張愛文

摘 要：核能屬清潔能源，因而被廣泛使用，其典型代表就是核電站。核能不同于其它能源，因核原料具有放射性，因此核電事故不僅會造成直接經濟損失還會威脅附近居民健康，造成人民的恐慌，故而影響到核電的進一步發(fā)展，本文通過對歷史上三起重大核電事故的整理、分析，探討造成核電事故的主要原因。

關鍵詞：核電事故原因；重大核電事故；輻射危害

核電站通過對核原料進行可控制的裂變釋放熱量來制造高溫、高壓的蒸汽，從而推動發(fā)電機發(fā)電，發(fā)展核電的優(yōu)點有以下方面。

（1）核原料雖然體積小但蘊含的能量卻很大，2400噸標準煤所放出的能量僅需1000克鈾裂變即可得到。

（2）核能是清潔能源且屬于不常用能源，開采成本不易受國際經濟形勢的影響。

（3）核電基本不會對附近環(huán)境排放有害物質，不會促進溫室效應的加重。反應堆外面有多層保障，基本不會排放對環(huán)境有害的物質，對外放射性污染一年的量相當于做一次X光透視所受到的照射量。

雖然核能總體利大于弊，但我們也要趨利避害，將核危害降到最低，因為核電一但出現重大事故其影響遠比普通電站大，除了會造成直接經濟損失，附近居民將會面臨不同程度的核輻射威脅。

接下來通過對迄今為止的三起重大核電事故分別分析從而總結引起這些事故的重點因素。

1 美國三里島核電事故

1979年3月28日4時，美國三里島核電站由于操作判斷失誤及機械故障發(fā)生5級核電事故。

事故經過：1979年3月28日4時，三里島核電站2#機組反應堆的二次回路循環(huán)水泵發(fā)生機械故障溫度升高，該回路冷卻系統自動運行，由于先前工作人員檢修后未能將冷卻系統的出口閥門打開，導致二次回路冷卻失效。堆內溫度、壓力上升至危險限值，反應堆自動停止運行，并開啟泄壓閥進行泄壓，堆內壓力恢復正常后，泄壓閥因為機械故障沒有自動歸位，導致堆內冷卻劑持續(xù)流出，反應堆內壓力下降到正常水平以下，應急堆芯冷卻系統自動投入進行挽救，操作人員在不知道泄壓閥沒有正常歸位的情況下，認為該系統的投入運行是多余的操作，便將其關閉，終止了向堆芯注水的操作。設備故障及操作管理失誤致使堆芯溫度短時間內過高，46%燃料棒外殼鎬及鈾燃料熔化，堆芯嚴重熔毀。

事故處理：及時地應對避免了氫氣爆炸；核電事故進展信息上報及時，5小時后白宮得到最新進展并發(fā)出指令，7小時后大部分人員撤出事故電站；5英里以內兒童和孕婦進行疏散轉移，10英里以內學校暫時停止上課；2#反應堆宣布報廢且清理費用達10億美元，三里島核電公司共賠償1.3億美元。

事故影響：2#堆堆芯嚴重熔化；大量放射性物質溢出（氪、碘、氙），現場共有3人受到輻射，80公里以內居民受到放射性威脅；此次事故導致美國人民反對建設核電站情緒高漲，民眾紛紛游行，美國因此30年內核電止步不前。

事故分析：

（1）前48小時低估了這次核電事故的危險性，而后又擴大事故的影響范圍，致使美國人民對核電的發(fā)展信心大減。

（2）缺乏嚴密的管理邏輯，操作失誤，自控薄弱，報警不力。核事故是人的不安全行為產生的。

（3）1979年年底，美國總理卡特表態(tài)：“核能應該作為美國最后的一種可供選擇的能源”。因此，美國在20世紀后期停建核電；然而21世紀初美國大量在役核電站延長服役年限，埋下了隱患。

（4）不應在人口密集地區(qū)及靠近城市水源的地方修建核電站，從而減小核電事故造成的影響和危害。

2 蘇聯切爾諾貝利核電事故

1986年4月26日凌晨1時26分，位于蘇聯烏克蘭境內的切爾諾貝利核電站發(fā)生迄今為止事故等級最高的7級核電事故。

事故經過：在對4#反應堆進行安全維護中，控制反應堆檢測人員為了使檢測順利實施，將一部分控制棒插入水中，從而減少蒸汽量和功率，二十分鐘后功率下降，檢測人員又提升控制棒97.2%，僅留下6根，205根控制棒同時裂變，產生大量熱量；同時，控制水泵檢測人員將注水泵關閉，啟用備用水泵，以減小流量便于測試；兩工作人員同時的截然相反的操作，使反應堆溫度、壓力急劇升高，超出正常溫度的百倍，最終超出反應堆設計限值而爆炸。

事故處理：立即組織消防人員進行長達4小時的滅火作業(yè)，有人員當場死亡；36小時后居民及職工全部撤離至安全區(qū)域；出動1800架飛機對4#堆空投5千噸放射性吸收物質，減小放射性危害；反應堆底澆筑混凝土板，上部用混凝土對反應堆進行全封閉澆筑，隔絕殘余核原料與外界的接觸。

事故影響：反應堆堆型為石墨堆型，內部全部為可裂變濃縮鈾，爆炸時附近廠房被掀掉；放射性物質隨石墨升至大氣平流層，鄰國受到輻射影響；進行事故搶救人員有29人死亡，106人患急性放射性疾?。ǔ扇溯椛湔丈淞堪创笥?.0671C/Kg計算）；事故地點50公里以內11.5萬人全部疏散，2.6千平方公里內無人居??；事故發(fā)生后15年內有6.6萬人患癌癥及其他病癥逝世，受到不同放射性程度損害人員為320萬。

事故分析：

（1）操作人員缺乏安全意識，沒有進行協同操作，隨意性強，因人為失誤的疊加導致反應堆的爆炸。

（2）反應堆型本身存在缺陷。石墨堆型的使用導致此次核電事故中帶有輻射的大量石墨擴散，應更換先進堆型。

（3）核電設計無安全殼，反應堆爆炸后放射性物質無遮擋而隨大氣環(huán)流自由飛散。

（4）核電站管理人員對核泄漏的嚴重性缺乏充分認識，硬件無閉鎖，軟件無自控。

3 日本福島第一核電站核泄漏事故

2011年3月11日14時46分，福島第一核電站受地質災害影響發(fā)生7級核泄漏事故。

事故經過：2011年3月11日14時46分，日本福島發(fā)生9.0級地震，這次地震引發(fā)了海嘯的發(fā)生，海嘯經過福島第一核電站，摧毀了核電站的供電系統，設備功能失效，反應堆內無法注水，溫度過高導致燃料棒熔毀，在鎬外殼有氫氣生成，安全殼內溫度、壓力過高，各反應堆先后于1號12日，2號15日，3號14日，4號16日在廠房內發(fā)生氫爆。安全殼有裂縫產生，含放射性物質泄露，9千噸低放射性及2萬噸高放射性污水未經處理直接傾入海洋，8.65萬噸受放射性污染的水源暫未處理。

事故處理：先是留下50人清理事故現場，隨后又升至180人，清理人員輻射劑量上限放寬至250毫希；30千米以內居民全部疏散，20千米以內設為禁區(qū)；反應堆發(fā)生氫氣爆炸，應急系統電力中斷，首先采用飛機進行空中灑水降溫，然后通過高壓消防車從地面進行投水冷卻；鋪設電線恢復供電系統，啟動冷卻系統；對于未經處理流出的含有較高放射性污水進行堵截，并采用容器進行儲存，部分含有放射性的污水則直接排入海洋，依然有8.65萬噸污水需要處理；擬建防波堤；4個反應堆均采用混凝土進行全封閉澆筑，三階段長期處置已啟動；日政府暫時停止運營濱岡核電站，防止受到后續(xù)可能發(fā)生的8.0級地震的影響，避免福島第一核電事故的重演。

事故影響：反應堆氫爆有11人受傷；共有190人受到不同程度輻射傷害；半徑30公里以內人員全部撤離；受災地區(qū)土壤、奶制品、菜類、海鮮均檢測到放射性物質；燃料棒30%-70%熔毀；泄露輻射量緩慢釋放；近海、深海均受到放射性影響，海洋污染區(qū)5年內到達北美，10年內到達亞洲，30年內太平洋將受到放射性的影響；日本政府宣布福島核電站4臺機組已全部報廢。

事故分析：

（1）核電站廠址地面與海平面高度差距太小，且無抵擋臺風、海嘯建筑設施；抗震等級低。

（2）核電站備用供電系統不完善，主供電系統受損備用供電系統無法立即保障供電。

（3）對反應堆內氫氣的產生及氫爆的限值認識不清，沒有吸取切爾諾貝利核電站氫爆的教訓，低估了氫爆帶來的后果影響。

（4）事故發(fā)生后由于擔心海水對設備的損害，當局決策遲緩，過分注重經濟利益，延誤了避免氫氣爆炸的最佳時機。

通過對歷史上三起重大核電事故的分析可見，導致核電事故的主要因素有：

（1）操作管理因素。

（2）抗自然災害能力不夠。

（3）應急系統力度不夠。

在操作管理因素方面，需加強專業(yè)知識技能的培訓，樹立安全意識，對于維護和檢修應制定標準化流程，拒絕不安全操作；在抗自然災害方面，需根據建廠所在地可能面臨的潛在威脅進行充分的風險評估，并修建相應的防范設施；在應急系統力度方面，應急系統應作為防范核事故的第一道屏障和最后一道屏障，而不僅僅是警告，在核電站面臨巨大威脅。例如：堆芯溫度過高而面臨熔化時應強制采取挽救措施，此時不應再受人為的限制。

而在降低核電事故造成的影響方面應從建廠選址和防護隔離兩方面防范。在建廠選址方面應遠離城市水源避免污染城市用水，遠離人口密集地區(qū)避免造成大規(guī)模人員傷亡和恐慌；在防護隔離方面要修建安全殼避免輻射物質大量無遮攔外泄，造成更大范圍的影響。

參考文獻

[1]朱繼洲，單建強.核電廠安全[Z].

[2]俞冀陽，俞爾俊.核電廠事故分析[Z].