第一篇：從福島核事故二周年看放射性衰減規(guī)律-上海核學(xué)會

從福島核事故二周年看放射性衰減規(guī)律

上海市核學(xué)會

申

森

許道禮

兩年前的3月11日，日本東北部發(fā)生了9級強烈地震，地震又引發(fā)了海嘯，造成2.5萬人死亡或失蹤。海嘯導(dǎo)致福島第一核電廠四座核電機組失去所有電源，核燃料因失去冷卻而升溫，并相繼發(fā)生氫氣爆炸，大量放射性物質(zhì)失控釋放至環(huán)境中，造成了核事故。這是繼切爾諾貝利核電站事故和三厘島核泄漏事故后的第三大核事故。當(dāng)時核電廠周圍20公里范圍內(nèi)的16萬居民被疏散，雖然福島核電廠事故沒有造成人員直接死亡，但還是引起全世界人民的關(guān)注和擔(dān)心，甚至一度引起周邊國家及我國東部地區(qū)部分民眾的恐慌，我國部分城市還受誤導(dǎo)，出現(xiàn)了搶購碘鹽、碘制品風(fēng)潮。2年過去了，福島核電廠周圍的放射性強度怎么樣了呢？原來疏散的民眾可以返回自己的家園了嗎？

輻射現(xiàn)狀

今年3月1日日本文部科學(xué)省發(fā)布了福島第一核電站輻射污染分布圖，它是根據(jù)2012年10月至12月收集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)繪制的新版分布圖。它與2011年同時期的版本相比，最明顯的是新版分布圖上，紅色、黃色區(qū)域顯著縮小，綠色區(qū)域也顯著縮小，而藍色區(qū)域明顯增加。圖中紅色代表輻射劑量率高于每小時19.0微希(uSv/h)-約合每年166毫西弗(mSv/y)，綠色代表輻射劑量率位于每小時1.0-1.5微希(uSv/h)-約合每年10西弗(mSv/y)左右，由此可見各種顏色變化均表明測量到的輻射劑量與2011年同期的相比降低了一半。

時隔一年后的兩份輻射測量對比圖，左邊為2011年的發(fā)布圖，右邊為2012年的發(fā)布圖。

（圖片來源：MEXT, 世界核協(xié)會）。

下圖為日本文部科學(xué)省第一次發(fā)布的2011年4月29日福島第一核電站輻射污染分布圖，從圖中可以看到當(dāng)時紅色區(qū)域的范圍比上面兩圖明顯要大，而綠色區(qū)域明顯不多，由此可見當(dāng)時放射性輻射還是相對集中，隨著時間推移，放射性物質(zhì)不斷擴散，周圍低輻射地區(qū)的放射性輻射水平不斷升高，而目前呈現(xiàn)的是放射性輻射水平全面下降的態(tài)勢。

輻射下降的速率

2011年3月的福島核事故釋放了三種主要的放射性物質(zhì)：碘-131，銫-134和銫-137。其中，碘-131的衰變速度最快，其半衰期約為8天，這意味著它對2011年10月至12月收集到的數(shù)據(jù)幾乎沒有影響了。其中變化最大的是銫-134，其半衰期為2年，從分布圖上可看出，其含量已顯著減少。預(yù)計未來幾年，銫-134的含量會隨著持續(xù)衰變有更顯著的降低。

而銫-137的半衰期約為30年，這意味著其衰減速度較慢，將會在相當(dāng)長時間內(nèi)使空氣中輻射量維持在較高水平。日本國家和地方政府正通過開展大范圍的清理和除污計劃來解決這一問題。

除了衰變，過去的一些自然現(xiàn)象也幫助減少了放射性污染。例如：由于降雨，污染物從地表滲透進入地下，或從地表匯入河流，再流入大海。由于強勁的洋流和稀釋作用，即便是在受損核電站周邊，其海水中也幾乎探測不到輻射劑量。另外去年福島地區(qū)遭受了4次臺風(fēng)也加速了污染物的消散。

作為參考，下圖給出的是切爾諾貝利核電廠事故后周圍輻射水平歷年變化情況，從中可以看到，切爾諾貝利核電廠事故2年后，周圍輻射水平就下降了一半以上，但此后下降幅度就會減少?？紤]到切爾諾貝利核電廠是位于內(nèi)陸地區(qū)的，而福島位于海邊，大量的雨水和臺風(fēng)將幫助污染物的消散，因此其周圍輻射水平的下降速度將大于切爾諾貝利。

切爾諾貝利事故后周圍輻射水平歷年變化情況

放射性衰變的基本規(guī)律

我們知道在自然界中到處充滿了各類放射性物質(zhì)，這是因為在已經(jīng)知道的自然界或人工合成的大約2700種各種原子（或稱核素）中，只有約300種是穩(wěn)定的，其余都是不穩(wěn)定的，即俗稱帶放射性的。這些不穩(wěn)定的核素會通過自發(fā)的放出各種射線而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N核素或成為穩(wěn)定核素的過程就是放射性衰變過程。

放射性衰變過程是由原子核內(nèi)部運動規(guī)律決定的，有的核素衰變得快，有的則衰變得慢，其進行的速度完全不受外界因素（如溫度、壓力、磁場、電場等）的影響。衰變后的核素有的是穩(wěn)定的，有的則是不穩(wěn)定的，不穩(wěn)定的核素將繼續(xù)進行核衰變。

放射性核素衰變時發(fā)射的射線有三種：α、β和γ射線，對應(yīng)的稱為α衰變、β衰變和γ衰變。而X射線產(chǎn)生于原子內(nèi)層電子的躍遷，它與原子核衰變的方式和能量是不同的。有些原子核衰變時釋放一種或二種射線，有些卻同時釋放三種射線。原子核衰變規(guī)律除與外界環(huán)境無關(guān)外，與放出射線的種類也無關(guān)。

放射性核素衰變遵循如下的指數(shù)衰減規(guī)律： N = N0e-?t

其中：

N0:（t = 0）時放射性原子核的數(shù)目；

N: 經(jīng)過t時間后未發(fā)生衰變的放射性原子核數(shù)目；

?: 放射性原子核衰變常數(shù)。不同的核素其λ不同，即衰變速度不同。必須指出：原子核衰變規(guī)律是一個統(tǒng)計性規(guī)律，只有在原子核的數(shù)量足夠大時才是正確的，否則沒有意義。這是因為原子核衰變是自發(fā)的，對于一個核來講純屬偶然，只有數(shù)量達到一定規(guī)模才遵循統(tǒng)計規(guī)律。指數(shù)衰減規(guī)律反映了原子核衰變的“共性”，而衰變常數(shù)λ則反映了各種原子核的“個性”。

原子核衰變遵循的指數(shù)衰減規(guī)律

人們在用衰變常數(shù)λ反映原子核衰變的快慢外，還常用半衰期來表示。所謂半衰期，即放射性原子核衰變到數(shù)量減少一半所經(jīng)過的時間，通常用符號T1/2表示。它與衰變常數(shù)λ的關(guān)系為：

T1/2 ＝0.693/λ

因此可見：原子核的半衰期與衰變常數(shù)成反比關(guān)系，即半衰期長，衰變常數(shù)就??；半衰期短，衰變常數(shù)就大。這是因為在單位時間內(nèi)發(fā)生衰變的幾率越大，原子核得衰變就越快，原子核總數(shù)減少一半的時間自然也就越短。

這是原子核衰變的本身規(guī)律，然而在自然界中，放射性核素除了自身的衰變外，還會受外界的影響而發(fā)生遷移，因此就局部地區(qū)來講，放射性衰減規(guī)律不一定完全遵守上述規(guī)律。

撤離的居民什么時候能回家

福島事故發(fā)生后，日本政府當(dāng)時疏散撤離了福島核電廠20公里范圍內(nèi)的公眾大約16萬人。2011年12月政府制定了撤離居民返回計劃，對于年輻射劑量低于20mSv/y的地區(qū)，政府承諾將協(xié)助當(dāng)?shù)卣M行去污和基礎(chǔ)設(shè)施修復(fù)工作，幫助居民盡快返回家園。對于輻射水平超過20毫西弗/年的地區(qū)，撤離者被要求繼續(xù)生活在安置地，還不能回家，直到政府完成凈化和回收工作。此外政府還有這樣的打算：將考慮政府出資購買他們的房屋和土地。

2012年4月，根據(jù)新的輻射強度分布情況，日本政府對放射性污染區(qū)重新進行了定義和分類，見下圖。對于低于20毫西弗/年的地區(qū)，疏散取消，即居民可以不做防護進入該地區(qū)，但不建議過夜；對于20-50毫西弗/年地區(qū)，限制進入，只允許為特定目的進入，可不配備保護設(shè)備，這類地區(qū)的整治和恢復(fù)預(yù)計在2014年3月完成；超過50毫西弗/年的地區(qū)，回搬困難，禁止居民進入并且不優(yōu)先考慮恢復(fù)，這類限制區(qū)域大約為半徑20公里的疏散區(qū)的一半，預(yù)計2016年3月前其輻射水平不會低于20毫西弗/年。這個區(qū)域考慮到還被海嘯破壞過，因此要完成重建，其日期還是不能確定的。

日本“311”地震、海嘯、核事故，給日本人民帶來了災(zāi)難，過去二年了，陰影卻揮之不去，還有那么多居民不能返回家園。日本“311”事故也給中國和全世界敲響了警鐘，必須時刻牢記核安全，特別要杜絕人為核事故。只有提升核電安全等級，才能提高核電安全水平，促進核電產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展。

第二篇：福島核事故等級調(diào)至7級 與切爾諾貝利核故事相當(dāng)

福島核事故等級調(diào)至7級 與切爾諾貝利核故事相當(dāng)

2011年04月12日 09:43:40

國際核事件分級表

輻射劑量和對人體傷害基礎(chǔ)知識圖 月30日，記者駕車準(zhǔn)備前往距離福島第一核電站30公里的南相馬市。剛一進入南相馬市境內(nèi)，就被3名全副武裝的警察攔了下來。這3名警察來自廣島，他們奉 命在此提醒每一位路過的車輛，由此進入30公里半徑范圍，有核輻射的可能。據(jù)警察介紹，在30公里半徑范圍有數(shù)個這樣的關(guān)卡，而在20公里半徑，這樣的關(guān) 卡更加密集。圖為執(zhí)行警示任務(wù)的廣島警察。中新社發(fā) 孫冉 攝

3月29日，福島第一核電站的核泄漏事件持續(xù)升級，圖為福島市災(zāi)害對策本部工作人員忙碌的景象。中新社發(fā) 孫冉 攝 中新網(wǎng)4月12日電 據(jù)日本新聞網(wǎng)報道，日本原子能安全與保安院12日上午做出決定，將福島第一核電站的核泄漏等級由目前的5級提高到7級。這意味著，福島第一核電站的核泄漏規(guī)模達到了與切爾諾貝利核電站同樣的等級，屬于最高級。

日本原子能安全與保安院稱，這是根據(jù)國際核泄漏等級評定機構(gòu)ZNES規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)重新審定的。但是，保安院說，雖然福島核電站的核污染范圍較大，但核放射量遠遠低于切爾諾貝利核電站。

1986年4月26日凌晨，位于蘇聯(lián)烏克蘭加盟共和國首府基輔以北130公里處的切爾諾貝利核電站發(fā)生猛烈爆炸，反應(yīng)堆機房的建筑遭到毀壞，同時發(fā)生了火災(zāi)，導(dǎo)致嚴重的核泄漏事故。

日本原子能安全與保安院稱，這一提高核泄漏等級的報告，將遞交給國家原子能委員會和內(nèi)閣進行最后的審定。

3月18日，保安院審定的福島第一核電站的核泄漏等級為5級。

第三篇：從福島核事件對科學(xué)技術(shù)的反思

連日來，日本因地震和海嘯所引發(fā)的核事故已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的熱議話題，并再度使核電事業(yè)在全球的發(fā)展蒙上了陰影。其實，在世界核電發(fā)展史上，“談核色變”并非第一次，美國三里島核電站事故以及蘇聯(lián)切爾諾貝利核泄漏事故也曾令核電發(fā)展迅速降溫。《寂靜的春天》一書中正告了人類由于科技的濫用，自然與環(huán)境已經(jīng)不堪重負，讓人們認識到了科技的負面影響和作用。這包括人類倫理（如無性繁殖的嬰兒）問題、包括人類可能毀滅（如生化武器核子武器）的問題、包括人類生存質(zhì)量化自然環(huán)境被破壞）問題等等。很顯然，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在對人類社會物質(zhì)、技術(shù)，乃至對人類文化的發(fā)展帶來推動的同時，也對人類自身與生存環(huán)境的融合、對于人類合理利用自然環(huán)境資源的可 行性、對于人類自身生存的安全，甚至對于人類社會發(fā)展的方向性、對于人類道德、倫理的完善和秉持，都提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。人類伴隨著歷史的演進和發(fā)展，對先前的很多習(xí)以為常的認識都產(chǎn)生了越來越多的反思和質(zhì)疑。

雖然，福島核事故給日本以及全球帶來了巨大的災(zāi)難，有些災(zāi)難帶來的影響甚至是無法修復(fù)的，但最終全球核電建設(shè)的腳步依然在前行。多國政府已表示，日本福島核事故不會影響本國發(fā)展核電的計劃。在前段時期，白俄羅斯和俄羅斯兩國政府還簽署了協(xié)議，俄羅斯將幫助白俄羅斯建設(shè)該國第一座核電站。在可以預(yù)見的未來很長一段時間內(nèi)，中國以及世界許多國家都需要核能。在這些國家中，核能已被視為國家能源戰(zhàn)略的一個必要部分。這些國家的共性是經(jīng)濟發(fā)展快、人口多以及能源需求巨大，就算不考慮任何環(huán)境問題（污染和全球變暖），傳統(tǒng)的化石燃料也無法解決其巨大的能源供需不平衡問題。全球需要穩(wěn)定的能源供給，需要應(yīng)對氣候變化，在這些方面，清潔、可靠的核電提供的機會遠大于它帶來的風(fēng)險。

任何一件事物的產(chǎn)生和行進、發(fā)展，都會具有其本身的兩重性，對核問題如此，對其它科學(xué)技術(shù)問題亦是如此。因為這樣，人們常常將科學(xué)技術(shù)比作雙刃劍。對于所有擁有核能的國家來說，此次事故起到了敲響核安全警鐘的作用。從歷史上來說，每次核事故以后，整個核工業(yè)界對核反應(yīng)堆的安全設(shè)計和運行上的要求往往會更高，重視程度也會更大，而正在運行的核電站中各種安全設(shè)計和運行操作規(guī)范還會受到來自安全監(jiān)管機構(gòu)更加先進和嚴格的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)督和審查。目前，美國、法國等核能利用大國都紛紛采取措施，加強本國核設(shè)施安全檢查。中國政府也已暫停審批核電項目包括開展前期工作的項目，并組織專家對全國核設(shè)施進行全面安全檢查。世界能源理事會主席皮埃爾·加多內(nèi)16日呼吁，核安全已經(jīng)成為一個國際問題，應(yīng)該對其進行“全球化管理”，建立“共同安全目標(biāo)”。這對于所有核能國家來說當(dāng)然是一個非常好的時機，可對過去的工作進行反省，對未來的工作做進一步的改進。

因此，對于科學(xué)技術(shù)的反思，是要警惕其給我們帶來的認識誤導(dǎo)；卻更應(yīng)基于人類整體性地對科學(xué)加以應(yīng)有的管理與調(diào)控。自然辯證法告訴我們，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是有其一定的規(guī)律性的，科學(xué)家們的任務(wù)之一，便是找出其中的規(guī)律，以使人類可以善加利用。人們可以認識自然科學(xué)的 規(guī)律，并使用規(guī)律來改造世界，使之更適合人類的生存，但是無法改變自然規(guī)律本身?？茖W(xué)不會因為國家的不同而有不同的定義。我始終認為發(fā)展核能利大于弊，我國現(xiàn)在一方面要減排，另一方面又要滿足能源的需求。在目前可預(yù)見的將來，我們的技術(shù)水平很難有更好的能源來代替核電。我們要做的就是要在安全方面更加注意，按部就班的推進核能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并建設(shè)一套完整可靠的監(jiān)管體系，使核能產(chǎn)業(yè)得到安全健康的發(fā)展。

第四篇：從日本福島核泄漏談我國核安全現(xiàn)狀

3月11日，日本東北部地區(qū)海域發(fā)生9.0級大地震，并引發(fā)巨大海嘯。近8700人死于這場災(zāi)難，近1.3萬人失蹤。地震引發(fā)了另一場災(zāi)難——福島縣第一核電站的核反應(yīng)堆遭到損壞，發(fā)生爆炸，出現(xiàn)大面積核泄漏。

3月12日，福島核電站1號機組首先發(fā)生氫氣爆炸。14日，3號機組也發(fā)生氫氣爆炸。15日，2號機組、4號機組相繼爆炸起火。12日報道，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省原子能安全保安院決定將福島第一核電站核泄漏事故等級提高至7級。這使日本核泄漏事故等級與蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站核泄漏事故等級相同。

日本原子能安全委員會2011年3月30日說，福島第一核電站1至3號機組的反應(yīng)堆壓力容器和安全殼都應(yīng)該已經(jīng)破損。繼東京電力公司稱福島第一核電站1號至4號機組將報廢之后，日本內(nèi)閣官房長官枝野幸男于2011年3月30日表示，5號和6號機組也將報廢。至此，福島一號核電站將全部永久報廢。核泄漏的危害：

造成這次核泄漏的原因，分析如下：地震導(dǎo)致核電站自動停堆，但停堆后

一般情況下，只要保證兩個關(guān)鍵點，核電站即便發(fā)生事故也不會出現(xiàn)太大問題。一是要“停堆”(使核反應(yīng)堆停止工作)，二是要冷卻。但這次福島核電站發(fā)生事故后，冷卻出了問題。地震發(fā)生后，核電站立即自動“停堆”。但反應(yīng)堆內(nèi)還有核衰變所產(chǎn)生的熱量，需要進行冷卻，否則燃料包殼將被融損，造成核泄漏。冷卻核反應(yīng)堆需要電力，但地震已經(jīng)造成外部電網(wǎng)斷電，隨后的海嘯又摧毀了應(yīng)急發(fā)電機系統(tǒng)。結(jié)果，反應(yīng)堆無法得到冷卻，堆芯溫度持續(xù)升高，使堆內(nèi)水位因汽化而迅速下降，造成燃料棒部分裸露。在高溫之下，燃料包殼金屬鋯與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生大量氫氣，使壓力容器內(nèi)的壓力不斷升高。為防止壓力容器損毀，日本政府下令向外釋放蒸氣。然而，蒸氣內(nèi)的氫氣含量超過了限值，遇到空氣后便與氧發(fā)生反應(yīng)而爆炸??。雖然福島核電站本身存在著機型陳舊、設(shè)備老化的問題，但如果沒有大地震和海嘯的共同作用，這次事故是不會發(fā)生的。我國核電現(xiàn)狀和未來規(guī)劃：

在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，核電和水電、風(fēng)電、太陽能等新能源，是解決世界能源危機的突破口。核電的優(yōu)勢首先在于環(huán)保，它不會排放二氧化碳、二氧化硫、粉塵等溫室氣體和大氣污染物。另外，核能發(fā)電的成本中，燃料費用所占的比例較低，有較好的經(jīng)濟性和安全性。建造核電站，是為了減輕環(huán)境壓力、減少對化石能源的消耗，具有積極的戰(zhàn)略意義。所以進入二十一世紀(jì)，世界各國大力發(fā)展核電，來解決能源緊張的局面。

我國能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主體，清潔優(yōu)質(zhì)能源的比重偏低。為順應(yīng)低碳經(jīng)濟發(fā)展要求，積極發(fā)展核電、風(fēng)電、水電等清潔優(yōu)質(zhì)能源已刻不容緩。政府對核電行業(yè)的態(tài)度已經(jīng)從“積極發(fā)展”轉(zhuǎn)變到“盡可能發(fā)展”，中電投、華能等電力巨頭更是紛紛搶跑，積極投資建設(shè)核電站。

大陸的核電事業(yè)經(jīng)歷了3個發(fā)展階段： 第一個階段是從1985年到1994年，共建成了3臺核電機組。首座核電站秦山核電站一期于1985年開工，1991年并網(wǎng)，1994年投入商業(yè)運行。另外還建成了大亞灣核電站的2臺機組。第二階段是從1996年到2006年，共建成8臺機組。第三階段是從2006年至今，國家批準(zhǔn)建造30臺機組，目前已建成2臺。

2010年年底，我國已投運13臺核電機組，容量超過1000萬千瓦，還有近30個電站上百臺機組在進行前期籌劃或是等待核準(zhǔn)當(dāng)中。2020年我國核電裝機預(yù)計將在8750萬千瓦左右，樂觀估計下可達1億千瓦。

根據(jù)國家“十二五”規(guī)劃，2011年將開工建設(shè)首個內(nèi)陸核電，并力爭2015年投產(chǎn)首臺內(nèi)陸機組。到2015年我國核電裝機容量將達到4294萬千瓦，2020年達到9000萬千瓦。截至到目前，11臺在役核電機組繼續(xù)保持安全穩(wěn)定運行，總裝機容量為1080萬千瓦。國家不斷加大核電領(lǐng)域投資力度，陸續(xù)核準(zhǔn)、開工一批核電項目，核電中長期發(fā)展規(guī)劃加快推進。

鑒于近幾年中國核電的超常規(guī)發(fā)展，政府相關(guān)部門在2010年已經(jīng)著手對《國家核電中長期發(fā)展規(guī)劃》進行調(diào)整。未來5-10年，我國新建核電機組將以每年5-8臺的速度遞增，成為世界核電發(fā)展的火車頭。2015年，我國核電裝機容量將達3900萬千瓦，到2020年，則可能達到8000萬千瓦，占全國電力裝機容量的5%，發(fā)電量的8%。

目前在建的28臺機組在‘十二五’期間將陸續(xù)建成，屆時我國投運核電總裝機容量將超過4000萬千瓦。也就是說，核電中長期發(fā)展規(guī)劃所確定的目標(biāo)提前5年實現(xiàn)已無太大懸念。我國核電裝機只占全國電力總裝機的1.1％，規(guī)模實在太小。即使今后5至10年大致保持目前的發(fā)展速度，2020年核電裝機容量達到7000-8000萬千瓦，核電占一次能源消費的比重也只能達到3.5%左右。

我國的二代改進機型，是從引進法國機型的基礎(chǔ)上，經(jīng)過消化吸收和大量技術(shù)改進，特別是采取包括部分嚴重事故預(yù)防和緩解措施在內(nèi)的一系列安全改進措施后，逐步發(fā)展起來的?！八型哆\核電機組運行良好，沒有發(fā)生國際核事件分級2級和2級以上的運行事件，放射性排出物劑量水平遠低于國家標(biāo)準(zhǔn)。我國二代改進機型的先進性、安全性，應(yīng)該說比美國正在延壽和技改的大部分機組更好一些?！?還有許多其他重要指標(biāo)。但就總體安全指標(biāo)而言，我國二代核電機組安全性處于當(dāng)今世界在運核電機組的先進水平，完全符合我國和國際核安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。

用新技術(shù)的核電工程，特別是革新型核電工程，基本屬于‘首堆工程’，建成后需要對其安全性、經(jīng)濟性、可靠性進行全面的驗證和評估，才能在取得經(jīng)驗后逐步推廣，實現(xiàn)商業(yè)化?！?十二五”總裝機將達4000萬千瓦 從世界發(fā)展核電的現(xiàn)狀來看，核電還是比較安全的。除了前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電爆炸泄漏事故是災(zāi)難性的，其他的核電事故影響都非常小。而切爾諾貝利核事故發(fā)生的原因有兩種說法，一種是操作員的失誤操作，另一種說法歸咎于設(shè)計缺陷，控制棒的設(shè)計缺陷，和缺少防止核擴善的安全殼，反應(yīng)堆破損后，放射性反應(yīng)物直接進入大氣中。而且當(dāng)時的工程采用的是石墨沸水堆。日本的福島核電站是第二代核電技術(shù)，也是采用的是沸水堆技術(shù)。我國的核電采用的技術(shù)屬于二代改技術(shù)都壓水堆和重水堆。其安全性和技術(shù)先進性要優(yōu)于二代技術(shù)。我國的核電設(shè)備都遠離地震帶。其投產(chǎn)運行經(jīng)過嚴密反復(fù)的科學(xué)論證，和環(huán)評程序。

核電應(yīng)用的三個階段：

第一代核電技術(shù)是和平利用核能研發(fā)階段的試驗堆和原型堆。各國在上世紀(jì)五十年代開 發(fā)建設(shè)了實驗性原型核電站，證明了利用核能發(fā)電的技術(shù)是可行的。以第一代核電技術(shù)為基 礎(chǔ)的核電站有1954年前蘇聯(lián)建成的奧布涅斯克實驗性核電站、1956年英國建成的卡德豪爾 石墨冷氣堆原型核電站、1957年美國建成希平港壓水堆原型核電站、1962年加拿大建成的 重水堆原型核電站等。

第二代核電技術(shù)被廣泛應(yīng)用于上世紀(jì)七十年代至今仍在運行的大部分商業(yè)核電站，它們 大部分已實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和批量建設(shè)，主要種類有壓水堆（PWR）、沸水堆（BWR）、重水堆（CANDU）和蘇聯(lián)設(shè)計的壓水堆（VVER）和石墨水冷堆（RBMK）等。

第二代核電站技術(shù)證明了發(fā)展核電在經(jīng)濟上是可行的。但是前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站和 美國三哩島核電站嚴重事故的發(fā)生，引起了公眾對核電安全性的質(zhì)疑，同時也讓人們意識到 第二代核電技術(shù)的不完善性，許多國家的核電發(fā)展也都因此一度停滯。

第三代核電技術(shù)的誕生 針對公眾對核電安全性、經(jīng)濟性的疑慮，美國電力研究院在美國能源部和核管會的支持 下，對進一步大力發(fā)展核電的可行性進行了研究，根據(jù)其研究成果制定出了《美國用戶要求 文件（URD）》，對新建核電站的安全性、經(jīng)濟型和先進性提出了要求。隨后，歐洲也出臺 了《歐洲用戶要求文件（EUR）》，表達了與URD文件相似的要求。

第三代核電技術(shù)就是指滿足URD或UAR，具有更好安全性的新一代先進核電站技術(shù)。它具有在經(jīng)濟上能與聯(lián)合循環(huán)的天然氣機組相競爭、在能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)方面大量采用二代成熟 技術(shù)的優(yōu)勢。第三代技術(shù)與第二代技術(shù)最為根本的一個差別，就是第三代核電技術(shù)把設(shè)置預(yù) 防和緩解嚴重事故作為了設(shè)計核電站必須要滿足的要求。

截然相反的AP1000與EPR 現(xiàn)今具有代表性的第三代核電技術(shù)大致有6種堆型。分別是美國西屋電氣公司的先進非 能動壓水堆（AP1000）、法國阿?，m公司的歐洲壓水堆（EPR）、美國通用電氣公司的先進 沸水堆（ABWR）和經(jīng)濟簡化型沸水堆（ESBWR）、日本三菱公司的先進壓水堆（APWR）和韓國電力工程公司的韓國先進壓水堆（APR1400）。其中最具代表性的就是AP1000和EPR。

作為第三代核電技術(shù)的代表，AP1000和EPR有一些不同。AP1000是在AP600的基礎(chǔ) 上產(chǎn)生的，因此與AP600有許多相似，但是它更加簡潔，更多利用非能動技術(shù)。

可以說，AP1000采用的是“減法”設(shè)計思路。它采用“非能動技術(shù)”理念，從根本上革新、利用自然界物質(zhì)固有的規(guī)律來保障安全。利用物質(zhì)的重力、流體的自然對流、擴散、蒸發(fā)、冷凝等原理在事故應(yīng)急時冷卻反應(yīng)堆廠房和帶走堆芯余熱。按這種思路做出的設(shè)計，既簡化 了系統(tǒng)，減少了設(shè)備和部件，又大大提高了安全性。

而EPR的產(chǎn)生思路與AP1000相反，它采取的是“增加專設(shè)安全系統(tǒng)”的“加法”思 路。它在第二代的基礎(chǔ)上再增加和強化專設(shè)安全系統(tǒng)，同時增設(shè)堆芯熔融物捕集和冷卻系統(tǒng) 以防止安全殼熔穿等。這樣安全性能提高了，不過相應(yīng)地核電站系統(tǒng)也就更為復(fù)雜，設(shè)備更 多，工程量也更大了。

第三代核電技術(shù)成為發(fā)展主流

從目前的核電發(fā)展情況來看，說第三代核電技術(shù)是當(dāng)今國際上核電發(fā)展的主流一點也不為過。因為世界上核電發(fā)達國家目前已經(jīng)開工建設(shè)和已向核安全當(dāng)局申請建設(shè)許可證的核電 機組幾乎都是第三代。而目前已向核安全當(dāng)局申請建設(shè)許可證、在建和已運行的第三代核電 站中，美國占了26座，日本有14座，俄羅斯有2座，法國和芬蘭各有1座。其中美國有 12臺AP1000機組已向美國核監(jiān)管委會申請建造運行許可證。6臺AP1000機組的建造已經(jīng) 簽訂了總承包合同，其中三臺計劃在2016年商業(yè)運行；而法國更是宣布不會再新建第二代 核電站。

如今，第四代核電技術(shù)也進入了人們的視野，多個國家都在進行第四代核能利用系統(tǒng)的 研究和開發(fā)。相信隨著核電技術(shù)的不斷發(fā)展，人類對核能的利用也會越來越好，核電也會迎 來更大的發(fā)展。

對于我國的核電的壓水堆和沸水堆的比較： 壓水堆核電站的特點

最顯著的優(yōu)點：

第

一、結(jié)構(gòu)緊湊，堆芯的功率密度大。我們知道，中子與氫原子核質(zhì)量相當(dāng)，每次碰撞時，中子損失的能量最多。輕水分子是由兩個氫原子和一個氧原子組成。和氣體相比，水的密度很大，含氫量很高。在各種慢化劑中，水的慢化能力最強。水不僅是良好的慢化劑，也是良好的冷卻劑。它比熱大，導(dǎo)熱系數(shù)高，在堆內(nèi)不易活化，不容易腐蝕不銹鋼、鋯等結(jié)構(gòu)材料。由于水的慢化能力及載熱能力都好，所以用水作慢化劑和冷卻劑。這也是壓水堆的主要優(yōu)點。

第二、經(jīng)濟上基建費用低、建設(shè)周期短。由于壓水堆核電站結(jié)構(gòu)緊湊，堆芯功率密度大，即體積相同時壓水堆功率最高，或者在相同功率下壓水堆比其它堆型的體積小，加上輕水的價格便宜，導(dǎo)致壓水堆在經(jīng)濟上基建費用低和建設(shè)周期短。

壓水堆核電站的的主要缺點有兩個：

第一，必須采用耐受高壓的壓力容器。我們知道，水的沸點低。在一個大氣壓下，水在100℃下就會沸騰。壓水堆核電站為了提高熱效率，就必須在不沸騰的前提下提高從反應(yīng)堆流出的冷卻劑的溫度，即提高出口水溫，為此就必須提高壓力。為了提高壓力，就要有承受高壓的壓力容器。這就導(dǎo)致壓力容器的制作難度和制作費用的提高。

第二，必須采用有一定富集度的核燃料。輕水吸收熱中子的幾率比重水和石墨都大，所以輕水慢化的核反應(yīng)堆無法以天然鈾作燃料來維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。因此輕水堆要求將天然鈾濃縮到十八億年前的水平，即富集度要達到 3％左右，因而壓水堆核電站要付出較高的燃料費用。

核電安全的分析：

核電的應(yīng)用和發(fā)展是相對安全的，在核電的發(fā)展史上，共出現(xiàn)過三次較大的事故。一起是1986年的切爾諾貝利（現(xiàn)位于烏克蘭境內(nèi)）核電站事故（7級），另一起是1979年美國三里島核電站事故（5級）。

俄羅斯的切爾諾貝爾核電廠爆炸泄漏，美國的三里島核泄漏事件和日本的福島核泄漏事故。俄羅斯的切爾諾貝爾核電廠爆炸泄漏原因：

切爾諾貝爾核電廠的四個反應(yīng)堆都是石墨減速沸水式（會引發(fā)蒸汽爆炸），這種反應(yīng)爐在設(shè)計上就有缺陷。切爾諾貝利的悲劇主要的兩個原因：堆芯設(shè)計忽略冷卻劑水的空泡反應(yīng)性，沒有設(shè)計安全殼。人員違規(guī)操作，為做實驗，在碘坑里強升功率，全部提棒，瞬發(fā)臨界時根本來不及放出熱量。

切爾諾貝利的事故有幾大原因： 1．反應(yīng)堆沒有安全殼

2．反應(yīng)堆設(shè)計有問題，在特殊情況下堆功率有失控的可能。

3．事故當(dāng)晚在進行反應(yīng)堆停水（好象是模擬循環(huán)泵故障）應(yīng)急處理試驗，試驗時總工程師不在，由副總工程師負責(zé)（似乎是為趕時間提前進行試驗）。4．操作人員疏乎，致使反應(yīng)堆水位過低，功率失控。

5．操作人員缺乏經(jīng)驗，處置失當(dāng)，沒有緊急停堆（停堆后重啟要很長時間）導(dǎo)致堆芯熔化。其實當(dāng)時的操作人員有很多機會阻止事故發(fā)生，哪怕是到了最后，只要能及時放下控制棒停堆，也能避免不可挽回的后果，但操作人員考慮更多的卻是停堆后重啟困難，錯失最后機會，這只能說是官僚體系下的人禍。就算是事故發(fā)生，如果有安全殼，放射性物質(zhì)也不會泄漏出來。

三厘島核電泄漏的原因：

核電站2號機組制冷系統(tǒng)出現(xiàn)故障，致使核反應(yīng)堆部分熔化，最終造成美國歷史上最嚴重的一次核泄漏事故。但在這次事故中，沒有發(fā)生爆炸、反應(yīng)堆保護殼完好，釋放到周圍環(huán)境中的放射性物質(zhì)微乎其微。賓州還是在事故發(fā)生幾小時后，迅速撤離方圓3英里內(nèi)所有孕婦和孩子。原來，2號機組冷卻水循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。由于兩天前在維修時，一個出水閥門沒有打開，反應(yīng)堆的冷卻水不斷流出，卻一直沒有人察覺；而系統(tǒng)自動添加高壓注入冷卻水以“自救”，卻被控制人員錯誤地關(guān)閉了閥門，停止了向堆芯內(nèi)注水。這一系列失誤導(dǎo)致核反應(yīng)堆溫度和壓力上升，45%-47%的燃料棒發(fā)生熔化。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，堆芯嚴重損壞，約20噸二氧化鈾堆積在壓力槽底部，大量放射性物質(zhì)堆積在反應(yīng)堆保護殼內(nèi)，不過只有很少量放射性物質(zhì)隨部分冷卻水的泄漏而釋放到外部。

對于我國的核安全現(xiàn)狀提出以下建議：

從世界上看，核電事故發(fā)生的原因，絕大多數(shù)情況，都是由于核電人員的核安全知識缺乏，管理和操作上的失誤造成的。但福島核泄漏例外，它是因為地震和海嘯導(dǎo)致的結(jié)果。

對于核電的發(fā)展，在世界能源緊張的前提下，合理發(fā)展核電是毫無爭議的。但核電的發(fā)展要在安全的前提下來解決。

對于還沒有實踐論證的第三代核電技術(shù)安全性，應(yīng)該先擱置一段時間再考慮發(fā)展利用。對于成熟的二代技術(shù)，要不斷改進其安全性。如，對壓水堆所控制壓力的設(shè)備，提高其防滲，放漏能力和抗壓性能。提高防波提的高度，近年來全球地震趨于頻繁，提高核電的抗震等級，和防海嘯的能力。特別是應(yīng)急的冷卻泵站設(shè)立，即應(yīng)考慮到防震也應(yīng)考慮到訪海嘯?？梢园褢?yīng)急設(shè)備設(shè)在海嘯不能到達的地方。提高核電的管理水平，提高核電人員的核安全意識和核電知識水平。世界上比較大的前兩次核泄漏事故都是因為操作人員 錯誤操作，和錯誤管理相聯(lián)系的。提高對核廢料處置管理水平：對核廢料的安全轉(zhuǎn)移提供嚴密的運輸管理通道同時，投入大量科研資金進行研究核廢料的重復(fù)利用，因為當(dāng)今世界的核電技術(shù)下，核燃料都只燃燒了3%—到4%左右，就維持不了額定功率了。而這些核燃料在燃燒過程中，還會產(chǎn)生新的核燃料。如果能將钚材料在動力堆上實現(xiàn)循環(huán)利用，這意味著在現(xiàn)有核電規(guī)模下，中國已經(jīng)探明的鈾資源從大約只能使用50到70年，變成了足夠用上3000年。可見核燃料的重復(fù)利用的重大意義，不僅能降低和核污染的水平，還具用重要的經(jīng)濟價值。

切爾諾貝爾核電廠的四個反應(yīng)堆都是石墨減速沸水式（會引發(fā)蒸汽爆炸），這種反應(yīng)爐在設(shè)計上就有缺陷。現(xiàn)在已經(jīng)沒什么國家用了。（臺灣還有4個沸水反應(yīng)爐）現(xiàn)在基本都是使用壓水和重水反應(yīng)堆我們國家的秦山三期就是重水反應(yīng)堆其余的都是壓水反應(yīng)堆。重水堆的優(yōu)缺點主要重水帶來的：

優(yōu)點：燃料靈活成本低，可以用天然鈾，可以使用MOX，RU（都是從核廢料里回收的）和釷等其他燃料；相對燃耗深，鈾資源利用率高，節(jié)省鈾資源，廢料中U235豐度低可以不考慮回收，適合一次通過循環(huán)；可以不停堆換料負荷因子高；中子通量高，可以生產(chǎn)同位素；由于慢化劑熱阱存在，安全性好，有兩套非能動停堆系統(tǒng)；堆芯結(jié)構(gòu)和燃料元件易于生產(chǎn)，適合工業(yè)化程度不高的國家國產(chǎn)化。

缺點：重水貴，占到投資的10%；堆芯很大；重水會漏，壓力管式結(jié)構(gòu)的接頭多；壓力管壽命只有堆壽命的一半，也就是說25年要更換全部管子；熱效率比壓水堆低；重水受中子輻照之后產(chǎn)生氚，有放射性，比輕水堆難控制；存在核擴散風(fēng)險——只要減少燃耗多換料再后處理就可以獲得武器級钚了。

重水堆理論上可以實現(xiàn)釷/鈾233的自持

石墨堆也可以用天然鈾，但是燃耗要比重水堆淺，堆芯體積更大，而且石墨高溫會燃燒。

高溫氣冷堆的主要問題是燃料和功率不大，燃料富集度比輕水堆高很多，后處理困難。功率很難做大。優(yōu)點是可以提供高溫工藝熱，用于高溫電解制氫或熱化學(xué)制氫。不過相比棱柱堆，球床氣冷堆更難做大，我也不怎么看好球床，何況德國人的示范堆放射性污染甚至超過輕水堆。其發(fā)展是超高溫氣冷堆。

輕水堆中壓水堆和沸水堆都很成熟，沸水堆由于沒有二回路，受放射性沾染的地方多，檢修麻煩，但是壓力容器要更加易于制造，壓水堆要更好一點。

快堆比較恐怖的是液態(tài)金屬鈉，鈉火鈉水都是很危險的反應(yīng)，而且腐蝕性比較強，空泡反應(yīng)性又是正的。不過快堆是減少核廢物的最好途徑，尤其長壽命錒系元素需要快堆進行嬗變。其他的下一代反應(yīng)堆比較不錯的是超臨界水堆；技術(shù)上繼承性好，成本低，熱效率高，還可以做成快堆，但是比鈉冷快堆進展要慢的多。至于熔鹽堆，氣冷快堆等等就更加遙遠了。

火電放射性污染也很重的，云南的小龍?zhí)痘痣娒豪锖?，煤灰放射性超?biāo)，目前和加拿大的 業(yè)內(nèi)皆知，過去五年，我國核電建設(shè)取得了舉世矚目的成就。對于已經(jīng)到來的“十二五”，就運行核電規(guī)模來說，我國將進入世界核電大國行列?！敖窈?年，將會有30臺左右核電機組建成投產(chǎn)，我國核電總裝機容量將達到4000萬千瓦，核電年發(fā)電量將達到3200億千瓦時，核電占一次能源消費比重將達到2.2%。首批三代核電機組建成投產(chǎn)，將標(biāo)志著我國三代核電技術(shù)的引進，成功地走過了消化吸收全過程，對順利推進后續(xù)項目建設(shè)和增強自主創(chuàng)新能力意義重大。” 我國的核安全現(xiàn)狀： 經(jīng)驗和教訓(xùn)：

提出觀點：發(fā)展核能源，采取的安全措施。

國際先進核電技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了第三代。第二代成熟的核電技術(shù)，法國、美國、加拿大、俄羅斯等國家都已經(jīng)掌握，而第三代核電技術(shù)只有美國、法國掌握。目前法國正在著手研究建設(shè)第三代核電站；美國在聯(lián)合其它核電技術(shù)先進的國家進行第四代核電站的研究論證工作。我國核電的發(fā)展路線是輕水壓水堆，技術(shù)處在二代加，接近第三代。目前，我國能自主設(shè)計建造的核電站最大出力為65萬千瓦，而國際上先進的一般都達到百萬千瓦級，美國GE公司的ABWR型出力達到135萬千瓦。

根據(jù)國內(nèi)主管部門的規(guī)劃，到2020年，我國核電領(lǐng)域?qū)⑿略鲅b機容量2800萬千瓦，是目前的3.2倍，涉及到的直接投資達3000多億元人民幣。但由于核電的特殊性，世界各國都嚴格限制國外資本涉足本國核電產(chǎn)業(yè)。

目前世界上的核電技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了第三代，掌握在美、法手中。法國正在著手研究建設(shè)第三代核電站；美國在聯(lián)合其它核電發(fā)達國家進行第四代核電站的 研究論證工作。而我國自有的技術(shù)只有第二代，接近第三代的水平。

周邊102個核電機組，離大陸最近的有100多公里；大陸的13個機組，遠離地震帶，技術(shù)新，3月18日，事故等級被提升為5級，此類事故最高為7級，蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站爆炸事故為7級，美國三英里島核電站事故為5級)。各國政府開始關(guān)注本國的核電安全。中國決定全面審查在建核電站，暫停審批核電項目；德國宣布暫停延長核電站運營期限的計劃；印度宣布對全 此次發(fā)生事故的福島核電站機組，是目前世界上服役年限最長的機組之一，第一核電站1號機組1971年投入運營，已達到40年的規(guī)定使用壽命。今年2月，日本政府通過決議，讓這座反應(yīng)堆再繼續(xù)工作20年。這次事故也讓日本人再次深刻反思本國的核電戰(zhàn)略。核能專家細川榮久表示，日本“是一個不確定因素太多的國家”，地震及其次生災(zāi)害簡直就是核電站的天敵，“在某種程度上說，核電站的現(xiàn)行安全保障還不足以讓人完全放心”。

成功的核反應(yīng)堆模式有以下幾種：

第一種是“重水堆”。它用天然鈾235作為“燃料”，用重水——氘(音同“刀”)與氧的化合物(其物理和化學(xué)性質(zhì)同普通水相近)作冷卻劑。這種冷卻劑在為堆芯降溫的同時，將熱量傳遞到熱交換器中，使另一套管道中循環(huán)流動的普通水變熱，產(chǎn)生蒸氣，推動汽輪機發(fā)電。

第二種和第三種都屬于“輕水堆”，是用濃度大約為3%的鈾235作“燃料”，用普通水作冷卻劑。根據(jù)運行方式的不同，“輕水堆”又被分為“沸水堆”和“壓水堆”?！胺兴选笔前炎鳛槔鋮s劑的普通水加熱成蒸氣，推動汽輪機發(fā)電。蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站和日本福島核電站都屬于“沸水堆”。而“壓水堆”在運行時，作為冷卻劑的水不變成蒸氣，而是通過管道加熱另一套循環(huán)系統(tǒng)中的水，使其成為蒸氣，推動汽輪機發(fā)電?！皦核选睖p少了放射性物質(zhì)對發(fā)電系統(tǒng)的污染，安全性更高。目前，世界上的許多核電站都采用“壓水堆”。第四種是“高溫氣冷堆”。它的冷卻劑是氮氣或氦氣。氣體從堆芯獲得熱量，通過熱交換器加熱普通水，產(chǎn)生蒸氣推動汽輪機發(fā)電。無論哪種核電站的反應(yīng)堆，都要具備強大的“防御體系”——從里至外設(shè)置有燃料芯塊、密封的燃料元件包殼、堅固的壓力元件包殼、堅固的壓力容器和安全殼4道屏障，以防止放射性物質(zhì)外泄。

1979年，人類歷史上出現(xiàn)了第一次重大核電站事故——美國三英里島核電站泄漏事故。

1979年3月28日凌晨4時，位于美國賓夕法尼亞州哈里斯堡市東南16公里處的三英里島核電站里，2號反應(yīng)堆堆芯的壓力和溫度驟然升高。2小時后，大量放射性物質(zhì)溢出。

這次事故的起因是一個常見的小故障：一臺給水泵跳閘，使蒸氣發(fā)生器失去了正常給水。此后，三道補救措施鬼使神差般全部失效：輔助給水系統(tǒng)自動啟動后，給水管線上的閥門未能打開，無法供水；缺水的反應(yīng)堆溫度上升、壓力升高，頂開了穩(wěn)壓器的泄壓閥，得以成功泄壓，但泄壓閥的開關(guān)隨即卡住，無法關(guān)閉；此時，兩臺高壓注入泵自動啟動，向反應(yīng)堆的冷卻劑系統(tǒng)注水，但核電站的操作員誤以為注入的水已經(jīng)夠了，便關(guān)掉了一臺泵，并減少另一臺泵的流量。不久，堆芯溫度達到2200攝氏度，導(dǎo)致反應(yīng)堆發(fā)生放射性物質(zhì)外泄。當(dāng)年4月3日，經(jīng)過一系列的補救措施，核反應(yīng)堆堆芯溫度開始下降，核電站發(fā)生爆炸的威脅得以解除。此次核泄漏事故雖然沒有造成人員傷亡，但導(dǎo)致電廠周圍80公里范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境受到污染。

1986年4月26日1時23分44秒，蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站(位于今烏克蘭境內(nèi))4號機組核反應(yīng)堆在科技人員進行一項實驗的過程中，突然發(fā)生蒸氣爆炸，核電站的屋頂當(dāng)即被炸飛。大火足足燃燒了10天，8噸多的放射性物質(zhì)隨高溫沖向高空，擴散面積達烏克蘭國土面積的一半以上，致使56人直接喪生，336萬人受到核輻射的侵害。直到今天，距離核電站30公里的區(qū)域仍被稱作“死亡區(qū)”。1998年和2000年，切爾諾貝利核電站被永久關(guān)閉前，記者兩次走進了這個“死亡區(qū)”。發(fā)生爆炸的4號機組，位于主樓一端的盡頭。當(dāng)年，大火被撲滅后，蘇聯(lián)開始封閉4號機組。一支35萬人的搶險大軍經(jīng)過206個晝夜的連續(xù)奮戰(zhàn)，投入36萬噸混凝土、5000多噸鋼材，在4號機組上澆筑了一座高75米、長160米、寬110米的核反應(yīng)堆掩體。它被人們形象地稱為“石棺”。即便如此，50—180噸核燃料的強烈核輻射，仍然穿透了厚厚的“石棺”。中國大陸周邊地區(qū)的核電站是否對我國構(gòu)成潛在威脅？我們的核電站能否抵御地震、海嘯、臺風(fēng)等自然災(zāi)害？日本福島核電站核泄漏事故發(fā)生后，這些都成了中國人最關(guān)心的問題。

中國大陸周邊地區(qū)核電站的分布情況是怎樣的？

李永江：除了日本的54臺核電機組，其他情況是：韓國21臺、印度20臺、中國臺灣6臺、巴基斯坦1臺。

日本核電發(fā)展較早，其采用的技術(shù)，從機型上看，主要采用“沸水堆”和“壓水堆”。福島核電站機組采用的是“沸水堆”。周邊除日本和我國臺灣省的核電發(fā)展較早外，其余基本與我們是同步發(fā)展的，而且大多采用“壓水堆”，屬上世紀(jì)80年代后期的技術(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)體系和設(shè)計、建造標(biāo)準(zhǔn)有了很大提高，安全性應(yīng)當(dāng)高于日本前期的“沸水堆”機組。國際通行的核電站應(yīng)急設(shè)計，是以反應(yīng)堆為中心畫一個圓作為應(yīng)急計劃區(qū)，圓的半徑最大為30—50公里。圓以外的地區(qū)，受到核輻射的影響都是非常小的。從我國大陸周邊看，印度、巴基斯坦與我們隔著喜馬拉雅山脈，日本西海岸與我國大陸相距上千公里，韓國與中國大陸的最近距離是172公里，臺灣省與大陸的最近距離也有126公里。假設(shè)周邊地區(qū)的核反應(yīng)堆發(fā)生最嚴重的事故，對我們的直接影響也是可以忽略不計的。

我國核電站主要分布在沿海地區(qū)。這出于兩方面的考慮：首先，海水能夠為核電站提供充足的冷卻水；其次，沿海地區(qū)經(jīng)濟較為發(fā)達，用電量較大，同時對核電的電價也能接受。核電站的選址還要考慮很多具體因素。例如，一般核電站廠址的地下應(yīng)為基巖，即以巖石作為地基，這對核電站的牢固性很有好處。核電站也應(yīng)避免建造在地震帶和地震、海嘯、臺風(fēng)等自然災(zāi)害多發(fā)區(qū)。

我認為，從我國目前核電站選用的機型、選址、安全標(biāo)準(zhǔn)、國家對核電站的監(jiān)管以及從業(yè)人員的素質(zhì)來看，我國發(fā)展核電是安全的。對每個核電站的設(shè)計論證，都會根據(jù)廠址的自然和社會條件，假想出所有可能影響其安全的事件。這些事件分為內(nèi)部事件和外部事件。內(nèi)部事件包括操作失誤和設(shè)備故障等；外部事件主要是地震、海嘯和極端天氣等。設(shè)計核電站時，會充分考慮每個事件及幾個事件同時發(fā)生可能產(chǎn)生的后果，分析出其中最嚴重的情況，從而在設(shè)計中加以防范。首先，我們在選址時就將核電站遭受自然災(zāi)害的可能性降到了最低。我國的廠址資源非常充足，據(jù)我所知，目前可供選擇的廠址至少可以建200個機組，相信還有很多合適的其它廠址。我國的核電廠址都嚴格選在非地震帶及非地震高發(fā)區(qū)，有些地方甚至幾百年都沒發(fā)生過地震。

另外，我國的核電起步比日本要晚，所以采用的技術(shù)更加先進。福島第一核電站的運轉(zhuǎn)時間已經(jīng)超過40年了，而我國大陸最早的核電站也只運轉(zhuǎn)了20年，現(xiàn)在還不存在設(shè)備老化的問題。核電站的安全是有保證的。二代改進技術(shù)和第三代技術(shù)掩護下，中國核電機組尚未出現(xiàn)超過二級的安全事故。表面的風(fēng)平浪靜下是法律的真空地帶。

據(jù)美國核能研究所（NEI）最新統(tǒng)計，截至2011年1月，全球29個國家共有442臺運行核電機組，還有65座核電站在建。其中，中國在建的反應(yīng)堆達28座，約占全球在建核反應(yīng)堆總數(shù)的40%。日本福島的核泄漏危機，讓中國政府對核電站作出重新審視。“我們會吸取日本方面的一些教訓(xùn)，”國家環(huán)境保護部副部長張力軍稱，“但是我國發(fā)展核電的決心和發(fā)展核電的安排不會改變。”

福島核電站采用的是二代核電技術(shù)，其最大問題就在于遇緊急情況停堆后，須啟用備用電源帶動冷卻水循環(huán)散熱。

目前中國正在沿海建設(shè)并將向內(nèi)陸推廣的第三代AP1000核電技術(shù)，則不存在這個問題。” 第三代AP1000技術(shù)，是美國西屋公司的設(shè)計。相比第二代，技術(shù)最核心的進步就是采用了“非能動”安全系統(tǒng)，一旦遭遇緊急情況，不需要交流電源和應(yīng)急發(fā)電機，僅利用地球引力、物質(zhì)重力等自然現(xiàn)象就可驅(qū)動核電廠的安全系統(tǒng)。

2006年，美國西屋公司在中國第三代核電招標(biāo)中成為贏家。中國也成為該技術(shù)“第一個吃螃蟹”的國家。當(dāng)時，據(jù)《第一財經(jīng)日報》及其他媒體廣泛報道，西屋勝出的主要原因之一是報價較低，同時AP1000采用“減法”方案，簡化了系統(tǒng)設(shè)計。

該反應(yīng)堆技術(shù)將在浙江三門核電站和山東海陽核電站中首次使用，并作為未來國內(nèi)核電產(chǎn)業(yè)的主流技術(shù)。

“福島核電站事故表明，在緊急情況下，應(yīng)急柴油機啟動這種主動安全模式是靠不住的?！?/p>

今年年初，范必曾撰文支持第三代AP1000技術(shù)，“二代機型缺乏預(yù)防類似前蘇聯(lián)切爾諾貝利和美國三里島核電站嚴重事故的安全措施。

目前，國際上特別是發(fā)達國家新建核電廠大都采不過，雖然理論上講，第三代技術(shù)的安全水平高于二代，但是像AP1000這樣的革新型機型，目前首堆工程的鋼安全殼還未封頂，安全性及經(jīng)濟性都沒有得到工程實踐驗證。

用第三代技術(shù)。” 根據(jù)《核電信息周刊》透露，2009年，西屋在美國進行的AP1000機組的主泵空載試驗以失敗告終，具體表現(xiàn)為葉輪或軸承裂縫或斷裂，后來進行了改進，但仍然出現(xiàn)密封失效等問題，隨后西屋發(fā)言人稱要改變反應(yīng)堆冷卻劑泵設(shè)計。直到去年5月主泵第三次中間試驗取得初步成功。核電專家張祿慶指出，AP1000“還談不上是成熟的商用技術(shù)”。與此同時，中國核電市場也是巨頭博弈之地。雖然AP1000是中國規(guī)定引進的三代核電技術(shù)，但尚未經(jīng)實踐檢驗，其主要載體、研發(fā)平臺——國核（國家核電技術(shù)公司）并沒有核電運營牌照。因此，當(dāng)中國并未強制運營商統(tǒng)一核電技術(shù)時，第二大運營商中廣核（中國廣東核電集團）的“二代改”CPR1000改進型壓水堆技術(shù)已在國內(nèi)落地生根。

CPR1000技術(shù)源于從法國阿海琺引進的二代技術(shù)M310，即大亞灣的反應(yīng)堆技術(shù)。M310因經(jīng)濟性和安全性上佳成為二代技術(shù)的佼佼者。中廣核對其作了較小的改動，從而很早獲批，并最先運用于2003年的嶺澳一期，至今一直安全運行。

中國最大核電運營商——中核（中國核工業(yè)集團）也從M310先后發(fā)展出兩項改進型壓水堆技術(shù)CNP600和CNP1000，但因遲遲無法獲得安全認證，不得已只好回頭采用老對手中廣核的CPR1000技術(shù)。

就安全性來說，二代改進型比原來的二代有明顯的進步，擁有反應(yīng)堆壓力容器低泄漏設(shè)計、堆坑注水技術(shù)防止?fàn)t芯熔穿等特點，這也是兩大核電企業(yè)不愿意輕易放棄二代加的主要原因。

“我們需要從福島核事故中總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)?！蹦壳爸袕V核正在對日本核泄漏事件進行跟蹤評估。從核電站選址、技術(shù)選址，到防護管理及應(yīng)急制度體系的完善，日本核事故已為中國核電事業(yè)發(fā)展“及時地上了一課”。從沿海到內(nèi)陸

安全問題是困擾核電發(fā)展的最大命脈，一旦發(fā)生核電事故，對于一個國家的核電戰(zhàn)略將產(chǎn)生毀滅性的打擊。歷史上，美國就曾因為三里島事件，在30 年時間內(nèi)沒有建過一座核電站。“目前在我國，一個核電站從普選廠址到動工建設(shè)往往需要5年甚至更長的時間，其中最重要的就是對于安全性的反復(fù)論證。與普通火電廠不同，核電廠的選址需要考慮的問題更多，不僅包括地震、洪水、土工、極端氣象條件、飛機墜毀、化學(xué)爆炸等等外部事件，也包括自然環(huán)境、水文環(huán)境、人口密度、人口分布等環(huán)境人文因素。

“例如，核電廠的設(shè)計應(yīng)該能夠防范地震、洪水等外部事件對核電廠安全的潛在威脅；對于使用水作為冷卻劑的反應(yīng)堆而言，需要有足夠的冷卻水源；同時，核電廠所在地區(qū)人口密度不宜過高，并且應(yīng)具備建設(shè)應(yīng)急撤離道路的條件。”清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授曲靜原表示，“另外，還要考慮自然生態(tài)以及水資源保護等方面的問題?！?《核電廠環(huán)境輻射防護規(guī)定》，核電廠周圍應(yīng)設(shè)置非居住區(qū)和規(guī)劃限制區(qū)，非居住區(qū)的半徑不小于500米；規(guī)劃限制區(qū)的半徑一般不小于5公里。其中，規(guī)劃限制區(qū)內(nèi)必須限制人口的機械增長，對該區(qū)域內(nèi)的新建和擴建項目加以引導(dǎo)或限制，以保證在事故情況下能夠有效地采取防護措施。

中國核能動力學(xué)會經(jīng)濟專業(yè)委員會原主任溫鴻鈞表示：“沿海有沿海的地震問題，內(nèi)陸有內(nèi)陸的地震問題，這與內(nèi)陸和沿海沒有關(guān)系，主要是注意避開地質(zhì)斷裂帶建廠?！?，內(nèi)陸的江河湖泊，往往同時也是很多居民的飲用水源，并廣泛用于農(nóng)業(yè)灌溉等用途，因此對于排放物安全性更加敏感。

中國各地區(qū)積極建設(shè)核電站的熱情不難理解。近幾年來，中國許多省份在冬夏兩季均會出現(xiàn)不同程度的電荒，而在節(jié)能減排“苛刻”的目標(biāo)下，碳排放接近零而經(jīng)濟效益極高的核電站無疑是一個完美的選擇。核電站主要收益來自于賣電。得益于單位發(fā)電量下燃料成本的低廉，核電站發(fā)電成本遠低于火電。據(jù)了解，核電燃料成本約為0.1元/度，而火電燃料成本為0.3元/度。

目前中國在甘肅和廣東各有一座核廢料處置場，各可存放核廢料8000立方米?！翱紤]到每百萬千瓦核電站將每年產(chǎn)生核廢料100立方米，我們預(yù)計兩座處置場將在2020 年前后達到飽和?！?吳佳鑫分析：“如果原子能法不能如期頒布，我國核能發(fā)展將會面臨一系列瓶頸。諸如多頭管理導(dǎo)致效率低下且權(quán)責(zé)不清，核廢料處置無法可依，核燃料、核設(shè)備進出口無章可循等。

據(jù)《中國能源報》報道，由工業(yè)和信息化部牽頭起草的《原子能法》，受到了國家重視，國務(wù)院法制辦已經(jīng)把《原子能法》的立法工作列在了較為優(yōu)先的位置。

今年全國“兩會”期間，全國政協(xié)委員、中國核動力研究設(shè)計院副院長兼總工程師陳炳德呼吁盡快出臺《原子能法》—在“裸奔”了20余年后，中國核電還未穿上法律的外衣。核電站不會向原子彈那樣爆炸，因為核電站和原子彈所用的核燃料濃度不同，核電站動力堆使用的核燃料中，鈾-235的濃度一般只占2%~5%，而原子彈的核燃料中，鈾-235或钚-239的濃度必須在90%以上。因此核電站動力堆根本不具備原子彈那樣的爆炸條件。

所以說核電是安全的能源，也是清潔的能源。

1kg鈾的原子核如果全部分裂，它所發(fā)出的熱量相當(dāng)于燃燒2700噸優(yōu)質(zhì)煤。

核能的開發(fā)利用，應(yīng)按照其科技難度的不同，分為熱中子反應(yīng)堆、快中子增值反應(yīng)堆、可控核聚變反應(yīng)堆三步，但在技術(shù)上又相互交叉銜接，逐步進入實用階段。

第一步是熱中子反應(yīng)堆，他早已進入實用階段。目前世界上正在運行的400多座核電機組，除少數(shù)幾座以外，都是熱中子反應(yīng)堆。我國目前建成核電機熱中子反應(yīng)堆核電站主要缺點是核燃料的利用率很低。在開采、精煉出來的鈾中，只有0.71%能在熱中子反應(yīng)堆中裂變產(chǎn)生核能，其余的99%都將作為貧鈾（鈾-238）積壓下來，要待快中子增值反應(yīng)堆建成運行后才能大量使用。

組裝備的都是熱中子反應(yīng)堆。

第二步是快中子增值反應(yīng)堆的應(yīng)用。快中子增值反應(yīng)堆（簡稱快堆）的最大優(yōu)點是他能充分利用核燃料。因為它在消耗裂變?nèi)剂袭a(chǎn)生核能的同時，還能利用鈾-238生產(chǎn)出相當(dāng)于消耗量1.2~1.6倍的裂變?nèi)剂稀＿@樣就可以把熱中子堆積壓的貧鈾充分的利用起來。它的建造和發(fā)電成本也比熱中子核反應(yīng)堆核電站高2~3倍。所以，由于快堆在技術(shù)上尚不成熟，在經(jīng)濟上尚不能與熱中子核反應(yīng)堆相競爭。如何使快堆技術(shù)成熟，工藝簡單，經(jīng)濟性提高，是反應(yīng)堆專家們?yōu)槭箍於涯艹蔀?1世紀(jì)的主力堆型需要解決的重要科技任務(wù)。

四、我國核電現(xiàn)狀 4.1、我國已經(jīng)投產(chǎn)運行的核電站主要有三個核電基地，共計11個堆，我國總裝機容量為906.8萬千瓦。其中，中國廣東核電集團全資和控股的核電機組4臺，裝機容量394.8萬千瓦，占全國核電總裝機容量的43.5%。其余的核電機組為中核總集團全資和控股。其中：

l 秦山基地：5個堆，裝機容量290萬千瓦；其中秦山一期 300MW壓水堆機組一臺, 秦山二期600 MW壓水堆機組二臺，秦山三期700 MW壓水堆機組二臺，l 大亞灣基地：4個堆，裝機容量380萬千瓦；其中大亞灣900 MW壓水堆機組二臺，嶺澳一期900 MW壓水堆機組二臺；

l 田灣基地：2個堆，裝機容量200萬千瓦；1000 MW壓水堆機組二臺； l 國內(nèi)核電裝機容量占電力裝機容量的1.59%，發(fā)電占總發(fā)電量的2.3%。4.2.國內(nèi)在建核電站

目前國內(nèi)已經(jīng)開工核電站有嶺澳核電站二期2×108萬千瓦、秦山二期擴建工程2×65萬千瓦、紅沿河核電站4×111萬千瓦、寧德核電站4×111萬千瓦，共12臺核電機組獲得國家批準(zhǔn)開工建設(shè)，總裝機容量為1224萬千瓦。其中，中國廣東核電集團全資、控股和為主建設(shè)的核電機組有10臺，裝機容量為1094萬千瓦，占全部批準(zhǔn)在建核電機組總裝機容量的89.3%。

近期開工在建核電站如下：

l 秦山基地：4個堆，裝機容量330萬千瓦；其中秦山二期600 MW壓水堆機組二臺，秦山一期方家山1000 MW壓水堆機組二臺，l 大亞灣基地：2個堆，裝機容量200萬千瓦；嶺澳二期（嶺東核電站）1000 MW壓水堆機組二臺，l 紅沿河基地：2個堆，裝機容量200萬千瓦； l 三門核電基地：2個堆，裝機容量200萬千瓦； l 海洋核電基地：2個堆，裝機容量200萬千瓦； l 陽江核電基地：2個堆，裝機容量200萬千瓦； l 寧德核電基地：2個堆，裝機容量200萬千瓦；

廠址準(zhǔn)備：沿海、內(nèi)陸已經(jīng)選點申報了20多個核電基地，最近國家又調(diào)整了核電發(fā)展規(guī)劃，由原來到2020年計劃要建成4000萬千瓦改為6000萬千瓦，這意味著，中國到2020年的核電發(fā)展規(guī)模將比原計劃擴大50%。

4.3、采用CPR1000（M310）技術(shù)的國內(nèi)核電站 1）嶺澳二期核電站，2）廣東陽江核電站，3）紅沿河核電站 4）福建寧德核電站，5）福建福清核電站，6）秦山一期核電站“方家山擴建項目”。7）海南昌江核電站，8）湖南桃花江核電站（目前技術(shù)路線沒有完全確定）； 9）田灣核電站5~8#機組。

國各地的核電站進行安全檢查?? 完全有安全保證

據(jù)報道全球在地震易發(fā)區(qū)運行的核反應(yīng)堆有數(shù)十個，其中至少14個反應(yīng)堆位于地震高危區(qū)。而這些核電站大多分布在兩個地方，即日本和中國臺灣。這兩個地方由于自然資源有限，所以選擇建設(shè)核電站，寧愿冒著核災(zāi)難的風(fēng)險，也不愿完全依賴外國能源供給。

根據(jù)英國倫敦行業(yè)組織世界核協(xié)會提供的數(shù)據(jù)，全球正在運行的核反應(yīng)堆當(dāng)中，有48個位于已知至少會發(fā)生中等地震活動的區(qū)域，占運行中反應(yīng)堆總數(shù)的11%，這其中就包括日本核危機焦點福島第一核電站反應(yīng)堆。有14個反應(yīng)堆位于地震活動水平較高的區(qū)域，占3%，其中有10個位于距海岸線不到一英里(1.6公里)的位置，面臨地震和海嘯雙重風(fēng)險。在位于地震活動水平較高區(qū)域的14個反應(yīng)堆中，日本和中國臺灣兩地就占了10個。美國也有兩個反應(yīng)堆位于地震高發(fā)區(qū)，斯洛文尼亞和亞美尼亞也各有這樣一個反應(yīng)堆。此外，亞美尼亞還有一個規(guī)劃中的反應(yīng)堆。

2011年4月12日，日本原子能安全保安院根據(jù)國際核事件分級表將福島核事故定為最高級7級。

當(dāng)年4月26日，位于今烏克蘭境內(nèi)的切爾諾貝利核電站4號反應(yīng)堆發(fā)生爆炸，造成30人當(dāng)場死亡，8噸多強輻射物泄漏。這次核泄漏事故使電站周圍6萬多平方公里土地受到直接污染，320多萬人受到核輻射侵害，造成人類和平利用核能史上最大一次災(zāi)難。

3月12日，原子能安全保安院將福島第一核電站核泄漏事故等級初步定為4級。此后，該核電站發(fā)生了反應(yīng)堆燃料熔毀、向外界泄漏放射性物質(zhì)的情況，原子能安全保安院根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)將事故等級提升到5級。

核電站只需消耗很少的核燃料，就可以產(chǎn)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。核電的另一個優(yōu)勢是無污染，幾乎是零排放，對于環(huán)境壓力較大的中國來說，符合能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

2008年1-11月，中國核力發(fā)電行業(yè)實現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值22,877,173,000元，實現(xiàn)累計產(chǎn)品銷售收入22,372,958,000元，實現(xiàn)累計利潤總額10,548,918,000元。2009年1-11月，我國核力發(fā)電行業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入23,410,486,000元，實現(xiàn)累計利潤總額9,706,462,000元。

“三代核電技術(shù)全面考慮了預(yù)防和緩解發(fā)生頻度極低的嚴重事故后果的安全措施，在設(shè)計理念上也更加先進，安全性能更好。而且，三代核電技術(shù)大量吸納了二代機組在長期改進中開發(fā)的技術(shù)和先進管理手段。因此，三代技術(shù)實際上是二代技術(shù)的發(fā)展和延伸。割裂二代、三代核電在技術(shù)上的連續(xù)性，不利于核電的健康發(fā)展?！睆埲A祝坦言。

趙成昆表示，為了適應(yīng)我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的迫切需要，在我國三代核電具備商業(yè)化推廣之前，抓緊建造一批成熟的、安全的、經(jīng)濟的、設(shè)備國產(chǎn)化程度高的二代改進型核電機組，“不會帶來長期風(fēng)險”問題。

“

核能發(fā)展會繼續(xù)執(zhí)行熱中子反應(yīng)堆-快中子反應(yīng)堆-受控核聚變堆“三步走”的路線，現(xiàn)時核能發(fā)電以開發(fā)熱中子反應(yīng)堆技術(shù)為主，同時加快開展快中子反應(yīng)堆的研究，并前瞻計劃受控核聚變堆技術(shù)的探索工作。中國在建設(shè)核電項目的同時，將同步建設(shè)中低放射性廢物處置場，用來處理核電發(fā)展不斷增加的中低放射性廢物，并在2020年前建成收藏高放射性廢物的地下室。[3] 中國在大力發(fā)展核電的同時，也需要直面安全挑戰(zhàn)，同時保證公眾的知情權(quán)和參與權(quán)。除了核電站，在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的輻射裝置的安全性也應(yīng)受到足夠關(guān)注。核能協(xié)會提供的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，未來5年，我國將新開工建設(shè)3800萬千瓦核電，每年新開工8臺左右機組。而且從2013年開始，每年開工的與建成投產(chǎn)的機組數(shù)量大體相當(dāng)，在建規(guī)模將進入一個相對平穩(wěn)的狀態(tài)?！笆濉逼陂g開工建設(shè)的核電項目，將為實現(xiàn)2020年建成7000-8000萬千瓦的目標(biāo)打下堅實基礎(chǔ)。

011年，在中國運行的6座核電站共11臺機組，總核電容量有9百多萬千瓦，僅占全國總發(fā)電量的2%。按照《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005-2020年)》，到2020年，中國將增建成多座核電站，當(dāng)前已經(jīng)從廣東、浙江、山東、江蘇、遼寧、福建、廣西等沿海城市確定了13個優(yōu)先選擇的廠址，預(yù)計到時總投產(chǎn)核電容量達到4000萬千瓦，核電年發(fā)電量達到2600億千瓦小時，可占全國發(fā)電量的6%以上。并且，根據(jù)當(dāng)前的核電建設(shè)，這個目標(biāo)預(yù)料還可以上調(diào)。

長遠來說，從沿海的廣東、浙江、福建到內(nèi)陸的湖北、湖南、江西，將建設(shè)數(shù)十座核電站。由于內(nèi)陸城市經(jīng)濟崛起，電量需求劇增，因此亦需要加快發(fā)展內(nèi)陸核電站，并通過與國際合作，引進及掌握第三代百萬千瓦壓水堆核電站工程的設(shè)計和設(shè)備制造技術(shù)。這種機組的反應(yīng)堆廠房設(shè)有四道安全屏障和多重安全保護系統(tǒng)，安全性極高，適合內(nèi)陸核電站使用。