核燃料中的有效成分是有铀—235,铀—235同样也是原子弹中的核炸药,那么核电站会不象向原子弹那样爆炸呢?不必担心,绝没有这种可能性!
谈到核的问题,人们往往首先想到的是核爆炸。笔者常常遇到周围朋友问这样的问题:“核电站会不会爆炸?”这种误解,与人类首先将核技术用在武器上相关。
尽管同样是利用核裂变反应,但核反应堆与原子弹之间有很大的不同。原子弹是只能实现不可控核裂变反应的装置,即一旦引发,反应就不能中止,直到爆炸,是一次性的;而反应堆则可实现可控的核裂变反应,可以根据人们的要求调节核裂变反应水平,而且可以反复使用,把核能转换成电能。核电站的压水堆所使用的核燃料是含3%左右铀235的低浓度铀,它不可能引起核爆炸;而用作核弹头装料的铀235的含量必须大于90%。好比啤酒不可能点燃一样,核反应堆不可能发生核爆炸。
核反应堆具有类似“不倒翁”的特性,其设计有固有的安全性。当反应堆处在外界破坏其平衡、核能释放过快的状态时,它能够不靠外界干预自然终止裂变反应,回到原来的状态,自动停堆。如果遇到地震、海啸、热带风暴、雷击、洪水等自然灾害,反应堆也会自动安全停闭。
切尔诺贝利核事故不可能在我国发生
另外,提起核电厂,许多人都会想到苏联切尔诺贝利核电站事故。这种灾难,不会发生在中国。首先,切尔诺贝利核电站采用的是重水堆模式,而我国已运行和在建的核电站都属于压水堆核电站,在结构上完全不同。压水堆核电站发生核事故的概率极小,即使发生事故,也不会对环境造成很大的影响。全世界压水堆核电站已运行了10000个堆年(一座核反应堆运行一年为一堆年),只发生过一次核事故——1979年的美国三里岛核电站放射性物质溢出事故。但此次核事故对环境影响不大,受威胁最大的三个人所接受的辐射量,也只多出了天然本底的一半。由于堆型不同,类似切尔诺贝利核事故是不可能在我国发生的。
首先,在反应堆的建筑结构上,自从切尔诺贝利事故发生以后,世界各国核电厂都从中总结了经验,加强了安全设计,普遍采用了“纵深防御、多重屏障”的设计理念。
我国核电厂的反应堆外面有壁厚1米左右、内衬6毫米厚钢板的安全壳,即使反应堆出事故,安全壳也能把放射性物质包容起来,防止外泄。以秦山核电站为例,它有三道屏障,用于防止放射性物质的外泄:第一道屏障是锆-4合金的燃料包壳,它把核燃料及其裂变产物封闭起来;第二道屏障是壁厚为175毫米钢板制成的反应堆压力容器以及相应的管道设备,它把反应堆冷却剂包容在里面,防止有放射性的反应堆冷却剂外泄;第三道屏障是反应堆安全壳,它是由高72.5米、外径38米、厚1米的钢筋混凝土制成的圆柱形建筑,内衬6毫米的钢板。安全壳既能抵御外部破坏,例如龙卷风、地震、喷气式飞机的撞击,还能抵御在最严重事故情况下内部的高压和高温,防止放射性物质的外泄。核电站其他设施的设计也有很高的安全性,如秦山核电站外围有长1817.92米、高9.7米的海堤,是按抵御千年一遇的高潮位与千年一遇的浪爬高叠加设计的。
其次,三里岛和切尔诺贝利事故发生以来,世界各国对核电站都加强了管理。我国在这
方面采取了严格的操作人员培训、考核制度和运行管理制度用以杜绝操作失误。在核电厂设计中,国家有关部门已经把人的操作差错考虑在内了,即使万一操作失误,核电厂也不会发生大的事故,更不会引起爆炸。
放射性不是核能的专利
核能引起争议的另一个重要因素就是核原料以及核废料的放射性问题。放射性并非是核电的“专利”,实际上人类世代生活在天然放射性环境中。
天然放射性主要来自三个方面:(1)宇宙射线的照射。宇宙射线是一种从宇宙空间射到地面上的射线,离开地面越高受到的照射强度就越大。(2)地面和建筑物中的放射性。土壤和建筑材料(如砖、水泥等)都含有放射性物质(如铀、钍、镭等),这些物质放出的射线会使人类受到照射。(3)饮食摄入。食入和吸入的是长寿命放射性同位素和氡的同位素。这些放射性的照射是无法避免的。此外,人们在日常生活中还会受到一些额外照射,如看电视、抽烟、戴夜光表、乘飞机、X光透视等。
核电站从事放射性工作的人员,其受辐照剂量是非常有限的。国家规定从事放射性工作的人员每年所受到的辐照剂量不得超过50毫希,核电站周围居民每年不得超过0.25毫希,而来自自然界本底的辐射每年约为2.4毫希。
人类所接受的辐射照射来自许多方面,专家们经过研究、测定和计算得出:人类所接受的集体剂量中,有76.58%来自天然放射性,20%源于医疗的需要,核电所占份额仅为0.25%。
核废料不会向环境排放
核电厂的废物如何处理是人们普遍关心的问题,核电厂“三废”(废气、废液、废物)的治理设施是与主体工程同时施工、同时投产的。世界各国核电厂对三废处理的原则都是:尽量回收,把排放量减至最小。我国核电厂的废物排放是严格按国家制定的标准进行的:核电厂产生的固体废物,完全不向环境排放;由放射性液体转化的固体也不能排放,全部储入核电厂废物库;核电厂工作人员的洗涤水之类的低放射性废水,要经过处理,经检测符合国家标准后,才能排放;气体废物要经过滞留衰变和吸附过滤处理,才能向高空排放。实际上,我国核电厂向环境排放的放射性物质的量,远远低于国家标准规定的允许值。我们完全可以放心,核电厂不会给人民生活和工农业生产带来有害影响。
建设发展核电不仅是我国,也是世界各国解决长远电力供应的一条必经之路。核电在工业发达国家已经有几十年的发展历史,现在核电在世界上已经成为一种成熟的能源。目前,世界上共有五百多座发电用的核反应堆在运行,有近30个国家和地区的核电厂在发电,核发电占世界总发电量的17%。其中有12个国家和地区的核发电量超过自身总发电量的25%,有的国家已经超过70%。预计,今后30年核发电量将占世界总发电量的30%以上。在世界范围内煤、石油等能源日益紧缺、环境污染日趋严重的现状下,不少国家正在考虑发展核电。
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