1、 本文由lft800贡献核电站的安全 张 靖 中国科技纵横2005年第2期 工业科技期刊-专题 60多年前，科学家发现铀235原子核在吸收一个中子以后能分裂，同时放出23个中子和大量的能。放出的能量比化学反应中放出的大得多，这就是核裂变能。裂变反应是由中子引起的，而反应结果又产生了新的中子。如果能用新的中子引起新的核裂变，裂变反应就能连续不断地进行下去，同时不断产生能量。人们找到了实现这种产生连续反应的条件，这种反应就叫链式裂变反应。铀235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃烧放出能量的270万倍。 于是，人们利用核反应来获取能源。核能专家普遍认为，核能是安全、清洁的能源，在一些发达国家，
2、核电已经成为电力发 的 力 。2020年以前， 国 27个核电站。 于普 大 ，核 的 放、 利核电站的核 ， 人 些 核 变 。 核电站不核电站发生 的能 多大一currency1发生 ，后果如“，核 fifl 人和生 。核电站多，产生的核 fi多。核 的放 分、中，个”，核电产生的中放 已 完的 、技 ， 是放 是一个 的题， 不就万年。 本专题 核电站的安全和核 的个 进行了 。 1、核电站 核电就是利用核燃 如铀 235和 239 原子核的链式裂变反应进行发电的。 ，一个核电站分为核 和 分。不是 这 分 在个 。核 是 核电站 反应 在的 ，而 就是 普 的电 一 的应发电，不 发
3、的 量来核裂变反应 了。 核电站 在 核电站的 的 多， 安全 、 护和经济效益个 来考虑。既 考虑核电站 的影响，fi 考虑 核电站的影响。核电站一般都 在远离城市和人口密集的地。 核电站的 考虑地震、暴风和洪” 然灾害的因素。 于地震， 首先应远离活 断层和地震 度偏的地。 于暴风， 房结构须能够抗御一定 度的台风和龙卷风以及大风吹起的抛 的袭击。 须 在不受洪”fl 的地。清华大学核安全研究室 任曲静原教授 ： 如果当地龙卷风 ， 一定把核电站 在那 ， 筑 就得计得 坚固，这 标准就，造价fi就；如果 在洪”位比较的地， 想办法加地基，这fi增加成本。 ，核电站 尽量 在远离易燃易爆
4、品，如油罐、炸药库或 用施的地 。如果附近 这些施，就 计算各种能爆炸起火的施 核电站之间的安全距离，核电站 在的位必须大于这个距离。 其他型爆炸的影响，的范围甚至包括交 路线 如公路、铁路 运输的 品爆炸或飞 坠毁的能 。核电站运行的时候 排放大量的 ， 以 排放fi是 考虑的一个重 因素。 这fi就是 们国家前的核电站都 在海边的原因之一 ，曲静原教授 ， 这种载带 量的”的量 大， 如在大亚湾核电站，就 近 的 ” fi叫 排” 排放到海 。这些 排” 量的放 ， 前的 ， 不影响到海 生 。 化 为了 反应 中的放 裂变产 的 ，在工 到了重实 。 反应中的放 裂变产 到 围的是核电安
5、全的核 任 ，曲静原教授 ， 核电站中的放 裂变产产生于反应 。 在 发生 重 或 化的 下， 能发生大量放 的 。 以， 化是 为 重的反应 。 ”核电站的 在currency1” 。因为”以带“ 量。如果裂，currency1”fifl，不能及时带“反应中的 量， 就能 化，放 能 出来。 以，工 们在计反应的时候，分重计能够及时”的安全 ， ”的把 量带“。 化fi不一定就”核 。曲教授 ： 核电站取的是纵 御原， 化fi不一定把反应中的放 大量 放到 ，因为 其他的 护 。一 护 了， 一 护 ，这又了， 下一。当然，如果 的 护 都fl效了，就得 应施了， 如离电站 围的。 反应的计
6、 考虑其他一些能发生的 ， 在发生这些 的时候，反应能够 于的安全 ， 安全 。 其实，核电站发生核 的 ，曲教授 ， 首先，核电站的运行人 经 了 的 位 考核，已经取得了运行 ，fi 定期 。在安全计 ，运行人 出现了 ，安全 护 的发生，如应 currency1 ，在发生fl” 时， ”， 护燃 件的包，不 受到 或 化。 安全中的 ，如果 的放 进安全， 了 的计力， 就能裂。这时， 就以 化学 的currency1”，安全中的 度和力，安全中的一 分放 在安全中。，为了 安全 的 ，安全 用 的原进行计， 如，核电站计用多 安全” ，在发生裂的 下，其中的一 运行 ”成 ， 而 受到
7、 。 那 易发生 既然到一个 核 ，核电站不原子 那 爆炸 曲教授 ： 核电站发生核爆炸是完全不能的 。在核电站 能发生的爆炸，是氢和蒸汽 的混合 的爆炸。 谓的核爆炸 的是原子 那 的爆炸，是 特定条件的，一定 核材 的 量必须达到一定的数量。制 原子 用的燃 中铀 235的 量 ，在90以 ，而核电站用的核燃 仅 3左右的铀235。 个比喻 ，如果把原子 比 是白酒，用火柴就以点燃的话，那 核电站 用的核燃 就是啤酒，酒精 量 ，是点不的。而且，原子 的爆炸是以一套精密复杂的 引爆的，这种苛刻的条件，在核电站是不存在的。 那 ，20纪80年代苏联 利核电站 今天的乌克兰 那 的恶 核 ，不
8、发生在现在的核电站 曲教授认为， 利核电站 以 是一个特 。 利核电站 初不是用来发电的，而是用来生产 工产品的，比如原子 的核材 ，后来经 改造后用来发电。 的 原因 个 ，一是运行人 重违反 ，他为了试验在停电条件下，发电 转子 的转 惯 能继续供电多长时间， 断了 安全控制 ，”安全 护 不能 。二是反应安全计 存在 重的缺陷，”反应发 生剧烈的氢和一氧化碳混合 爆炸，整个 和大 分反应 筑摧毁。更糟糕的是， 利核电站 的安全，”大量的放 放到中。 发生后， 人做 研究，认为如果 安全的话，核 不那 重。值得 出的是，在 地的中， 前 发现 由于辐 而死亡的 ， ”的 反应， 如，头痛、
9、睡眠 碍、 绪不稳定 广泛存在，这种反应产生于 核辐 的惧，而不是实际受到了辐 。 于能发生的 打击或袭击，曲教授认为： 核电站在战争中受到 打击或受到袭击的 下产生什 的 ， 产生什 的辐 后果，现在 在进行关的分析研究。 前的研究结果来看，核电站的安全计这些攻击造成的辐 影响能不人们 初想的那 糟糕。 日 核辐 量不大 于核电站的工 人 和附近的来 ，不发生核 ，长期工 或生活在核反应 围，无 无味、看不见、摸不的核辐 不日 月累，危害他们的曲教授 ，根 前的研究和 ， 发现核电站产生的辐 人 构成fl 的 。 于剂量的辐 累，不能得到确定的数 去预计产生多大的危害，能根 剂量辐 造成危害
10、的 关数 剂量能产生的危害进行 计。比如，日本长崎和广 的原子 爆炸中， 多人受到了剂量的辐 。长期以来 这些人群进行的跟踪研究获得了宝贵的数 。根 这些 ，以 剂量下的危害进行 算。 核电站 的 定， 工五年均受到核辐 的值不 20毫希， 个别年份 以达到50毫希。一currency1 这个标准就 离开关 位。曲教授因为工 关经 进核电站： 进核电站时， 在胸前的口袋 插 剂量笔，随时显示受到的辐 值。而在辐 较的地 ，停留的时间不能 定的时间限制。 核电站 一 的工 ：定期 中取 ，按 一定的 法分析，检 放 的 量。原在秦山核电站工 的核电专家郑本文 ： 为 的手 之一，秦山核电站经 ，
11、 量 的放 核素 量。 秦山核电站 成开，核电站应就在核反应 围50公 范围 ， 、”、 产品进行检 。在离核反应3公 范围 36个 点的实时 检 ，至今 发现任“ 的数 变化。 2、放 如“ 放 那些在裂变的 中产生的长 的裂变 素， 们的放 数万年能 到 人无害的 度。同时， 们 大的核素， 如10毫克 一人”死。人们究 如“放 ?带这个 题， 来到核工业 地 研究 ， 了中国放 人 。 不仅核电站在生产 中产生放 ， 的核反应 fi 放 。，核 工业fi产生放 。 。 随 国核电站数量的增加，产生的放 fi在不断增加。 前 国核电站 年产生150 放，预计到2010年放 的 存量达到10
12、00 。现在 的放 核 能 存在核电站特的” 中。如果不能及时 成核 库，中国核工业 放 无存放的地。 其他国家fi 同 的 。 如， 国原计在1998年 成放 库， 由于技 度 ，尽 国了大量力、人力进行研究， 是不得不 成时间 至2010年。这一结果 ”了 国40多个核电站存核 的” 爆currency1，造成了大经济 fl，核电站业 国能源 。 “想的各种 如“放 科学家们fi经fl出 多想。 人fl出把放 发 到 去。 是这 做的风大，火在发 中一currency1fl ，整个地都能，后果不 想。 人fl出把核 放在、 的山下。 是国际法文” 的山 ； 围的国家fi 烈反 把放 放到
13、。而且前的海 运输的风fi 大。 人 ，把放 抛海， 陷海 ，或 海 台在海 打，把放 放人海的海 之下。海 的确 大的， 用，万一 放 出来，能够海” 。 海 是 的，已经 国际公 定不 海 。 的国家不产生放 ， 以他们fi 烈反 。 人fl出 ，找一个 的地 ，在地 打一个，把放 进去。 去苏联已经试 这种 法， 题是不确定 ，无法确定 下去后fi 。 以这种 法已经不用。 人想了一种 法， 打一 够的 ，把 放到其中， 本的 量 和成为一 ， 而 固定。 在工 来 ， 什 行 。 以， 前看来， 一在工 技 行、安全 预 的，就 地 了。 地下的库 谓地 ， 地 就是层 。地 库是一个
14、 山式的地下工 ，距地 5001000 。为了 核素不 ，必须层层 。首先放进行 固化， 固化 罐。在库中这些 罐 围 材 。同时 找到一 大的天然做库的。 库的 能就是 地 离放 。 库由多重 成，能 效地 放 中放 核素的 ，确 安全。首先是工 ，已经变成 固化 的放 ，放在 罐中， 的包 ，4050 ，用 、不 或 制成。这些 都以 线， 放 。 的层 材 ，一 到”就 ， 的”进和 的核 fi出来。经 精 的位于稳定地中的 或 是库的天然 。 。 出的是，地下”都 进库，这是时间 题。 大20003000年后， 材 能fl效。地下”进，把 罐，能 到 。 是一个 ， fi 长。”进人得
15、 ， ， 出来， 回到生 的度fi 。 一 都起到延放 回到人生活 的 用，随时间的拖延，放 的危害fi逐步下 。 认为地下”是库的 fl 之一，各种施以 效拖延时间。 一般来 ，库都是 在 挖出的，基本不用支护，在裂缝做 。放人放 罐后 把巷堵，在地 标志，警 人 们不 在这个 打 。 以后 进行 护，在 场的围，地下” 能经 的地 打一些 ，看”中 放 核素 出来。 如果的是 固化 ，来不能回取利用了。如果 在这个地 不安全了， 把 换个地 ，那就 能 回取，这 工 的 求就更了。 认为 前的放 研究 于来回取的 题 能力做仔细的考虑。 库 先做详尽的研究 由于核 的度危 ，一curren
16、cy1库 不当，造成无法挽回的 fl。因此核 库 必须慎重， 综合考虑整个经济发 局，人口分 、交 施、候地的地 、”文和候条件 因素。一般来 ，各国的核 库都 在经济落后、人烟 的地。 ： 库的技 准 长时间，因为 多 都弄不清楚， 多科学题 待 决。如“ 符合条件的场 ，如“ 工 ，如“计、 造和运行库，如“关库，如“在1万年至万年的时间尺度 价 的安全 能，如“ 计算 仿真 来预 库行为 一 研究，都多、细”的工 做。 国放 地 研究工 开于1985年，现在 在 阶 ， 的 库地点尚未确定下来。甘肃省西 地的 山是 佳的候地 之一， 待国家 关 门的审批。 那个地 人烟 ， 圆12万 公
17、 几户牧，于戈壁荒漠，什 植，地稳定， 火山， 活 断裂， 雨量 年 7080毫 ， 蒸发量特别大， 以地下” 。那 交 fi比较 便，国、铁路都离得不远。 。 场 之后， 地下实验室，验各种技 ，完成场 的价，然后能 库。 在地下实验室做的实验，能 来 地下的真实 一 ，包括地下的 度、力，”fi和地应力 。国的地下实验室 在 阶 ，大2015年能够确定地下实验室的位，2025年 地下实验室。 库 大的工 题。库的 至 达到1万年， 多裂变 素的放 度变得比较。 这 的 求是 前任“工 都达不到的。人文不 5000年左右的历史，而人的活 能力 发 来快的趋， 于1万年的工 ， 多的 现在 。 现在能想到的 地下库的 fl 是地下”的 用， 是层断裂、地震 因素fi都在考虑之，这些是计算 仿真 做的工 。 这些研究工 都完成，库本的 大 510年， 以， 国 成放 库是2040年的 了。 本文 由曲静原、 fl供 中国广东核电集团宣传 供图 编 张婧 赖丽薇 1
