核電站是否安全？ 不可不知的核能常識！

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本文為我局的第89篇觀察文章，今天我們講講地球核能的故事

2月9日上午10時左右法國弗拉芒維爾核電站爆炸，所幸這次由火災引起的爆炸並不在核電站核心區域，沒有核泄漏危險。但這件事再次讓人想起恐怖的福島核電站泄漏事件。前一段時間各大新聞媒體都在報道最新的福島核泄漏消息：福島核電站二號機組近日被發現壓力容器已被燒穿。核恐慌替代霧霾成為爭相報道的熱點。一時間談「核」變色。

法國核電站星羅密布，黃色為已關閉的核電站，藍色為正常運行的核電站

爆炸發生在周四上午9時40分的弗拉芒維爾核電廠。

福島核電站

那麼核電到底有沒有那麼可怕？核電到底有多普及？核電站的建設和運行是一項複雜的高技術。目前，我國已掌握了這門技術，能夠設計、建造自己的核電站，並且擁有一批具有安全管理和運行經驗的技術人才。核電站對地震、風力、降雨量、交通、居民區等都有要求，並非是缺電的地方就能建電站，廠址是非常稀缺的資源。

開建前要有PSAR初步安全分析報告，裝料前要有FSAR最終安全分析報告，這些報告都要經過國家核安全局批准。

報告內容包括：廠址特性、堆型設計細節、安全系統、儀控系統、廢物管理、輻射防護、運行、試驗、事故分析和應對、質量保證、概率安全評價/嚴重事故管理等共十九章。

從技術的角度來說，核電站是足夠安全的。作為公眾，在了解核電廠的設計和運行特點之後，完全可以消除「核恐懼」心理。

海邊的核電站

福島核電事故導火索是海嘯，源頭是老化落後的沸水堆延壽得到批准，催化劑是操作員事故工況下應對不明智，事故的發酵升級是主管部門以及政府部門處理不得力。

總體來說，極端自然條件，超期服役的落後機組，滯後的核事故綜合導致了福島核電事故。所以此類核事故是比較罕見的，尤其是在核電技術不斷提高的條件下。

事發時的衛星圖，濃煙滾滾

導致核電事故的海嘯

福島第一核電站4號機組原子能機構專家

全世界一共有多少座核電站？

435（正在使用）+149（永久關停）+2（長期關停）=586（截至2014-06-19）數據來源：PRIS - Home

PRIS是Power Reactor Information System的縮寫。這是國際原子能機構（IAEA）支持的一個網站。

我國是名副其實的核大國，目前共有在運、在建及擬建的核電機組52台，在建機組規模世界第一，總裝機規模位居世界第四。

其中清華大學在昌平有反應堆，中國原子能院在房山有很多反應堆，其中有一個還挺大。秦山離上海/杭州距離不過100km，大亞灣離香港和深圳距離50km左右。而法國現有58台核電機組，分布在19個核電站，全國約有75%的電力供應來自核電。

秦山三期工程，1號和2號機組

大亞灣核電站

圓圈越大，發電量越大，顏色越深，核電所佔發電量比例越高

全球核電發展一覽：中國核電發展量並不高，但卻在核廢料處理方面比其他國家更為堅定。法國是核廢料處理技術最成熟的國家。

核電的迅速發展曾是世界電力行業最顯著的趨勢之一。從1971年到1995年，全球的核發電量增長了20倍，核電佔世界總電力生產的份額從2%提高到佔世界總發電量的16%。如果核電真的那麼不穩定，那麼多國家為什麼要在自己的國土上放「炸彈」呢？福島核電站到底有多嚴重？對我們生活有多大影響？

福島核電站事故嚴重性一直以來被低估了，實際上其事故評級與切爾諾貝利事故一樣，都是INES 7（國際核事件分級表），高於美國三里島的5級, 而5級的定義為其定義為「對核電站以外地區造成威脅的事故」。在三里島核事故中，方圓80公里以內的居民平均受到輻射量為10微西弗，是常人在一年內允許接受的最大輻射量1000微西弗的1/100。對健康產生的影響非常有限。

從東面看，三里島目前只使用一個核發電站，右邊的TMI-1。而左邊的TMI-2，從事故以來沒有使用。

因從福島核電站周邊的水和食物檢測出超過國家標準的放射性物質，可見核電站泄漏到外界的輻射量大大高於三里島事故。7級的定義為特大事故（或極嚴重事故），核動力廠向廠外大量釋放放射性物質，產生廣泛的健康和環境影響。

同時，由於機組差異，福島核電站反應堆所用核燃料比切爾諾貝利多，且有反應堆使用了含有高毒性的鈈的燃料，同時日本人口密度稠密，因此其定級一樣，但是事故影響或許要高於切爾諾貝利事故。

1945年投於日本長崎市的原子彈

核電站周圍輻射污染區域圖（3月30日-4月3日）。

雖然反應堆內輻射參數很高事件很嚴重，但是，這種高放射性污染源，影響的範圍往往是相當有限的，核電廠工作人員中，有一些人在國內核電站里也經常能碰到劑量高達1～5毫西弗每小時的輻射熱點，從旁邊路過一下就可能吃上十幾個微，但是只要保證與這個熱點保持一兩米的距離，基本上輻射就會下降到一百微以下每小時的程度，再遠一點就會更低，所以大家遠在幾百幾千公里外擔心530西弗每小時是沒有必要的。

事發後的緊急撤離區域

已關閉的福島核電站

去日本旅遊的小夥伴或者在日本工作學習的朋友，至少現階段沒有必要過分擔心輻射影響，只要你不是住在福島核電站的一二十公里直線距離內我覺得都是不用太過擔心的，你可以查一下所在當地相關機構對於環境劑量的監測情況，以及和其他地方做個對比。至於從日本海淘商品的也沒有必要過分恐慌，當然福島本地產作物還是不要購買。

福島縣輻射測量，2011年3月

什麼是核廢料？核廢料的處理問題？核燃料到達反應堆之前，處於一種穩定狀態，衰減或者裂變的可能很小，所以很安全。當核燃料到達反應堆，首先需要用中子束來激發燃料。核燃料激發了以後，就會開始裂變，所產生元素也會衰減，再裂變，再衰減，鏈式樹式的核反應會產生許許多多的元素。

誘發裂變. 一個中子被U235吸收，形成一個處於激發態的U236，U236不穩定，裂變為兩個輕核，並放出2－3個中子。反應堆的裂變反應原理和原子彈的原理一樣，都是鏈式反應。但是在反應堆里，核子反應速率較慢。

直到各類元素分別裂變或者衰減到穩定的沒有放射性的元素，燃料就變成了廢料。核廢料中包含上百種同位素，他們的半衰期短到幾毫秒，大到幾千年。

目前的核廢料處理方法，是利用化學手段，將其中長半衰期和短半衰期的元素分開。對於短半衰期的元素，只需要耐心等待讓他自然衰減，就會變成沒有放射性的廢料，就可以和其他化學廢料一起處理。

核廢料中的長半衰期與短半衰期元素，看看就好。。。

對於長半衰期的廢料，我們會先將其中還有利用價值的元素回收，繼續製造燃料或者其他用途。

對於無法繼續利用，半衰期又很長的元素，就只能將其儲存。暫時沒有有效消除核廢料反射性的辦法，目前主要通過深埋處理，例如在偏遠的天然鹽地挖深洞儲藏以減少對人類社會的污染。

美國尤卡山核廢料處置庫施工現場

尤卡山核廢料處置庫地下封存隧道的細節示意圖。核廢料被封裝到金屬密封容器中，自動化運輸系統將核廢料金屬罐送到地下，金屬罐被存放到隧道內的固定位置封存。

中國對中低放射性核廢料的處理，按國家標準和國際原子能機構的要求處理，不論是固體核廢料還是液體核廢料，都要進行固化處理，然後裝在200升的不鏽鋼桶里，放在淺地層的處置庫里。

國際上對高放射核廢料有兩種處理方式，一種是直接把乏燃料當核廢料，經過處理裝在大罐子里直接埋到很深的地層下，美國、俄羅斯、加拿大、澳大利亞等幅員遼闊的國家目前都是這樣做的。

中國的核廢料處置地點

還有一種是將裝有核廢料的金屬罐投入選定海域4000米以下的海底。中國對高放射廢物採取的是後處理方式，即先把乏燃料送到處置場進行玻璃固化，之後再放到至少500米深的地層內埋掉。

將核廢料埋在永久性處置庫是目前國際公認為最安全的核廢料處置方式。

海拋核廢料地點與數量。SU=蘇聯 (39,243TBq), GB=英國 (35,088TBq), CH=瑞士 (4,419TBq), BE=比利時 (2,120TBq). 法國 (354TBq), 德國 (0.2TBq), 義大利 (0.2TBq), 荷蘭 (336TBq), 瑞典 (3.2TBq) 包含在 GB記號, 俄羅斯 (2.8TBq) 包含在 SU記號. US=美國 3,496TBq, 日本 15TBq, 韓國?TBq, 紐西蘭 1+TBq。

不過，在西方社會，由於環保人士的強烈反對，政府要找到一個不被反對的核廢料永久存放地不是一件容易的事，因此更傾向在中低放射性核廢料庫中暫時存放，同時期待有更安全、更能被接受的處理技術和方案出現，再作最終處理。

目前為止，全世界已經確定建設高放射核廢料處置場廠址的國家只有芬蘭（據說可以存放1萬年）。為了保證核廢料得到安全處理，各國在投放時要接受國際監督。在嚴格監督管理下核廢料處理應該是很安全的。

芬蘭的核廢料處理庫

工人們在處理庫的隧道工作

就我國的能源發展來說，我國能源發展面臨著4個基本問題：

1.經濟社會發展中的能源供需總量平衡問題；

2.長期以煤為主的能源結構，造成的環境、生 態問題（例如普遍的「霧霾」）；

3.西煤東運、北煤南運、西氣東輸、西電東送 的能源結構問題；

4.對國外資源依存的能源供應安全問題。

而核電站只需消耗很少的核燃料，就可以產生大量的電能，每千瓦時電能的成本比火電站要低20%以上。核電站還可以大大減少燃料的運輸量。例如，一座100萬千瓦的火電站每年耗煤三四百萬噸，而相同功率的核電站每年僅需鈾燃料三四十噸。作為一種清潔、安全、高效的能源，大力發展核電可以在很大程度上解決我國目前存在的能源問題。

中國國家發展改革委員會正在制定中國核電發展民用工業規劃，準備到2020年中國電力總裝機容量預計為9億千瓦時，核電的比重將佔電力總容量的4%，即是中國核電在2020年時將為3600-4000萬千瓦。也就是說，到2020年中國將建成40座相當於大亞灣那樣的百萬千瓦級的核電站。

中國對核電看來很有信心啊

近年來為實現核能的長遠可持續性發展，世界各國提出了許多新概念的反應堆設計和燃料循環方案。最新提出的第四代核電站的性能要求以及美國最近頒布的新的能源政策，都貫穿一條主線，就是要提高安全性、改善經濟性，在滿足確定的安全要求的條件下，爭取最好的經濟性。所以將來的核電必然更加普及更加安全，大眾應對核電充滿信心。

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