核能利用：安全开发照亮美好未来

近日，日本东京电力公司称，在福岛核电站发生泄漏的地上储罐底板接合处发现5个螺栓出现松动，这很可能是造成福岛第一核电站约300吨高放射性核污水泄漏的原因。这个消息又一次引发了公众对核安全的担忧。福岛核泄漏对我国的影响大吗？我国的核能安全利用前景如何？

福岛泄漏对我国影响很小

虽然到目前为止，福岛核电站已向太平洋排放了约千余吨受污染积水，但我国的核研究专家认为，福岛的核泄漏对我国影响不大，公众不必过于担忧。

“这个问题大家不必担心。福岛的核泄漏当然会对局域范围有影响，肯定是超标排放，但对全球影响不大，因为浩瀚的大海是一个容量巨大的包容体和稀释体，泄漏的放射性物质经过大量海水的稀释以后，那点儿放射性核素活度浓度就不算啥了。此次核泄漏对我国也没多大影响，因为从地图上可以看到，福岛核电站位于日本的东海岸，面对太平洋，污水随海潮和海洋环流往外稀释扩散，与我国近海之间横亘着漫长的日本本土，实际上距离我们较远，当排放的污水扩散抵达我国近海，已经经过足够的稀释，微不足道了。”中国原子能科学研究院研究员肖雪夫表示：“任何东西都有量和质的概念和变化，当放射性核素的活度量低于限值量以下，大家不用担心。”

肖雪夫建议公众不必谈核色变，因为微量的天然放射性就存在于我们的生活环境中，甚至我们的自身体内，但并不影响人体健康。作为辐射防护研究工作人员，他自己就随身带着一个测量辐射剂量率的电子直读式个人剂量率仪，测量到北京地区的大多数室外环境的辐射剂量率约为90纳希沃特每小时(nSv/h)，而室内环境的辐射剂量率则大约在120纳希沃特每小时(nSv/h)。

“岩石、土壤、墙壁、食物、饮水等，都有微量放射性存在。通俗地说，核电站就是将环境岩石中的放射性核素提取出来利用，用完了以后将高放射性的废物进行地质埋藏处置，少量放射性废物排入环境进行稀释。在正常环境下，地球上生活着的人类每人每年平均要接受2.4毫希沃特(mSv)的天然辐射照射；而一毫希沃特相当于一百万纳希沃特，这就是说，不管你愿不愿意，你平均每年都要接受二百四十万纳希沃特的天然辐射照射。而核电站正常运行时，在电站外基本很难测出辐射剂量率的增加。”肖雪夫认为，公众谈核色变说明我们对核能利用的科普不足，应该让更多公众去参观正常运行的核电站，近距离了解核电站的工作原理。

笔者就曾经参观过作为深圳旅游景点之一的大亚湾核电站，近距离了解核电利用原理。

核电是由原子裂变产生的能量。核电站的核反应是链式核裂变反应：第一次裂变，一个铀235核吸收了一个中子后分裂成两个较轻的原子核，同时产生2至3个中子，然后再引发下面2至3个核裂变，一代接一代；大量的铀原子核发生裂变，则转变为巨大的能量。核反应堆靠控制棒来调节输出能量，控制棒有很强的吸收中子能力，提起控制棒中子吸收减少，反应堆功率就上升；插入控制棒，中子数下降，堆功率就下降。一旦出现了某些故障，把控制棒全部插入，一下子把中子都吸收了，就可以在一两秒钟之内马上把链式反应全部停止下来。这就是核电站的受控链式反应。

清洁核能助力美丽中国

虽然福岛核事故之后少数国家对核电的态度受到了一定影响，但世界核电发展的大趋势并没有根本改变。联合国统计的数据显示，到2013年4月，国际上仍然运行着437座核电机组，而福岛事故之前是440座。据国际原子能机构统计，到2030年，世界核电发电量保守估计将增加23%。

当前，中国经济的持续增长带动了对能源的强劲需求，我们的资源总量不够；70%以上发电量靠煤电的能源结构，造成了很多环境和生态问题；石油和天然气方面进口数量大，造成了对国外资源依存的能源供应安全问题……因此，清洁高效的核能是中国能源发展的必然选择。

“困惑全国的雾霾天气和煤电站的烟尘排放不无关系。1公斤铀235裂变释放的能量，相当于2400吨标准煤释放的能量。一座100万千瓦的核电站，每年只需要补充30吨核燃料，通常只需要一列火车运输。而同样功率的火电站就需要每年用掉330万吨煤，需要一艘万吨巨轮为它运输。且核电运输比较方便，又不产生煤渣，是非常干净的清洁能源。”中国工程院院士、中国核工业集团公司科技委副主任叶奇蓁认为，改变我们的能源结构，突破资源环境的瓶颈，保证能源安全，减缓温室气体排放，核电有不可替代的作用。

目前，世界上核电占发电总量的平均水平是16%，我国现在离这个数字还很远。据统计，截至2012年底，我国核电发电量980亿千瓦时，还不到全国发电总量的2%。

许多发达国家的核电占国家发电总量相当大的比重。2006年统计数据表明：法国核电占全国发电量的78.5%，瑞典占46.7%，瑞士占32.1%，比利时占55.6%，德国占31%，保加利亚占44.1%，乌克兰占48.5%，俄罗斯占15.8%，美国占19.3%，英国占19.9%，加拿大占14.6%，日本占29.3%，韩国占44.7%。

“即使按照国家发展规划目标，截至2020年，我国核电装机总量也仅占全国电力装机总量的4%。”肖雪夫说：“所以我国发展核电，改善电力结构，实现2020年的减排目标，任重而道远。”

截至今年6月底，我国大陆地区已有运行核电机组17台，装机容量1470万千瓦，占全国电力总装机容量1.3%；在建核电机组28台，装机容量3057万千瓦，占全球在建核电规模的40%，位居世界第一，中国核电有着巨大的发展空间。

安全利用才有美好未来

在巨大的发展前景下，我们如何保证核能利用安全可控？

国家能源局核电司副司长陈飞就在前不久由中国科学院核能安全技术研究所主办的核能安全技术高峰论坛上表示，2011年日本福岛事故后，国务院曾组织对核设施进行全面安全检查，检查结果表明，我国在役和在建机组安全是有保障的，安全风险处于可控状态。

核安全关乎公众切身利益，国家核安全局核与辐射安全监管一司副司长邱江也表示，保障核安全是核能发展过程中的首要任务。日本福岛事故后我国政府高度重视核安全，明确我国将按照全球最高安全要求建设核电项目。

“我国在上世纪八十年代筹划核电之初就专门成立了国家核安全局，说明国家对该行业安全的高度重视。我国目前基本采纳国际原子能机构的安全要求，有些方面甚至比国际要求更严格。”肖雪夫说。

前事不忘，后事之师。目前，世界范围内的核电运行已有50多年历史，共发生过三次核泄漏事故，分别是1979年发生在美国宾夕法尼亚州的三里岛核电厂事故、1986年发生在前苏联的切尔诺贝利核电厂四号反应堆爆炸事故、2011年发生在日本的福岛核电站事故。

“应该注意到，早先的原型核电站是存在较大潜在风险的，而且前两次核事故主要是由于人为原因导致，日本福岛核电站事故是设计安全冗余考虑不足、且地震和海啸多重特大自然灾害叠加影响所致。”肖雪夫说，经过1979年和1986年那两次事故后，现代科学技术的发展已经使核电站的潜在风险降低到很小，而日本福岛的事故又让我们对核能安全利用的标准更加严格。“我国国家核安全局现在正在做这方面工作，要求核电站能承受多重自然灾害叠加的风险。”

根据国家《核安全规划》，“十二五”期间我国将对核安全改进、科技研发创新等重点项目投资需求数百亿元，进一步消除安全隐患，提高核安全水平。

核能利用发展到现在，已经出现了四代技术，一代比一代安全。我国核电有后发优势，多半建立在上世纪90年代以后，采用了较先进的技术，在役核电机组均安全稳定运行。

我国同时在研究开发新一代核反应堆。2013年1月，中国自主研发的世界首座第四代核电站在山东省荣成市的华能石岛湾核电厂重新开工建设。若石岛湾核电站取得成功，它将成为世界上第一座具有第四代核能系统安全特性的“模块式高温气冷堆”商用规模示范电站。

石岛湾核电工程项目的主要技术单位是清华核能与新技术研究院。该院自上世纪70年代中期开始进行高温气冷堆的研发。2004年9月底，由国际原子能机构主持，清华大学核研院在10兆瓦高温气冷堆实验堆上进行了固有安全验证实验。实验结果显示，在严重事故下，包括丧失所有冷却能力的情况下，不采取任何人为和机器干预，反应堆都能保持安全状态，并将剩余热量排出。

清华大学工程物理系副教授俞冀阳表示：“为了核电的安全，核电需要新技术。旧的、过时的设计应该被淘汰。我们需要充分发挥后发优势，勇于采用新技术，用技术来提升安全的保证。”