蛋糕棒棒糖硅胶模具:问诊中国核产业安全

资料来源：国家核电技术公司；筹建意向核电站信息来自中国核电信息网。 刘建平 制图

早报记者 李跃群

自切尔诺贝利核电站发生核泄漏以来将近25年的时间内，全球核电运行还未发生过大规模的核电事故。但随着日本3月11日遭遇9级地震，这一平静被彻底打破。

在大地震和海啸的双重打击下，日本福岛核电站的三个机组都出现了核燃料堆芯无法冷却的问题。其中1号、3号都已发生了氢爆炸（注：氢爆炸是由于燃料包壳与水反应产生的氢释放到容纳反应堆的构筑物内并累积超过一定比例之后发生爆燃引起的，而并非反应堆发生爆炸更不是核爆炸，因此，只要反应堆安全壳保持完整性，不会有大量放射性核物质泄漏）。为了控制局势，日本已经采用了非常规的海水冷却，这是一种不惜使整个核电机组报废的孤注一掷的抢救措施。而截至昨夜10点发稿时，日本福岛核电站仍未转危为安。

由于此次日本发生事故的核电站是二代核电机组，而目前中国乃至全球大部分的机组同样同属二代机组，在重大灾害以及次生灾难发生时中国核电是否安全引发了极大的关注。

尤其值得关注的是，中国是目前全球在建核电站规模最大的国家。根据新华社提供的数据，近年来，中国核电呈现快速发展的态势。截至2010年底，国家已核准核电机组32台，装机容量3486万千瓦，已运营和核准的核电机组达4393万千瓦，超过国务院批准的2020年核电4000万千瓦的装机规模。国家核电技术公司最新数据表明，中国目前在建核电机组28台，总装机容量3087万千瓦。目前，全国已完成核电厂址初步可行性研究，准备新上的核电项目总规模高达2.26亿千瓦。这些新建的以及计划建设的核电站中有的采用的是三代非能动的AP1000技术，有的仍旧是二代改进型。

在11日福岛核电站发生危机之后，国家发展和改革委员会副主任、国家能源局局长刘铁男以及中国环境保护部副部长张力军，在不同的场合都表达了对核电安全的关注，而张力军同时强调中国发展核电的决心和安排不会改变。

尤其值得关注的是，3月13日，国家发展改革委副主任、国家能源局局长刘铁男称，核电安全事关重大，有关方面一定要认真分析和总结日本核电事故经验教训，确保中国核电事业安全发展。据国家发改委官网消息，刘铁男是在考察中国原子能科学研究院考察快堆实验工程时作出上述表态。他指出，“安全高效地发展核电，是实现未来清洁能源发展目标的重要途径之一”。

根据2011年的全国能源工作会议上的相关资料，“核安全是核电发展的生命线。推进核电建设，必须坚持安全第一的原则。一是研发更为安全高效的核电技术。做好三代核电技术的引进、消化、吸收和再创新，加快研发固有安全性高的新堆型，以及能适应不同规模电网的系列化核电堆型，尽快形成具有自主知识产权的核电品牌。”

那么，日本福岛核电站危机到底有多严重？中国的核电是否安全？日本此次核事故又为中国提供了怎样的借鉴？为此本报记者采访了国家核电技术公司旗下的上海核工程研究设计院为主的相关核电人士，就一系列读者关心的问题向他们提问。

“高龄”的福岛核反应堆

东方早报：福岛核反应堆是否属于二代机组？

郑明光：事故发生后我们整理过一些日本福岛核电站的信息。

核电机组现在大致分为1、2、3代，现在还有新的4代、5代。这些划分是有一定的时间点的。一代是指从五十年代中期开始，到六十年代初期的反应堆。福岛的堆，是1967年开始建造的，但是设计还要更早一些。国际上将其定义为二代堆，但是说它是1.5代堆可能更贴切一些。二代与一代的主要差别是，二代是工业化、标准化、规模化了之后建造的核反应堆。但是福岛核电站是从上世纪60年代开始设计、建造的，整个设计的标准，抗震等级，跟现在的核反应堆是有相当大的差别。

东方早报：福岛核反应堆的抗震级别是否足够？

郑明光：福岛核电站于1971年3月26日投入商业运行，运行时间将近40年。当时堆的设计寿命也就是30-40年，不像现在的工业技术水平，无论是设备的可靠性还是材料的耐用性都是大幅提升，其实应该算是到期了。当时的核电设计在抗震能力上也没这么强，只能抗0.2g，这次显然是超出了。而我们现在设计是必须能够达到0.3g。有资料是说东京电力的文件显示福岛核电站的抗震级别是7.9级，而这次达到震级达到9.0，而且还伴生着海啸，这应该是超出其限度了。（注：0.2g在民用抗震来说是抗8级以上地震，但对于核设施抗震来说，由于设计余量很大，核设施的0.2g意味着其抗震能力要远远大于8级，0.3g则是8.5级。）

东方早报：那么导致福岛核反应堆事故的主要原因是什么？

郑明光：福岛核电站采用的安全系统是能动的。在这次发生地震后，核电站自动停堆。但是反应堆还是会有余热，需要继续散热。此时的能动安全系统应急时需要用泵和阀。而灾难发生后，这些设备电源提供是个大问题。靠电网送来的电力启动泵、阀也是不可靠的，在地震中，电网往往是严重受损。靠厂内的电源，比如应急柴油机发电机，但这次我们也看到了，由于海啸，柴油机也不工作了。这说明，能动核电站，关键时候需要电，但灾难中电源的可靠性恰恰是比较低的。没有冷却水的注入，堆芯就出问题。

这次不得已用海水灌入冷却，但是海水进入之后，反应堆基本就报废了，因为核电站里面的管道、容器什么的基本都是不锈钢，这些遭到海水的氯离子腐蚀之后，就不能用了。

蔡剑平：福岛这次出现的状况很大的原因是因为超出了他们的设计标准，导致安全系统的三套电源全都没有了。外电源——电网的电没有了。自己的柴油发电机组也停止了。自有的蓄电池用了一段时间后电很快就没有了。于是就无法继续进行余热导出。

耿其瑞：而且老化也是一个问题。其设计寿期也到了，最近刚刚延期了一下。这次往里面灌海水，那是真正报废了。

出问题的是不起眼的辅助设备，恰恰是这些辅助设备的失效导致了大问题。二代电站出了事故，就是靠柴油机，应急发电，提供动力。比如沸水堆需要注水进去，如果燃料不破损，注水进去，放出蒸汽，那么什么问题也不会有。虽然这些水受辐照会带一点放射性，但问题不大的。但是没电了，于是一点办法也没有了。

今天早上女川，听说好像只有一台柴油机好用。二代核电站都是靠这个保命的。福岛的柴油机油罐被海啸冲毁了，于是也就发不起电，无法保证冷却水供应。

下一个切尔诺贝利？

东方早报：现在福岛核反应堆是否面临严重核泄漏的危险？

郑明光：目前来看，日本的核电站除了冷却问题外，其他没有出现问题，反应堆是及时停了下来，现在需要应对的是余热。目前这些机组发生的爆炸只是氢气爆炸，不是反应堆融化以后发生的爆炸。

4级按照国际的定义，指的是放射性有局部影响。现在主要是安全壳里面的放射性气体，以及一部分废液泄漏。我们看到他们的燃料堆芯出现过裸露。如果只是刚刚裸露，那么问题不大，因为容器里面还有蒸汽，温度不会急剧升高，但时间长了，就会把堆芯烧红。在堆芯中，锆管有个特点，就是一旦温度超出1200度，就会变成陶瓷，陶瓷就不具备承压能力了。于是燃料中的裂变气体就会释放出来。对于福岛核电站的事故是否会升级，还得继续观察。

东方早报：是否可能出现切尔诺贝利那种状况？

耿其瑞：不可能。因为堆型不一样。切尔诺贝利的是石墨堆，有“正温度效应”，就是温度越高功率越大的时候，反应越是剧烈，这就意味着一旦失控，就更难控制。在链式反应中，石墨有着慢化的作用，而且石墨在慢化上是足够的，无需用水来慢化，水在切尔诺贝利中是起冷却作用的，同时起“负”的效应。但是切尔诺贝利反应堆一旦温度升高，石墨周围就会出现气泡，出现正反应性，加速链式反应。这是石墨水冷固有的不安全性。

郑明光：切尔诺贝利除了设计上天生有缺陷，运行操作时也有违反操作规程的问题。把保护系统的停住了，这是不允许的。一般来说，保护系统停住了之后，反应堆在运行的时候也会自动恢复。但是其在设计的时候却没有加入自动恢复的功能。事故发生后，处理也有问题。切尔诺贝利是堆芯的热量导不出去，压强越来越大，最终形成了猛烈的爆炸。这一系列的问题一而再，再而三地引起了最终的大事故。

东方早报：现在福岛核反应堆的主体结构是否仍然完整？

郑明光：从已有的报告来看这次的9.0级大地震，核反应堆的内部容器、外部压力容器和主管道回路都是经受得住考验的，没有发生破损。这说明核电站主体的抗震设计还是非常不错的，裕量还是很大的。能够经受得住强震，结构完整性是能够保证的。而在之前的阪神地震上，当地的核电站内部容器、外部压力容器和主管道回路也没有出现问题。所以应该说，日本的二代核电机组除了安全系统不太可靠外，其他做得还是不错的。

耿其瑞：这些主要的设备还没坏，说明设计还是可以的。

中国目前二代机组“安全”

东方早报：中国现在正在运行的二代机组很多，这些机组是不是安全的？

郑明光：首先并不能把现在的二代技术跟以前的二代相比。因为现在的二代技术与1975年之前前的二代技术是相当大的进步的。泄漏事故的抗击能力以及PSA（安全事故分析）的技术的使用让二代技术整体上对抗击事故的能力提升了一个量级（10倍）。

而且现在的核电厂都广泛的采用了数字化控制系统，所以对于核地震事故的发生、发生征兆的预计能力也比原来有很大的增强。所以从设计、标准、安全审评、制造等都对核安全技术的强化有很大的作用。

东方早报：在发生了9.0级地震以及海啸之后，日本的核电站发生了事故，那么中国的核电站选址怎么样？

郑明光：我们一般首先考虑的是整体岩基，岩土的稳定、结构的稳定，一般的话远离地震断裂带，就不太容易发生地震。像汶川地震的时候，东汽在汉旺的厂址是在断裂带上。温家宝总理以前是搞地质的，他去看的时候，一看就知道那个地址在断裂带上，就对市政府说不能建在这里了，要换地方。但在汶川地震发生以前都不知道底下是断裂带。

建核电站的时候，通过详细的探址、分析，选在比较稳定的岩基上面，发生地震的时候，最多是摇得厉害，不会说发生大的断裂。因此，每个核电站发生地震的时候，没有说主管道断掉了之类的事故，都是一些辅助的系统引起比较大的事故。

耿其瑞：但是这个抗震级别应该是与当地的地质条件相结合的。比如在中国的东部沿海地区，上海，有地震记录以来都是很低的，最高的发生在黄海上的也就是6度，那么建造电站时至少要按抗7度进行设计。一次地震只有一个震级，但是不同的地方有不同的地震烈度，6度等于地震烈度。

日本福岛的这个核电站说是按照最高抗7.9级来设计的，但是日本是地震活跃地区，而且震级高，7.9级显然是偏低了。地震多发地区的防震标准肯定是要不同的。举例来说，北京地区民宅抗8级地震，上海地区是7级。

我们国内建设核电站都是在选址的基础上，根据当地的地质条件和历史状况，以千年一遇以上的的标准，提升其抗震能力。

王勇：在抗灾级别上，我们的AP1000目前建造的机组都在0.3g以上，目前多次地震的结果表明，即使是早期设计两代的机组，在抗震设计上还是比较可靠的，此次福岛的核岛构筑物在地震后没有丧失完整性，安全壳也是完整的，大大缓解了放射性对环境的释放。

东方早报：海啸一类的灾害呢？

耿其瑞：地震、海啸因素都在厂址的选择考虑因素内，都是经过比较严格、科学的分析和论证的。

三代核电安全性“更佳”

东方早报：国家核电负责第三代核电技术AP1000的吸收、转化工作，那么AP1000在安全性上相比二代有何不同？

郑明光：在紧急事件发生时，三代非能动机组是不需要外部应急电源的。其靠的是重力、势能（高位水箱）、自然循环和蒸发等这些自然的现象，驱动冷却水冷却反应堆和安全壳，把热量带出去。AP1000 有着一整套完整的非能动安全的体系，对反应堆注水和带走衰变热。

具体的区别是：二代的能动核电站在应急情况下，需要通过泵和阀、电动机，通过电源的驱动，对堆芯进行冷却。对反应堆来说，最重要的就是发生事故后对堆芯进行冷却，这样放射性的燃料就不会烧毁。只要燃料不破损，产生出来的放射性气体就是非常有限的。另外正常运行时由于堆芯辐照产生的放射性物质进入冷却剂，但这个量级也是比较低的，同时主系统设有净化系统能够去除水中因辐照或设计容许的少量燃料元件破损产生的放射性物质。像切尔诺贝利，就是因为堆芯完全烧毁了，释放出了大量的放射性物质。三代在保障堆芯的冷却能力上，有极大的提高。在选取了良好的地基后，加上AP1000先进的非能动安全系统，我想安全保障应该是问题不大的。

王勇：现在我们从西屋公司引进的非能动三代核电技术。发生事故时，仅需要利用安全级蓄电池打开少数阀门，即可完成非能动系统的投运，后续的安全系统运行不需要任何电源。

东方早报：西屋公司称其三代的AP1000核反应堆在72小时内无需人为不干预，72小时是怎么来的？72小时有什么意义？

郑明光：在AP1000的核反应堆中，安全壳内部的冷却水是一个自然的循环。而72小时是指，反应堆上的装有数千吨的水箱在冷却的过程中，把水自然放空了需要的时间。过了这72个小时，再往水箱里补水就行了。就内部来说，堆芯的冷却是可持续保持的。

王勇：72小时可不干预的意义是什么呢？ 就是指在72小时内不用采取任何人为的干预和外界的供水供电，AP1000 机组能够自动的完成停堆，冷却和去除衰变热，将反应堆维持在安全状态通常 目前的核电运营保障体系能够实现在24小时内采取其它厂外设施恢复应急供水供电了。故72小时可以为紧急事故处理赢得宝贵的时间。所以非能动优势是很大的。

非能动系统与二代核电站最大的区别就是安全系统是非能动的，其他主体结构比如压力容器什么的是一样的。以这次9.0级的地震来看，如果福岛核电站主体结构完整性能够保证，那么非能动的系统其安全功能也是能够保证的。现在二代核电站的问题就是在发生超设计基准事故时能动部分，应急电源的保障存在不确定性。今后，在役和在建的能动电厂，应该从此次事件中总结经验教训针对外部事件进行更高安全要求的评定，包括地震、海啸等等的严重程度，尤其是地震多发地带与沿海海啸易发地带。

东方早报：中国内陆地区也将建设核电站，根据国家能源局的要求，内陆上马核电站必须坚三代技术，这是为什么？

郑明光：三代从整个反应堆发生事故的量级来讲，比现在发生事故的至少低两个量级（低100倍），所以肯定比二代技术安全性上更有保障。AP1000在这方面有独特的优势，因此更有利。

日本核事故的中国启示

东方早报：此次核事故对中国的核工业有怎样的启示？

郑明光：这个事情结束我们还会做一系列的分析，比如外部的事件，比如地震、海啸是怎么引起失效的？操作上是否有问题？

总体上来说，核电站的设计余量要留得比较大。核电监管上的工作——运行、建造等，这些质量还是不错的。虽然福岛这么老了，但是主体结构还是满足相关安全要求的。

耿其瑞：我觉得有两方面的考虑，这次发生了这么严重的灾情，应该把设计基准提得更高，看看有哪些需要继续提高。但是从另一个角度看，即使早的设计，主体结构还能经受得住强震，没有更大损失，说明核电主体设计还是不错的。现在我们在安全系统上引入最新的技术，在安全性上是更好了。

环保部副部长说，不影响我们国家发展核电的计划，这是有道理的。这说明搞核电站，基本的安全还是有保障的。但是从里面我们是可以吸取教训的，加强薄弱环节。

东方早报：按照中国未来的规划，中国将建造内陆核电站。如果内陆发生类似事件，日本在海边可以用海水浇灌，然后再流入大海中，但是中国的内陆的是大江大河，其自净能力与大海无法相比，而且下游人口稠密，是否危险性极大？

郑明光：AP1000系统自成体系，自转冷却，实际上不用去做海水浇灌工作。内部的水箱保持足够的水，使反应堆里的热量能够通过自然循环达到安全壳的底部，外部的话它有水箱能在72小时内将余热释放出去。三天之后，还有空气的导热，内部温度升高，热导出去效果更好。因此，三天以后不一定需要水，如果需要水，上面的水箱还可以通过补水进行再次注水。而且整个过程不需要直接接触反应堆，就不会引起像日本那种放射气体或者液体大量释放。

东方早报：切尔诺贝利核事故发生后，才开始核电运营的国家仅有三个，中国是其中之一，介入时间比较短。而前能源局局长张国宝也曾说过，以往历次国际原子能机构检查中，中国的核电安全在全球不是第二，就是第一。但是中国大亚湾也发生过一些小问题，中国将如何提升核安全体系？

郑明光：应该说目前有一个比较完善的体系。核能安全方面不仅有国家核能部门的监管，还有国际原子能机构有纵深防御的监管要求，在设备生产过程中也有一系列的许可证制度。

授权生产之前，还有一系列的考核，基础、能力、人员、经验上都要满足要求才能生产，这些都是独立的监管。像我们设计文件，过程中就有7个人，有设计、校审、审核、审定、批准、质量工程师、部门领导，是多级的审查审核，人力成本高也是核电成本高的一个原因。核电的高可靠性材料的高成本，也是比火电高的原因。

现在对核安全问题都认识清楚了，没有什么是不可知的，特别是对人因的掌控上。

大亚湾事件是舆论上炒作过度了，一般设计过程中，燃料棒出现破损百分之零点几的几率还是允许的。因为它足够净化能量，比如燃料棒破损，它进入主系统，主系统设有水净化系统去除这些放射性物质，所以整个安全壳内的放射性还是有保障的。

东方早报：除质量把关，核安全保证还有哪些方面？

郑明光：核电的安全有一套完整的标准体系，从设计、制造、建造等也都有一套完整的标准体系。核安局也有一套独立的监管体系，因此职能体系、标准要求、法规上也都是非常明确的。而且核安全水平是随着社会的不断发展提高的，现在的核电跟原来的有本质上的差别。

王勇：我们国家的核安全文化的提升，核安全所需要的设备质量也是有保证，安全监管当局的严格监管，安全性都是有保证的。