世界上每一次核电站危机,都会成为各国核电站学习的教材。此次福岛核电站也不例外,虽然国际原子能机构(IAEA)还未发布有关该事故的评估报告。在世界各国范围内,反省已经开始,这不仅发生在中国,据美国核电工业委员会称,类似应对灾害事故能力的工厂检查也正在进行。
每一次危机都会成为改进的契机,然而核电站永远无法预估所有复杂的具体操作情况,无法预判现实世界可能出现的最大危机,所以核电的绝对安全并不存在。比如此次地震和海啸同时发生断水断电,即使在核电大国日本,也被作为小概率事件忽视。
事故前曾升级防震设备
在福岛核危机中,哪个因素最重要,地震、海啸、还是技术设施过老?在核电强国的日本,为何危机在最初的几天会演变为不可控制的局面?
东京大学工学系研究科原子炉工学教授上坂充是日本国内著名的反应堆专家,他在接受南都记者采访时,介绍了福岛核危机发生时日本国内的实际情况。他说,“事实上政府在地震发生不久前,已经在所有反应堆升级了预防地震的设计和装备,所以地震并不是导致福岛核电站危机的主要原因”。
最重要的因素是海啸,上坂充说,它摧毁了反应堆大部分的建筑和设备,反应堆底楼的应急电力系统破坏非常严重,冷却剂无法在反应堆和乏燃料池里正常运作,“所以,我们必须在这次事故后修订反应堆设计”。
根据美国核能研究院公布的福岛核事故原因及结果。福岛第一核电站修建于上世纪70年代,运行接近40年,处在服役的晚期。这次它发生了多次氢气爆炸,因为铀燃料棒被储存在锆合金里,当暴露在非常高的温度时,锆和水反应生氧化锆和氢气。
氢气聚集爆炸并冲破保护壳之后,辐射物质随之泄漏。美国核能研究院依据核工业界专家在日本的调查认为,“至少四座机组都被发现有燃料堆的损害,而且有显著的放射性物质泄漏”。
《自然》也报道了福岛核电站的危机过程,在核反应堆内部,燃料棒是淹没在水里的,它们产生热量,把水变成蒸汽,再推动发电机产生电能。当遇到紧急事故时,控制棒插入两个燃料棒之间,链式反应马上被终止,然而,燃料棒仍然在散发热量。问题在于,“没有电力来启动冷却系统”,所以操作人员只能添加水进行人工冷却,但是渐渐地蒸发速度超过了加水速度。燃料棒暴露在空气里,随着温度升高,锆套管破裂,开始释放放射线和氢气。
处在最核心位置的燃料棒可能也遭到了损害,随着温度不断升高,福岛第一核电站1、2、3号机组有部分程度的燃料熔融,虽然2号反应堆的氢气爆炸比其他反应堆更为严重,但是美国核能研究院表示,没有证据显示在任何机组出现了燃料堆的全部熔融(meltdown)。
东电:事故超出设计能力
在福岛核电站事态逐渐恶化的第一周,日本有民众指责政府没有及时采取恰当的处理措施。事实上最初几天事态一直在逐渐扩大,伴随着明显超出标准剂量的辐射泄漏,核电站周围农产品被污染,远在200多公里外的东京也受到了影响。
根据东京电力公司的说法,这次严重事故的成因是灾难超出了核电站应对海啸和地震的能力。福岛核电站按照海水最高淹没5.7米来设计,所以反应堆和后备柴油机组都放在10到13米的高度之间,然而此次海啸到达福岛核电站时,淹没到了14米高度。导致核电站机组故障。
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