福島第一核電站的核危機到底會發展到怎樣的態勢
2011年03月17日 01:30來源：第一財經日報 宋冰
福島第一核電站的核危機到底會發展到怎樣的態勢？
日本首相菅直人或許已經無數次地問過他的下屬和東京電力公司。
答案，複雜而又未知。
二號機組防線告急
3月16日上午10點左右，福島第一核電站三號機組升起白煙；四號機組核反應堆所在的建築附近出現火焰，30分鐘後熄滅。同時，第一核電站五號和六號機組也發生了與四號機組一樣核燃料棒溫度不斷上升的情況。
同時，一些更加糟糕的消息從日本政府處傳出。
日本內閣官房長官枝野幸男在當日上午召開的記者會上稱，三號機組的安全殼可能已破損。而東京電力公司管理人員在回答四號機組乏燃料棒是否會重新進入臨界狀態時表示：「這種可能性不是零。」
「安全殼破損」，「臨界反應」，這些從日本官員嘴裡說出的字眼，無疑較之前些天更加嚴重和令人擔憂。在此前，許多專家都表示過，只要安全殼不出現破損，事情就能得到控制，而爆炸也只是氫氣爆炸，臨界反應不太可能發生。
最壞的可能是什麼？
根據中國國家原子能機構網站等權威機構公布的資料，氫爆炸不等於核燃料泄漏。核燃料從裡到外分別由金屬外殼、壓力容器和安全殼保護，其中金屬外殼由鋯合金或不鏽鋼等製成，它將具有放射性的核燃料與外界隔絕。
首先來分析「安全殼破損」。如果反應堆內部裝載核燃料的壓力容器完好無損，那麼即使安全殼出現部分破損，也不至於出現大量核物質泄漏的結果。但如果像二號機組近日發生的壓力控制池破損現象，那麼情況就會危險一些。
一方面，二號機組如果僅是壓力容器出現些許破損或者細縫，可能會導致少量帶有核元素的氣體進入安全殼內。但目前的情況是，和安全殼有管道相通的壓力控制池也出現了破損，那麼這些本來局限在安全殼內的含輻射氣體就會通過破損的壓力控制池進入大氣。
進一步說，如果出現持續高溫，包裹在燃料棒外面的一層金融外殼將首先熔化，既而可能出現的情況就是，壓力容器底部的核燃料最終熔穿壓力容器，掉進安全殼，那麼更大量的核物質將通過安全殼的破口進入大氣。
程度再嚴重一層的情況則是所謂的堆芯爆炸。這樣的爆炸有可能炸開整個壓力容器和安全殼，導致大量的核輻射物質外泄。
四號機組擔憂
以上可能出現的這些情況，其嚴重程度主要視壓力容器和安全殼的破損程度，即使是其中最嚴重的堆芯爆炸，也仍然局限在氫氣爆炸的範圍之內。但「不是完全沒有可能的」臨界反應，又是怎麼回事？
四號機組乏燃料池可能發生的臨界反應，正是目前面臨的最壞結果。法國核能安全局昨日就表示，四號機組的乏燃料池是日本核電危機中的「主要威脅」。
乏燃料池中，存放著大量已經用過的廢棄核燃料棒。這些燃料棒仍有餘熱且極具放射性，通常需要全部浸沒在水中進行冷卻，但目前核電站的冷卻系統已經損壞。更關鍵的是，乏燃料池沒有其他反應堆那樣的鋼鐵混凝土安全殼，一旦發生燃料棒熔毀，放射物質將直接進入大氣。
令人擔憂的局面就是：在得不到及時降溫，又沒有可以控制鏈式反應的控制棒等極端情況下，乏燃料池中聚集的廢棄燃料棒在高溫下表層熔化，這些被熔化的核金屬在高溫中熔融在一塊，就有可能達到臨界，發生鏈式反應。
雖然這種臨界反應和所謂的核爆性質一致，但就目前福島核電站中核燃料濃度(2%到4%濃縮鈾)而言，其量級絕不能和能量呈指數級增長的核爆同日而語。而且，這已經是可能性非常小的最壞情況。
換句話說，即使最壞的情況發生，核反應堆內的核燃料棒熔毀爆炸，它也不會變成核彈，因為核電站使用的核燃料濃度非常低，其有效成分鈾-235含量約為3%，而核彈中鈾-235含量高達90%，這麼低的含量不足以引發核彈那樣的劇烈爆炸。正如啤酒和白酒都含酒精，白酒因酒精含量高可以點燃，而啤酒因酒精含量低不能點燃一樣。
而根據英國政府首席科學顧問John Beddington爵士的判斷，在一個反應堆堆芯熔毀並發生爆炸的情況下，50公里的避難距離也完全足以保障人體健康。
業內廣為關注的封堆是否會成為日本政府的最後一招？這個用大量混凝土把整個反應堆都封閉起來形成石棺的方式是否可行？
且不論封堆以後會導致所有機組報廢所造成的損失，封堆過程要動用的人力物力都極為巨大。當年切爾諾貝利核電站封一個反應堆的代價就高達100億美元。而且，高輻射現場的施工人員必須採取短時輪班制以防止過度輻射，所以整個封堆工程往往要歷時幾個月。
環境保護部核與輻射安全中心研究員柴國旱進一步指出，從目前情況看，此次福島核電站核泄漏事件絕對不會發展成切爾諾貝利那樣的嚴重事件。
切爾諾貝利事件，是整個反應堆堆芯碎裂，造成大量核物質外泄。而福島核電站在地震發生時就已經停堆。
碘-131和銫-137令人憂
即便上述分析得出的核爆是一個小概率事件，但連日來造成的放射性物質泄漏已經造成了實實在在的危害。
福島第一核電站周圍已檢測到碘-131和銫-137等放射性物質。
根據世界衛生組織網站等公布的資料，對一個受損的核電站來說，會釋放兩類放射性物質，一類相對來說危害不大，另一類則要危險得多。
對人類危害較小的一類放射性物質是氮-16和氚等。一般核電站都會產生這些物質，它們在經過衰變達到允許標準後將由高空煙囪排到大氣中。當然，人們無須為此擔憂，因為氮-16會快速衰變，時間僅數秒，最終變為氮這種空氣中最常見的惰性氣體；而氚這種氫同位素無法在空氣中遠距離傳播，也無法穿透人體，只有大量吸入才對人體有害。
比較令人擔憂的是碘-131和銫-137，它們是隨著反應堆釋放的蒸汽泄漏出來的。
碘-131需要數月時間才會完全消失，它將通過受污染食品，特別是受污染奶製品，進入人體在甲狀腺內聚集，引發甲狀腺疾病甚至甲狀腺癌。
但世界衛生組織說，碘化鉀片並不是「輻射解毒劑」，也不是所有人都適合服用，只有在公共衛生機構的明確指導下，才需要也才能夠服用。
銫-137會損害造血系統和神經系統，並增加患癌幾率。銫-137的半衰期為30年，不太容易消除。蘇聯切爾諾貝利核電站1986年發生事故，核電站周圍地區的土壤中至今依然存在這种放射性物質。
人民時評：安全是利用核能的首要訴求
范正偉
2011年03月16日17:31來源：人民網-觀點頻道手機看新聞
自3月11日以來，由日本大地震引發的「核電站危機」，持續牽動著全世界的神經。此刻，除了關注核輻射物質的不斷擴散，如何看待核能的利用，也成為廣泛議論的話題，對核電站安全的擔憂也在瀰漫。 這樣的擔憂並非空穴來風，自1954年前蘇聯建成世界上第一座核電站以來，短短几十年間，就發生了1979年美國三里島核電站事故、1986年蘇聯切爾諾貝利事故和此次的日本福島事故。每一次核事故，都給當地造成了難以撫平的傷痛，在人類內心深處留下深深的恐懼。 但與此同時，全球核電站的數量卻在逐年增加，核電已超過全球發電總量的17%。迅猛發展的背後，是核電巨大的優勢：從技術和經濟的角度看，容量大、運行小時數高、發電波動性小，經濟成本低；從環保的角度看，基本實現了溫室氣體的零排放。正因如此，在能源緊缺、全球變暖的背景下，發展核電成為一個重要選擇，一些原本放棄核電的國家也在重啟核計劃。 又怕又愛，這恐怕正是人類面對核能時的複雜情感。正如一位核物理學家所言，「核能有些像馬戲團里的猛獸，聽話時讓人感到其樂無窮，而一旦失控，後果不堪設想」。也正因如此，在沒有充分理由放棄的前提下，安全必須成為人類利用核能的首要訴求，成為各國政府發展核電時的最大承諾。 就此次的日本福島事故，儘管可以列舉種種「百年不遇」的理由，依然應該引起足夠的反思。它至少表明，核電站在應急系統配套上需要「補課」的地方還有很多。正是在對經驗教訓的不斷反思總結中，在對核電安全性的認識日益提升中，在過去的半個多世紀里，人類的核電技術才能從第一代發展到了第三代、第四代，滿足著公眾對安全、清潔、高效能源的需求。 截至2010年年底，我國核電裝機容量為1080萬千瓦，按照規劃，2020年裝機總量要達到8000萬千瓦。「十二五」規劃建議明確要求，「要在確保安全的基礎上高效發展核電」。的確，「核無小事」，越是加快發展，越要高度重視安全。一方面，要不斷總結經驗教訓，提高核安全應急處置能力；另一方面，更要時刻保持審慎，對核電站選址科學論證、對核廢料處置未雨綢繆、對《原子能法》等相關法規抓緊制定，在確保安全的前提下，讓核能始終為我國的可持續發展做出貢獻。 「核廢料和氣候變暖，到底誰才是更大的禍患，這確實是個問題。」在選擇支持核電之前，一位環保人士曾經如此糾結。其實，在人類歷史的進程中，這樣的糾結豈止與核電？汽車與車禍、飛機與空難、摩天大樓與熊熊大火……科技發展提供了便捷、也帶來了風險；發明了克服風險的工具，卻又由此帶來了新困局。不同訴求的相互交織、滲透乃至對立，這正是人類社會的「兩難處境」。而如何在面臨兩難時做出權衡，如何在面對風險時保持理性，這將是我們不得不面對的課題，也正是在與這種「宿命」抗爭的過程中，不因噎廢食，不一勞永逸，人類才不斷創造著新的文明，並實現著更加全面自由的發展。 （責任編輯：張玉珂）推薦閱讀：