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关于核电的科学发展
发布时间:2011-03-22 来源:中国科学院高能物理研究所 张闯 【字号: 小  中  大 

日本的超强地震和海啸撼动世界。日本被认为是世界上抗震和抗海啸技术最发达的国家,这次它与地震和海啸的交手代表了人类应对地质灾害的最高水平,日本的失手显示出人类在大自然面前的脆弱。这教训我们要恭敬地顺从大自然,严格按科学规律办事。地震和海啸还使日本的多台反应堆停运,造成福岛核电站严重的核事故,在全世界范围内引发了关于核电发展的讨论。法国表示,将对国内所有58座核电站进行安全审查。德国宣布,将去年通过的核电站运营期限计划暂停3个月,在此期间将对所有的17座核电站的安全性进行毫无保留的彻底检查。美国则提出,在发展核能的过程中,核安全是需要优先解决的问题。

核裂变的发现和核能的和平利用,是20世纪人类最重大的科技成果之一,为社会提供了一种高效、经济、可靠的清洁能源。自1954年前苏联建成世界上第一座核电站以来,核电经历了初期十年的实验示范和1966-1980年间的高速发展,又经历了由于世界经济危机和三哩岛与切尔诺贝利核事故导致的20年滞缓,随着世界经济的复苏和低碳经济的需求,核电在新世纪又进入了一个新的发展时期。截止2009年7月底,世界上已有441座核电机组运行、在建核电机组52座,核电占世界总发电量的16%,在世界经济中发挥着举足轻重的作用。世界上的核电站已经拥有了13000堆年的运行经验,运行核电机组的平均年龄将近30岁。核电事业的发展经历了曲折的成长过程,现正逐步走向“成年”。因此,人们没有理由止步不前:日本的核事故应当是建设更加安全核电系统的“指示灯”,而不能成为核电事业发展的“禁行令”。

人类在生存和发展的道路上,面临着资源和环境的挑战和自然灾害的考验,唯有谨慎而勇敢地前进,不能因噎废食。日本超强地震和海啸引发的核辐射,着实让人大大地“噎”了一次,需要的是找出被“噎”的原因,从中汲取教训,以便更好地进食。核电的确是一把双刃剑,一旦发生事故,就有可能是毁灭性的。这次日本的核事故固然由超强地震和海啸所引发,但也不乏技术缺陷、设备老化、选址不科学和防范不得力等因素。福岛核电站触目惊心的核事故也给我国核电事业的科学发展提供了重要的警示。

日本福岛核电站采用的是第二代核电技术,其最大问题在于遇到紧急情况停堆后,须启用备用电源带动冷却水循环散热。但地震和海啸不但使外网中断供电,也使备用电源完全失效,从而造成冷却系统失灵。这种依靠电动控制技术的缺陷在此次地震和海啸面前暴露无遗。我国正在建设的第三代核电站,采用先进的“非能动”安全系统,即在反应堆上方顶着多个千吨级水箱,一旦遭遇紧急情况,不需要外部电源和应急发电机,就可以对反应堆堆芯进行冷却并对安全壳外部实施喷淋,从而恢复核电站的安全状态。但这种“第三代”核电技术是否可以令人高枕无忧,仍需深入研究并加以完善。同时要研发包括第四代反应堆等具有固有安全性的新型先进核能系统。

福岛第一核电站的6台机组,建设于20世纪70年代,其中最老的1号机组运转了40年,已出现系列性老化,还发生过多次事故和故障,却在年初决定延寿20年,受到各方面的拷问。我国自90年代初秦山一期核电站建成以来,目前有13台核电机组在运行,不仅选型先进,机龄也都不到20年。即便如此,仍然按照国家的要求,“立即组织对我国核设施进行全面安全检查。通过全面细致的安全评估,切实排查安全隐患,采取相关措施,确保绝对安全。”与此同时,还要重视和发展核废料分离与处理以及长寿命核废料的嬗变技术。

此次日本地震和海啸所引发的核事故的另一个警示,就是核电站的选址。日本是世界上地震发生频率最高的国家之一,却拥有多达18座核电站共55个反应堆,其中70%以上的核电站处于地震高危区域。我国也是地震频发的国家之一,在核电选址时,需要吸取日本核事故的教训,加强核电站风险的评估,合理确定并适当提高抗震的级别,同时要考虑其他自然灾害和突发性事件。

在这次日本福岛核危机的处理中,暴露出防范不得力、处理不及时、预案不到位和信息不透明等问题,一再贻误战机,事故持续发酵。这就警示我们,要大力加强各级应急对应体系的建立、应急技术的研发和应急储备能力的建设,针对各种可能发生的情况制定切实可行的应急预案,提高核安全快速反应和应急处置能力,做到防患于未然。

我国核电的科学发展,需要大批的专业人才。按照《核电中长期发展规划(2005~2020)》,我国到2020年核电运行装机容量要争取达到4000万千瓦,在建项目1800万千瓦,核电占全部电力装机容量的比重从不到2%提高到4%。这样高速发展的态势,对于核电站建设和运营队伍,特别是运行操作人员队伍建设,提出了严峻的挑战。我国从50年代开始在大学开设核工程专业,后来由于种种原因一度成为濒危专业,直到近五年才开始大批招收学生。而从大学毕业到成为一名合格的核电站运行人员,不仅会进行正常的运行操作,还要能排除故障和处理突发事件等,需要经历相当时间的培训和实践经验的积累。人才的培养和队伍的建设有其自身的规律,不可能一蹴而就。建议有关部门制订我国核电人才规划,并综合各方面的情况适当调整核电的发展速度。

核电的科学发展还需要公众的理解。这次福岛核事故在我国引起一些不必要的恐慌,包括抢购食盐风潮和盲目服用碘片等,说明了对于公众核知识的普及和科学素质的提高之极端重要性。不然的话,核电站的选址和建设将难以得到公众理性的支持;一旦发生事故,也无法实施适当的应对措施。培养高素质的公民,除了公民自身努力以外,相关部门和专家学者应当担负起普及科学知识的责任。

就在日本发生地震和海啸并引发核事故的时候,十一届全国人大第四次会议审议并通过了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》。《纲要》提出,“在确保安全的基础上高效发展核电”,为我国核能的科学发展指明了方向。为了实现国民经济的持续发展,这个目标一定要达到,也一定能够达到。

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