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Cao Jun | Institute of High Energy Physics | P.R. China

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大亚湾核泄漏的谣言

6月15日,香港媒体出现大亚湾核泄漏的消息,这是第一波。很快,大陆的网络开始跟进,基本上是照抄和引用,说有核泄漏,这是第二波。大亚湾核电站24小时后发表澄清,说没有核泄漏,更多的大陆网络媒体开始引用核电站的话,说没有核泄漏,这是第三波。48小时后,国家核安全局发表澄清公告,事情告一段落。

核能是一种清洁能源,发展包括核能在内的清洁能源是我国的国家战略。但是出于对核事故与放射性污染的恐惧,有许多不了解核能的人,谈核色变,反对建核电站。实际上,现代的反应堆技术已经基本成熟,不仅是清洁能源,其安全性实质上好于占我国发电份额80%的火电。

大亚湾核电站是压水反应堆,堆芯由157个燃料组件构成,每个燃料组件有264根燃料棒,每根棒有271个燃料元件。燃料元件用二氧化铀烧结成1厘米大小的陶瓷状圆柱体,装入0.57mm厚的锆合金管内密封,构成一根燃料棒。每个反应堆有4千多根燃料棒,1千1百多万个燃料元件。反应堆运行时,堆芯产生的能量由流经燃料棒外壳的冷凝水带走,并在蒸汽发生器处将热能交换给二回路的给水,产生蒸汽,推动发电机组。冷凝水同时起到慢化中子,维持反应堆运行的作用。冷凝水的运行范围包括堆芯、蒸汽发生器、以及连接它们的管道等,称为一回路,完全位于混凝土安全壳内。这个安全壳就是我们从外面看见的圆柱形厂房,称为核岛。冷凝水是有放射性的。裂变产物中有一部分是放射性气体,在高温高压下会渗透过锆合金管,进入冷凝水中。同时中子活化也会带来放射性。在高温高压下,一回路的冷凝水在正常情况下也会有微小的渗漏。这些渗漏出来的水会被收集起来,由专门的处理系统通过除盐或蒸馏的方法去除放射性。因此,放射性物质有三重屏蔽,一是烧结的燃料元件和燃料棒外壳,屏蔽掉绝大部分放射性;二是一回路的压力边界,只要管路不破裂,放射性会控制在非常轻微的范围内;三是混凝土安全壳,将几乎全部的放射性屏蔽在场内。在高温高压下,燃料棒外壳有可能破裂。如果破裂,由于燃料元件烧结成陶瓷状,98%以上的放射性物质仍会被留在燃料元件内,但会有一部分放射性产物进入冷凝水,增加它的放射性。只要在允许值之内,则核电站的专门处理系统可以正常处理。一般压水堆的设计最多允许1%的燃料棒破裂。

5月23日大亚湾核电站二号机组发现冷凝水放射性轻微上升,但仍低于允许值的十分之一,后来分析可能有一根燃料棒的外壳有裂纹。由于冷凝水是密封的,与核泄漏是完全两回事,分类上属于“带有微小偏差的正常运行”,国际上出现同类情况也很常见。根据“忧思科学家联盟”(The Union of Concerned Scientists)1998年的不完全统计,几年间出现燃料棒破裂而保持正常运行的有:1)佛蒙特州的Yankee电厂;2)北卡罗那州的 Brunswick电厂;3)弗吉利亚州的Surry电厂;4)威斯康星的Point Beach电厂;5)密歇根州的Palisades电厂等等。其中Point Beach电厂的燃料棒破裂,以至于内部的燃料元件都可以看得见,但其冷凝水的放射性水平约为允许值的十分之一。

核电安全事故分为7 级,4567级为事故,123级称为事件,都需要上报国际原子能机构。其中3级为有少量放射性外泄,工作人员受到辐射,对健康产生影响。低于以上分级的称为0级,叫偏离,安全上无重要意义,不需要上报。此次大亚湾燃料棒破裂连0级都够不上,而“核泄漏”至少是3级以上。

中国目前80%的电来自火电,15%来自水电。火电除了广为人知的温室气体排放和环境污染外,实际上在其它方面造成的破坏也相当高。我国煤矿的百万吨死亡率为2.041。一个 900MW的火电厂(相当于大亚湾核电站一个反应堆),每年消耗200万吨煤,要付出4个矿工的性命,还不包括远远高于这一数字的矿工的职业病伤亡(例如黑肺病)和火电厂环境污染造成的死亡。对核电安全的恐惧,颇有点象有些人对乘坐飞机的恐惧,直觉上,飞在高空中是一件危险的事,而坐在汽车里则没有太多人担心。实际上根据大量统计,坐汽车的风险比坐飞机大得多。

更不为人知的是,火电造成的放射性污染居然也大于核电厂。放射性实际上无处不在,例如一个人体内自身的放射性就有5000Bq左右。只要放射性水平在适当的范围内,对人并没有危害。在煤矿中也往往有较高的放射性,这些放射性会随煤燃烧释放到空气中。一个900MW的火电厂一年平均释放出60亿Bq的放射性。水电也是清洁能源,但是也有移民、破坏自然环境、破坏生态平衡的坏处。比较而言,核电还是比较好的选择,除非我们打算不用电,回到农业社会。

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