让核电站更安全
·方舟子·
6月2日，日本宣布启动冻土壁工程，将花费320亿日元冻结在大地震及海啸
灾难中受损的福岛第一核电站1至4号核电机组厂房周围约1.5公里的土壤，以形
成“冻土壁”，从而阻断地下水流入厂房，避免地下水与高放射性核污水混合。
2011年3月11日，日本发生9级地震，福岛核电站还在运行的核电机组自动停
止工作。但是链式核裂变反应虽然停止了，此前产生的不稳定同位素仍然在继续
衰变，核燃料棒还在产生大量的热量，还要继续通过供水对其冷却。在核电机组
运行时，冷却系统是由核电供电的。核电机组停止运行后，冷却系统要由外部电
网供电，但地震后电网中断。在设计时已考虑到这种情况，所以核电站还有应急
柴油发电机可为冷却系统供电。意外的是地震引发海啸产生的海浪高度（14米）
超出了挡浪墙高度（6.5米），淹没了厂房，柴油发电机仅运行了1个小时即被损
坏，只有靠蓄电池紧急电源供电。8个小时后蓄电池耗尽，冷却系统停摆。
之后，冷却水被衰变热烧干变成蒸汽，反应堆堆芯温度不断上升。堆芯原来
有三道屏障防止放射性物质外泄。第一道是核燃料棒的锆合金密封包壳，第二道
是不锈钢压力容器，第三道是钢筋混凝土安全壳。堆芯温度持续上升，最终导致
堆芯的核燃料熔化，第一、二道屏障被破坏。锆合金与水蒸汽反应生成氢气，氢
气浓度达到一定程度后发生爆炸，将安全壳炸开，第三道屏障也被破坏，放射性
物质就被排放到大气中。此后，日本东京电力公司采取向核反应堆内进行大量注
水的方法，用以冷却在核事故中溶毁的核燃料，三年多以来产生了大量的放射性
核污水无法处理。
福岛核电站事故成了继切尔诺贝利核电站事故之后最严重的核事故。类似切
尔诺贝利那样的事故以后不可能再发生了，因为切尔诺贝利核电站是所谓第一代
核电站，采用的是石墨堆叠式反应堆，而且既没有压力容器，也没有混凝土安全
壳，发生爆炸后不仅核燃料立即泄露，而且放射性石墨粉末立即进入大气层，随
风飘到远处。第一代核电站已被淘汰，所以不会再发生切尔诺贝利级别的核事故。
现在在运行和建设中的核电站，至少是第二代核电站，都有三道屏障，那么还会
不会发生像福岛核电站那样的事故？
近日我参观了建设中的海南昌江核电站，即带着这样的疑问。核电站的工作
人员保证说，不会再发生那种级别的事故。福岛核电站是上个世纪60年代设计的，
50年后，核电站在安全性方面又有了很大的进步。昌江核电站是所谓第二代改进
型，有17项安全改进。在福岛核电站事故之后，吸取其教训，又做了14项改进。
例如，福岛核电站只有2台柴油发电机，而昌江核电站有5台柴油发电机作为应急
电源，采取抗震设计，安置在高处避免被水淹。如果这5台柴油发电机全部失灵，
还有第6台移动式柴油发电机备用。
又如，福岛核电站的安全壳很小，而昌江核电站的安全壳高60米，直径30米，
有5万立方米的空间，安全壳有6毫米厚的钢板和1米后的混凝土，可抗波音747飞
机的撞击。安全壳内有消氢装置，用催化剂控制氢气浓度，避免发生氢气爆炸。
安全壳顶部有喷淋装置，如果冷却系统失灵，可喷淋冷水降温降压（美中不足的
是喷淋装置需要用到电源泵水。国内在建的第三代核电站有的采取的是非能动冷
却系统，例如在反应堆顶部建有一个数千吨的硼酸水箱，在电力系统全部失灵时，
利用重力注水降温）。在最坏的情况下，安全壳内充满了高温高压气体需要释放，
还有金属过滤装置可过滤掉99%的放射性物质。
想要做到万无一失或许是不可能的，不管是天灾还是，意外总有可能发
生。但是只要吸取了教训，就可以避免发生同样的事故，让事故的发生率和严重
程度都越来越小。而如果不发生泄露事故，核能就是安全的清洁能源，在核电站
周围生活的人们受到的核辐射，甚至比在火电站周围还要低（煤含有放射性元
素），更不要说没有废气、二氧化碳的排放了。
2014.6.4.
（《新华每日电讯》2014.6.6.）(SciFans.Net)
