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你真了解核電嗎?

核電站的核廢料

核事故處置人員在給福島核電站反應堆降溫

核電站工作原理示意圖 鈾濃縮工廠生產的核燃料棒

被封的切爾諾貝利核電站第4號反應堆

今年2月9日,法國弗拉芒維爾核電站發生爆炸,造成數人受傷但無核污染風險,這是救援人員進入現場

□劉植榮

近日,日本東京電力公司宣布,2011年地震中受損的福島核電站2號反應堆安全殼內的輻射值為每小時650希沃特,比事故後專家估算值高出約6倍,人若被這樣的強度照射僅十幾秒就會死亡;而熔化的核燃料泄漏出了容器之外,並可能已經釋放出了致命的放射性物質。

中國外交部已提醒去日本的中國公民妥善安排自己的出行計劃,切實做好安全防護。

法國弗拉芒維爾核電站2017年2月9日發生爆炸,5人輕傷,所幸沒有造成泄漏。

1 核電已有六七十年歷史,不算是「新能源」

電站其實也屬於熱電站,它的發電原理與煤電站大同小異,只不過是用核反應堆替代了煤電站的鍋爐,核燃料在核反應堆里進行裂變鏈式反應,釋放的熱量把水加熱產生水蒸氣,水蒸氣推動汽輪機旋轉發電。

一座核電站一般有幾個核反應堆,加拿大的布魯斯核電站有8個核反應堆,這是目前世界上反應堆數量最多的核電站。

由於核電站對生態環境造成核污染的潛在風險很大,所以核電站的選址要求極高,一般要求方圓50公里內不能有大中型城市,廠區600年來沒有發生過6級以上的地震。核電站在運行過程中要產生巨大熱量,必須用大量的水降溫,所以核電站的選址必須靠近水源,這就是世界上多數核電站建在海邊的原因。

核電不算是「新能源」了,因為核電已有六七十年的歷史。

1948年9月3日,坐落在美國田納西州東的橡樹嶺的X-10石墨反應堆開始發電,這是世界上第一個可以發電的核反應堆。

1954年6月27日,蘇聯的奧布寧斯克核電站開始併網發電,但這個核電站並不能不間斷地發電,只能稱其為試驗性核電站。

1956年10月17日,英國科爾德霍爾核電站正式運行發電,這是世界上一個商業運營的成熟的核電站。

2 世界核電20年來沒什麼發展

根據國際原子能機構(IAEA)2017年2月15日更新的數據,1996年,世界各核電國運行的核反應堆440個,總裝機容量34858萬千瓦,總發電量22693.9億千瓦時;2015年,世界各核電國運行的核反應堆448個,總裝機容量38672萬千瓦,總發電量24413.3億千瓦時。由此可見,儘管過去20年來世界能源需求增長很快,但核電站的規模並沒有擴張,新建核電站只是替補廢棄核電站,運行的核反應堆數量、裝機容量和發電量20年來增加甚微,基本維持在同一水平上,這說明人們對核電的發展一直保持謹慎態度。

目前,世界上核電站運行的核反應堆共有448個,超過10個的國家是:美國99個,法國58個,日本42個,中國37個(包括台灣省的6個),俄羅斯35個,韓國25個,印度22個,加拿大19個,英國15個,烏克蘭15個,瑞典10個。這些核反應堆運行時間超過40年的有79個,最長的是48年,共有6個。

世界上永久關閉的核電站核反應堆共有160個,其中美國34個,英國30個,德國28個,日本17個,法國12個,俄羅斯6個,加拿大6個。

2015年,核電在全國總發電量中所佔的比例最大的是法國,佔76.3%,接下來是烏克蘭佔56.5%,斯洛伐克55.9%,匈牙利佔52.7%,斯洛維尼亞佔38%,比利時佔37.5%,亞美尼亞佔34.5%,瑞典佔34.3%,芬蘭佔33.7%,瑞士佔33.5%,捷克佔32.5%,韓國佔31.7%,保加利亞佔31.3%,美國佔19.5%,英國佔18.9%,印度佔3.5%。中國佔3%。

3 核電並不是最終解決能源問題的出路

由於核電替代了部分化石能源發電,減少了煤炭、燃油和天然氣化石能源的消耗,從而減少了溫室氣體的排放,因為核燃料在核反應堆里進行裂變鏈式反應基本不排放二氧化碳,對實現減排目標具有積極的作用。但需要注意的是,核電站對熱能的利用效率遠遠低於煤電站,核電站要排放大量的熱能到大氣中。

英國牛津大學出版社出版的《天然元素詳解》一書稱,從理論上講,1公斤鈾-235完全裂變產生的能量相當於1700噸煤炭燃燒產生的能量。問題是,目前世界上沒有任何核電站能將核燃料完全利用,對核燃料的利用率只有1%-2%,最高的也僅有17%。

雖然說核電可以減少對化石能源的使用,但每年核電需要消耗鈾燃料81633噸,而全球鈾的儲量為630萬噸(包括高成本開發鈾礦),這個儲量按目前的開採速度最多可供開採80年,鈾燃料與化石燃料一樣是不可再生能源,也有枯竭的一天,可見,核電並不是最終解決能源問題的出路。

4 核電的污染主要來自輻射

核電是否一定比化石燃料潔凈,這個問題目前仍不好下定論,甚至不好比較,因為排放的污染物不是同一物質。化石燃料主要污染物是燃燒時排放的顆粒物、二氧化硫和二氧化氮,而核電的污染主要是輻射污染,因為核原料的生產過程以及儲存、運輸都會造成輻射污染,還有,對核廢料的處置也會帶來一定的輻射污染。

核廢料包括94%的鈾,1.3%的鈈,0.14%的錒系元素,5.2%的裂變物質,一些核廢料具有極高的放射性,其放射性要持續數十萬年甚至數千萬年。對高放射性的核廢料要裝入專門容器埋入數百米以上的地下,而且要求有穩定地質層。目前,世界上只有二十幾個國家可以處置低中放射核廢料,只有芬蘭、加拿大和美國建立了高放射核廢料處置點,美國目前儲存著近5萬噸高放射核廢料。

核廢料的處理一直遭到社會各界的詬病。2011年11月23日,一列從法國核廢料回收廠駛出的載有11個核廢料罐的列車駛往德國下薩克森州的丹嫩貝格,沿途遭到來自德國、法國等歐洲各地反核運動者的抗議,抗議核廢料在運輸過程中對沿途居民和環境造成的潛在威脅。德國出動2萬名警察為這列「核列車」「保駕護航」,列車行駛100多個小時才到達目的地。

還有,對廢棄核電站的處理也是個難題,不管是深埋、封存還是拆除,如果處置不當都會對周圍環境帶來輻射污染。

5 核電站容易受到敵對方和恐怖分子襲擊

核電安全備受關注。從1957年9月29日蘇聯烏拉爾山中的核廢料倉庫發生爆炸,到2011年9月12日法國馬庫勒核電站附屬設施核廢料處理中心發生爆炸(導致1人死亡4人受傷),世界共發生了17起公開記載的嚴重核事故。

核電安全不僅僅是核電站在運行過程中的安全,也包括核燃料的運輸安全,核廢料的處置安全。在防止核燃料及核廢料對環境造成輻射污染的同時,還要防止被盜竊用於製造「臟彈」等邪惡用途。

爆發戰爭後,核電站很容易成為敵對方攻擊的目標,恐怖分子也會選擇核電站作為攻擊目標。例如,1980年9月,伊朗轟炸了伊拉克Al Tuwaitha的核設施;1981年6月,以色列空襲了伊拉克Osirak的核反應堆,並徹底把該核設施摧毀;1984年至1987年,伊拉克6次轟炸伊朗Bushehr核工廠;1982年1月8日,南非一支反政府武裝襲擊了南非建設中的克伯格核電站;1991年,美國3次轟炸伊拉克的核反應堆和鈾濃縮工廠;1991年,伊拉克發射飛毛腿導彈襲擊以色列迪莫納核電站;2007年9月,以色列轟炸了敘利亞建設中的核反應堆。

美國的核電站都有兩道圍牆,裝配電子探測報警設施,配備大量武裝護衛,並在周邊部署導彈,當發生像「9·11」那樣的恐怖襲擊用飛機撞擊核電站時及時擊落飛機,再有就是攔截襲擊核電站的導彈。

6 核電站投資巨大存在諸多不可預測風險

由於核電站的建設周期長,投資巨大,運營維護成本高,且核電站的運行壽命一般只有40年,很多國家從經濟效益角度考慮,對上馬核電一直持謹慎態度。再有,核電一旦發生重大泄漏事故,處置成本幾乎是天文數字,這也讓很多國家對核電望而卻步。

2012年1月3日,法國核安全局發布核安全評估報告稱,為加強法國核電的運營安全,需要投入數百億歐元的資金對現有核電站進行維護。

就是從事核電站建設的企業,由於核電站建設存在諸多不可預測風險,往往會因為承包了一座核電站而導致破產。

日本東芝公司過去幾年加大對美國核電站建設的參與力度,導致公司巨虧,2016年4月至12月財報預計其參與的美國核電業務虧損7125億日元(約合430億人民幣元),公司已經資不抵債,東芝公司董事長志賀重范2017年2月14日引咎辭職,東芝公司也宣布停止修建新的核電站。

7 消除切爾諾貝利核災難「後遺症」需800年

1986年4月26日,蘇聯切爾諾貝利核電站(位於烏克蘭境內)4號反應堆爆炸,瞬間有50噸核燃料化作煙塵進入大氣層,另有70噸核燃料和900噸石墨迸濺到核反應堆周圍,核反應堆中剩餘的800噸石墨引起的大火用了10天才撲滅。為了阻止核反應堆中的裂變反應,直升機直接飛進放射性煙塵,從空中向暴露的核反應堆殘骸傾倒了5000噸碳化硼和沙子。直到1986年12月,才在4號核反應上建成鋼筋混凝土「石棺」,把200噸核燃料封存起來。

這次核災難的輻射劑量是二戰時期爆炸於日本廣島的原子彈的400倍以上,放射性物質隨著大氣擴散到了歐洲多數國家。核電站周圍超過33.6萬名的居民被迫撤離,經濟損失約2000億美元。

參與處置這次核災難的救援人數應該不下60萬人,因為有60萬人獲得了切爾諾貝利事故搶險獎章與勳章,這些人享受參戰老兵的特殊社會福利待遇。

2005年9月,聯合國、國際原子能機構、世界衛生組織、烏克蘭和白俄羅斯政府合作完成了一份關於切爾諾貝利核事故的總體報告,認定這次核災難死亡人數約9000人。綠色和平組織引用一份報告則稱,本次核災難可能導致白俄羅斯、俄羅斯及烏克蘭在1990年到2004年間有20萬人額外死亡。

後來「石棺」出現裂縫,2012年4月26日,烏克蘭政府利用從世界各國募集來的約10億歐元建設設計壽命為100年的「鋼棺」,2016年11月29日,高105米、長150米、寬257米的「鋼棺」嚴嚴實實地籠罩在了「石棺」上。專家稱,要清除切爾諾貝利核電站事故「後遺症」需要800年。

2016年4月26日,聯合國舉行全會紀念切爾諾貝利核事故發生30周年,時任聯合國秘書長潘基文在致辭中稱,這一核災難引發了嚴重的人道、環境、社會和經濟後果,所造成的輻射籠罩了東北歐大片地區,該地區和整個世界至今仍在感受這一災難所帶來的影響。烏克蘭常駐聯合國代表葉利琴科指出,這一災難使烏克蘭近200萬民眾的生活和生計受到嚴重影響。

8 福島核泄漏6年過去仍在繼續

2011年因地震和海嘯造成的日本福島核電站核泄漏6年了,但核泄漏並未得到有效的緩解,輻射量反而達到2011年以來的歷史最高值。

日本東京電力公司近日宣布,2011年地震中受損的福島核電站2號反應堆安全殼內的輻射值為每小時650希沃特,比事故後專家估算值高出約6倍,人若被這樣的強度照射僅十幾秒就會死亡;而熔化的核燃料泄漏出了容器之外,並可能已經釋放出了致命的放射性物質。每天有約200噸地下水變成放射性污水,東電每天不得不抽取大量污水存儲起來。

2017年2月16日,東京電力公司想讓蠍形機器人進入福島核電站2號核反應堆進行調查,機器人卡在通向安全殼內部壓力容器的通道上不動了,未能如期抵達壓力容器底部附近進行調查取證。

日本政府2016年12月表示,福島核泄漏的處理工作可能要花費幾十年,補償和凈化工作總成本預計1890億美元。

加拿大全球化研究中心稱,福島核輻射對地區的影響將是切爾諾貝利的5到10倍,約持續180年到320年。

日本岡山大學教授津田敏秀等人2015年在國際醫學雜誌《流行病學》上發表論文稱,受福島核事故泄漏大量放射性物質影響,福島縣內兒童甲狀腺癌罹患率是日本全國平均水平的20到50倍,且今後不可避免將出現更多的患者。

福島核泄漏讓世界各國對核電重新認識,對這次核事故的處理也許就決定著核電何去何從,正如福島核電站爆炸後冒死處置的「50人敢死隊」中一名隊員所說:「核電的未來,就在於我們怎樣處理這件事。」

9 一些發達國家開始放棄核電

2011年福島核泄漏事件讓不少人改變了對核電的看法,一些國家決定放棄核電。日本前首相菅直人成了反核活動家,在2012年1月25日至29日瑞士達沃斯世界經濟論壇上,他積極呼籲建立一個不需要核能也可以運轉的社會。

德國計劃在2022年前關閉所有核電站,徹底放棄核電。一直以來,德國的核電站全部由西門子建設,但2011年9月18日,世界核電巨頭西門子首席執行官羅旭德透露,西門子不再建造新的核電站,也不再簽訂任何為核電廠融資或者是作為核電廠建設總承包商的新合同。羅旭德還表示,西門子全面棄核,是對德國社會、政界逐步放棄核能的明確表態。

瑞士、義大利、比利時也宣布逐步放棄核電。瑞士有公民提案,要求儘快停用所有核電站,在2017年關閉5座核電站中的3座,到2029年關閉所有核電站。2016年11月27日,瑞士針對這個議案舉行全民公投,公投結果顯示,45%的人贊成儘快關閉核電站,55%的人反對這一提案。

看來,對核電過分依賴的國家來說棄核也不是一件容易的事情,棄核應逐步進行,要建設傳統電站來彌補棄核形成的發電缺口,如果過快關閉所有核電站,勢必造成電力短缺,給經濟和居民生活帶來負面影響。

10 核電向來缺乏透明度

公眾很難知道核電運作的真實情況,一個是核電技術含量高,一般人看不懂那些術語;再有就是關於核電的信息被政府和核電公司控制,外界無從知曉。

切爾諾貝利核電站爆炸後,蘇聯政府隱瞞數天未對公眾公布,公布信息時也是遮遮掩掩,擔心公眾知道事情真相會引起恐慌,當時毗鄰核電站的普里皮亞季市還在歡天喜地地慶祝五一勞動節。福島核泄漏後,媒體也批評核電公司沒有及時公布信息。

吃核電這碗飯的人總是設法誇大核電的好處,而對核電的危害則輕描淡寫,甚至隱瞞。如切爾諾貝利核電站的設計者知道核反應堆在某些情況下會出現危險,但蓄意將其隱瞞了。艾森豪威爾總統曾警告說:「我們必須警惕由科技精英掌控公共政策的危險。」

本版統籌/梁力

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