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讓核電站更安全
摘要 : 如果不發生泄露事故，核能就是安全的清潔能源
6月2日，日本宣布啟動凍土壁工程，將花費320億日元凍結在大地震及海嘯災難中受損的福島第一核電站1至4號核電機組廠房周圍約1.5公裏的土壤，以形成“凍土壁”，從而阻斷地下水流入廠房，避免地下水與高放射性核汙水混合。
2011年3月11日，日本發生9級地震，福島核電站還在運行的核電機組自動停止工作。但是鏈式核裂變反應雖然停止了，此前產生的不穩定同位素仍然在繼續衰變，核燃料棒還在產生大量的熱量，還要繼續通過供水對其冷卻。在核電機組運行時，冷卻係統是由核電供電的。核電機組停止運行後，冷卻係統要由外部電網供電，但地震後電網中斷。在設計時已考慮到這種情況，所以核電站還有應急柴油發電機可為冷卻係統供電。意外的是地震引發海嘯產生的海浪高度（14米）超出了擋浪牆高度（6.5米），淹沒了廠房，柴油發電機僅運行了1個小時即被損壞，隻有靠蓄電池緊急電源供電。8個小時後蓄電池耗盡，冷卻係統停擺。
之後，冷卻水被衰變熱燒幹變成蒸汽，反應堆堆芯溫度不斷上升。堆芯原來有三道屏障防止放射性物質外泄。第一道是核燃料棒的鋯合金密封包殼，第二道是不鏽鋼壓力容器，第三道是鋼筋混凝土安全殼。堆芯溫度持續上升，最終導致堆芯的核燃料熔化，第一、二道屏障被破壞。鋯合金將水蒸汽分解成氧氣和氫氣，氫氣濃度達到一定程度後發生爆炸，將安全殼炸開，第三道屏障也被破壞，放射性物質就被排放到大氣中。此後，日本東京電力公司采取向核反應堆內進行大量注水的方法，用以冷卻在核事故中溶毀的核燃料，三年多以來產生了大量的放射性核汙水無法處理。
福島核電站事故成了繼切爾諾貝利核電站事故之後最嚴重的核事故。類似切爾諾貝利那樣的事故以後不可能再發生了，因為切爾諾貝利核電站是所謂第一代核電站，采用的是石墨堆疊式反應堆，而且既沒有壓力容器，也沒有混凝土安全殼，發生爆炸後不僅核燃料立即泄露，而且放射性石墨粉末立即進入大氣層，隨風飄到遠處。第一代核電站已被淘汰，所以不會再發生切爾諾貝利級別的核事故。現在在運行和建設中的核電站，至少是第二代核電站，都有三道屏障，那麽還會不會發生像福島核電站那樣的事故？
近日我參觀了建設中的海南昌江核電站，即帶著這樣的疑問。核電站的工作人員保證說，不會再發生那種級別的事故。福島核電站是上個世紀60年代設計的，50年後，核電站在安全性方麵又有了很大的進步。昌江核電站是所謂第二代改進型，有17項安全改進。在福島核電站事故之後，吸取其教訓，又做了14項改進。例如，福島核電站隻有2台柴油發電機，而昌江核電站有5台柴油發電機作為應急電源，采取抗震設計，安置在高處避免被水淹。如果這5台柴油發電機全部失靈，還有第6台移動式柴油發電機備用。
又如，福島核電站的安全殼很小，而昌江核電站的安全殼高60米，直徑30米，有5萬立方米的空間，安全殼有6毫米厚的鋼板和1米後的混凝土，可抗波音747飛機的撞擊。安全殼內有消氫裝置，用催化劑控製氫氣濃度，避免發生氫氣爆炸。安全殼頂部有噴淋裝置，如果冷卻係統失靈，可噴淋冷水降溫降壓（美中不足的是噴淋裝置需要用到電源泵水。國內在建的第三代核電站有的采取的是非能動冷卻係統，例如在反應堆頂部建有一個數千噸的硼酸水箱，在電力係統全部失靈時，利用重力注水降溫）。在最壞的情況下，安全殼內充滿了高溫高壓氣體需要釋放，還有金屬過濾裝置可過濾掉99%的放射性物質。
想要做到萬無一失或許是不可能的，不管是天災還是人禍，意外總有可能發生。但是隻要吸取了教訓，就可以避免發生同樣的事故，讓事故的發生率和嚴重程度都越來越小。而如果不發生泄露事故，核能就是安全的清潔能源，在核電站周圍生活的人們受到的核輻射，甚至比在火電站周圍還要低（煤含有放射性元素），更不要說沒有廢氣、廢水的排放了。
2014.6.4.
