福島核電站釋放出的放射性物質(zhì)對(duì)人體會(huì)有什么影響,?

鳳凰網(wǎng):我們也看到在日本核電站周?chē)鷻z測(cè)到的放射性物質(zhì)主要包括碘131和銫137。

涂建軍:對(duì),。這兩種東西放射出來(lái)之后,,我們就可以肯定是里面的泄露,就是反應(yīng)堆里面的物質(zhì)出來(lái)了,,這是比較肯定的一點(diǎn),。

鳳凰網(wǎng)編者注:核電運(yùn)行中,產(chǎn)生放射性物質(zhì)碘131,,甲狀腺吸收后造成損傷,。預(yù)先服用含有穩(wěn)定碘同位素的藥片,可以阻斷人體甲狀腺對(duì)放射性碘-131的吸收,?!胺派湫缘狻钡陌胨テ跒?天,8天后的放射性就會(huì)下降一半,。銫-137,,會(huì)造成造血系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)損傷,半衰期為30年,。)

鳳凰網(wǎng):這兩種放射物質(zhì)對(duì)人體會(huì)有什么影響,?多大量可能產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的危害?

涂建軍:需要根據(jù)人接觸核反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短,,以及劑量大小來(lái)定,。

(詳見(jiàn)上圖:核輻射與對(duì)人類(lèi)危害)

五、裸露在外的乏燃料棒會(huì)產(chǎn)生什么后果,?

鳳凰網(wǎng):我們了解到的最新消息,,目前福島核電站最危險(xiǎn)的是四號(hào)機(jī)組,爆炸后還有783根用過(guò)的乏燃料棒裸露在外,,乏燃料棒是什么,?裸露在外會(huì)有什么影響?

涂建軍:乏燃料棒,,就是用完后的燃料放在乏燃料棒池里,,它的溫度本身并不是太高,因?yàn)槌刂杏欣鋮s水系統(tǒng),。但現(xiàn)在也有一個(gè)相同的問(wèn)題,,冷卻系統(tǒng)如果不能正常工作的話,溫度就會(huì)越來(lái)越高,裸露在空氣里也是一個(gè)巨大的安全隱患,。

鳳凰網(wǎng):也會(huì)釋放出放射性物質(zhì)嗎,?

涂建軍:乏燃料棒之所以說(shuō)危險(xiǎn),最大的問(wèn)題是乏燃料棒池的安全措施,,本身來(lái)講沒(méi)有核反應(yīng)堆那么強(qiáng),,因?yàn)樗皇亲鳛橐粋€(gè)存儲(chǔ)的物質(zhì)。據(jù)報(bào)道稱(chēng)乏燃料殼可能有破損,,現(xiàn)在也是無(wú)法得到證實(shí),,如果破損了,這也是很?chē)?yán)重的一件事情,。

鳳凰網(wǎng):福島核電站一共六個(gè)機(jī)組,,現(xiàn)在一二三四號(hào)機(jī)組都發(fā)生了爆炸。現(xiàn)在據(jù)最新消息,,五號(hào)六號(hào)機(jī)組乏燃料棒也有升溫現(xiàn)象,,五號(hào)、六號(hào)機(jī)組會(huì)不會(huì)有什么樣的危險(xiǎn),?

涂建軍:如果冷卻系統(tǒng)不能正常工作,,也要出問(wèn)題的,因?yàn)楸仨毿枰鋮s系統(tǒng),。

鳳凰網(wǎng):針對(duì)這種情況,,根據(jù)您的觀察,有沒(méi)有能力應(yīng)對(duì),?

涂建軍:日本政府,,現(xiàn)在甚至把現(xiàn)場(chǎng)的很多工人以及自衛(wèi)隊(duì)員撤走了,已經(jīng)沒(méi)有人接近事故最前沿的現(xiàn)場(chǎng),,我想他們后面可能會(huì)派工業(yè)機(jī)器人去,。

現(xiàn)在的很多監(jiān)測(cè)儀表、感應(yīng)器已經(jīng)損毀,,里面真正的情況到底怎樣,?包括日本政府發(fā)布時(shí)經(jīng)常用的字眼“可能”,他們可能也是真的不知道里面真正的情況,。據(jù)我所知,,美國(guó)1979年的三里島核電站事故,決策委員會(huì)的人實(shí)際上也是事后才知道事故的嚴(yán)重性,。美國(guó)三里島核電站事故最后沒(méi)有發(fā)生爆炸,,當(dāng)時(shí)很幸運(yùn)。

六,、最壞的情況會(huì)怎樣,?怎么應(yīng)對(duì)?

鳳凰網(wǎng):發(fā)生了最壞的情況,能有什么樣的應(yīng)對(duì)措施,?

涂建軍:目前,,這個(gè)事情短期內(nèi)馬上解決,誰(shuí)都沒(méi)有好辦法,,日本政府肯定是盡最大的努力在做這件事情,。如果把時(shí)間拉長(zhǎng)一點(diǎn),等自然冷卻,,反應(yīng)器里的溫度降下來(lái),遇到最差最差的情況,,可以做永久性的封存,,技術(shù)上還是有解決方法的。

但現(xiàn)在確實(shí)不知道事故的嚴(yán)重程度,,到底到了哪一級(jí),。我現(xiàn)在做的判斷是五到六級(jí)之間,以后的發(fā)展有可能升到六級(jí),,但到七級(jí)我認(rèn)為不太可能,,蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站事故是七級(jí),福島核電站事故與切爾諾貝利核電站事故還是有本質(zhì)的區(qū)別,。

鳳凰網(wǎng):五到六級(jí)之間,,對(duì)普通人來(lái)講,會(huì)具有什么樣的危險(xiǎn)程度,?

涂建軍:國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)公布的核擴(kuò)散危險(xiǎn)程度體系,,有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),一是對(duì)人產(chǎn)生多大的危害,,一是對(duì)裝置產(chǎn)生多大的危害,。三里島事故定為五級(jí),是因?yàn)槿剂习粢呀?jīng)熔了很大一部分,,所以事后被定為五級(jí),,但它對(duì)周?chē)木用癞a(chǎn)生的輻射是比較小的。

為什么說(shuō)日本這次事故會(huì)超過(guò)五級(jí),?不但反應(yīng)器部分熔解,,還存在全部熔解的可能性;另外它對(duì)很一部分居民已經(jīng)產(chǎn)生了核輻射危害,,還包括美國(guó)直升機(jī)飛行員,。

鳳凰網(wǎng):氣流和風(fēng)向?qū)Ψ派湫晕镔|(zhì)會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響?

涂建軍:目前是西北風(fēng),,向太平洋方向吹,。如果它風(fēng)向變了之后,距離最近和下風(fēng)口的地方,會(huì)最先受到影響,,但影響和放射總量有關(guān),,如果放射總量不是很大,即使擴(kuò)散過(guò)去,,對(duì)人體的影響也很小,,可能還不如我們受一次X光照射那么嚴(yán)重。

一旦升級(jí),,我相信日本政府一定會(huì)采取緊急措施的,,最后一定會(huì)走永久封存這一條路。

鳳凰網(wǎng):永久封存技術(shù)上是有可能的,?

涂建軍:如果核反應(yīng)器安全外殼損毀比較嚴(yán)重,,在反應(yīng)堆冷卻之后,有可能做這一步,,但成本非常非常的高,,不到萬(wàn)不得已不希望做這一步。

鳳凰網(wǎng):永久封存大概是怎么一回事,?

涂建軍:切爾諾貝利核電站事故之后,,就采取了永久封存,把核廢料和廢棄的反應(yīng)堆全部放在一起,,在外面用鋼筋混凝土層層圍起來(lái),。但切爾諾貝利核電站當(dāng)時(shí)做的有點(diǎn)粗糙,可能還牽涉到成本問(wèn)題,,對(duì)烏克蘭政府來(lái)講是很大的安全挑戰(zhàn),,最近還在考慮重新做鋼結(jié)構(gòu)的封存。

鳳凰網(wǎng):到現(xiàn)在還存在安全隱患,?

涂建軍:還沒(méi)有解決,。所以說(shuō)核電站如果發(fā)生了這么大級(jí)別的事故,不是短期可以解決的,,這也會(huì)成為日本政府長(zhǎng)期的政治經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),。

七、福島核電站事故對(duì)他國(guó)有什么警示,?

鳳凰網(wǎng):這也給其他國(guó)家的核電站產(chǎn)生很大的警示作用,。我們看到德國(guó)、法國(guó)都做出了一定的反應(yīng),。

涂建軍:德國(guó),,由于民眾強(qiáng)烈反對(duì),默克爾已經(jīng)宣布暫停延長(zhǎng)核電站壽命的計(jì)劃,,老的核電站也停下來(lái)檢修,;瑞士也打消了繼續(xù)建核電站的念頭,;美國(guó),我認(rèn)為奧巴馬政府想推進(jìn)核能發(fā)展,,會(huì)面臨民眾的挑戰(zhàn),。

關(guān)于核電站的建設(shè),要考慮兩個(gè)挑戰(zhàn):一是安全上的挑戰(zhàn),,必須保證在安全的情況下開(kāi)發(fā)核能,;二是人力資源的挑戰(zhàn),有沒(méi)有足夠合格的人才來(lái)建核電站,?有沒(méi)有那么多合格的人才來(lái)運(yùn)營(yíng)核電站,?這都是很大的挑戰(zhàn)。我們現(xiàn)在看到很多核電站事故,,大多是因?yàn)椴僮魇д`和應(yīng)對(duì)不當(dāng)導(dǎo)致事故惡化,,對(duì)人的要求很高。

鳳凰網(wǎng):地震頻發(fā),,讓很多人再一次聯(lián)想到2012會(huì)不會(huì)真的會(huì)來(lái)?這種心理您怎么看,?

涂建軍:2012,,更多從人和自然的關(guān)系來(lái)理解,人類(lèi)和自然之間的關(guān)系要理順,,在經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,,對(duì)自然需要保持適度的敬畏心理。  

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