奧布寧斯克核電站控制室

切爾諾貝利核電站廢墟

國際原子能機構(gòu)總部

核電站外觀

    福島之災(zāi)引發(fā)全世界對核電未來的焦慮：核電還是21世紀的不二選擇嗎？本報記者從國際原子能機構(gòu)總部駐地發(fā)回權(quán)威報道，為你揭示核電的歷史與未來。

　　連日來，日本福島核電站爆炸升起的煙云，再次攪動人們意識深處對核輻射的恐懼，像一場心理“海嘯”，迅速波及世界各地。人們以不同方式作出反應(yīng)，有上街示威，反對核能的；有口誅筆伐，主張改弦易轍的；有采取措施，進行自防自救的……雖說形式各異，但提出的問題卻是相同的?！拔抑車暮穗娬景踩珕?？我們是否需要核電？”成為當今全球討論的焦點。在作出回答之前，不妨先讓我們共同回顧一下人類和平利用核能的歷史。

　　核電的誕生

　　作為人類和平利用核能的里程碑，世界第一座核電站運行近半個世紀才安全退役，堪稱典范。

　　早在二戰(zhàn)結(jié)束前后，科學(xué)家就已考慮和平利用核能的課題。1951年，美國科學(xué)家首次在愛達荷國家反應(yīng)堆試驗中心，生產(chǎn)出100千瓦核電，邁出了和平利用核能的第一步。1954年6月27日，莫斯科廣播電臺的一則新聞?wù)痼@了世界：“在科學(xué)家和工程師的共同努力下，蘇聯(lián)建成了世界上第一座5000千瓦核電站，已開始向農(nóng)業(yè)項目供電?！边@個名為“第一核電站”的項目，當時屬于最高機密，連建設(shè)工地上的工人都不知道自己在建什么。這座位于莫斯科近郊奧布寧斯克的核電站，從方案設(shè)計到竣工運行僅耗時3年，創(chuàng)下了核電站建設(shè)的速度之最。按設(shè)計，該核電站的安全運行壽命為30年。據(jù)此，蘇聯(lián)于1984年決定將其關(guān)閉。后因種種原因，核電站的關(guān)閉計劃一推再推，直到2002年4月30日俄羅斯原子能部宣布將其正式關(guān)閉。核電站從投產(chǎn)到退役，安全運行了近半個世紀，堪稱世界核電站的安全典范。核電站規(guī)模雖小，但它被公認是人類和平利用核能的一個里程碑。退役后，已更名為“奧布寧斯克科學(xué)城”，要改建成科技博物館。

　　與此同時，世界各科技強國和平利用核能的科研工作，也在突飛猛進。1956年，美國、英國先后建成核電站；進入20世紀60年代，核電國家的名單上又增加了法國、德國、加拿大、日本等。從1954年到1965年，全球有38個核電站投入運行。其中蘇聯(lián)采用的技術(shù)是石墨沸水堆；美國采用的技術(shù)有沸水堆和壓水堆；英法則選擇了不使用濃縮鈾，只使用天然鈾的石墨汽冷堆；加拿大走的是天然鈾重水堆發(fā)展之路。上述核電技術(shù)，為后來核電技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在業(yè)內(nèi)，被視為早期原型反應(yīng)堆，即“第一代”核電技術(shù)。

　　經(jīng)過多年安全運行，核電技術(shù)日趨成熟，尤其是上世紀七十年代的“石油危機”，更成為推動核電發(fā)展的強大動力，核電的經(jīng)濟性受到空前推崇。如果說，此前核電技術(shù)還處于開發(fā)和試運行階段的話，七十年代則成為核電迅速發(fā)展的時期。到1980年，全球新增核電站242個。從1970年到1982年，美國的核電產(chǎn)量增長12.8倍，核電占電力產(chǎn)量的比例從1.3%增加到16%；法國的核電產(chǎn)量增長了20.4倍，核電比例超過其電力生產(chǎn)的40%；日本的核電產(chǎn)量增長了21.8倍，核電比例達到20%。期間，巴西、阿根廷、印度等發(fā)展中國家也步入核電國家的行列。

核電的挫折

　　接連出現(xiàn)的核電站事故，讓世界核電工業(yè)徘徊不前幾十年。

　　然而，正當世界核電工業(yè)躊躇滿志，準備大干一場的時候，遭到了美國三哩島核電站事故的當頭一棒。這是一座95萬千瓦的壓水堆電站。事情發(fā)生在1979年3月28日凌晨4時半。該電站2號反應(yīng)堆主給水泵停轉(zhuǎn)，輔助給水泵按預(yù)設(shè)程序啟動。問題出在輔助回路中有一道閥門在此前的例行檢修后沒有按規(guī)定打開，導(dǎo)致輔助泵的冷卻水不能按預(yù)設(shè)程序進入，反應(yīng)堆溫度迅速上升。當操作人員發(fā)現(xiàn)問題時，已有47%燃料棒熔化并發(fā)生泄漏。這是核電站歷史上第一次發(fā)生燃料棒熔化事故。雖說事故并沒有因核泄漏直接導(dǎo)致人員死亡，但卻引起了人們對核電站安全的警覺。美國政府撤回了67座核電站的訂單，發(fā)展核電的計劃至少擱置了30年。

　　那幾年，世界核電工業(yè)正像“屋漏偏逢連陰雨”。三哩島核事故的陰影還沒擺脫，又一場史無前例的核電站災(zāi)難襲來。那是1986年4月26日凌晨1點23分，原蘇聯(lián)境內(nèi)的切爾諾貝利核電站4號反應(yīng)堆發(fā)生爆炸，使大量高輻射物質(zhì)進入大氣層，造成大面積輻射污染。當時，有33.6萬居民從核電站周圍撤離，輻射物質(zhì)隨風(fēng)飄到數(shù)千公里之遙的歐洲大部分地區(qū)和北美東部地區(qū)。烏克蘭、俄羅斯和白俄羅斯都受到嚴重污染。據(jù)2005年的切爾諾貝利事故報告，有47名救災(zāi)人員和9名兒童直接死于輻射；有60萬人受到輻射污染；造成經(jīng)濟損失2000億美元。關(guān)于事故起因，1986年8月公布的說法，把事故責(zé)任推給核電站操作員；1991年發(fā)布的說法，則認為是反應(yīng)堆設(shè)計缺陷所致。與美歐的反應(yīng)堆設(shè)計不同，切爾諾貝利核電站的反應(yīng)堆沒有防護罩，一旦發(fā)生爆炸，就會造成大量高輻射物質(zhì)泄漏。政府在事故后已下令停建同樣類型的核電站。

　　受這兩次核電站事故的影響，全球“反核”呼聲此起彼伏，人們一度“談核色變”，許多國家出現(xiàn)了以反核為己任的“綠黨”。在這一背景下，可以說從上世紀八十年代至上世紀末，是世界核電發(fā)展的徘徊期，也是核電工業(yè)在安全方面不斷反思、改進的時期。

核電的未來

　　人類進入新世紀，能源危機和環(huán)境壓力使核電再度煥發(fā)生機。

　　世界核電工業(yè)重現(xiàn)復(fù)興，是在人們邁進21世紀之后。據(jù)世界核能協(xié)會今年3月的數(shù)據(jù)，全球有443座核電站在運行，有62座核電站在建設(shè)，有158座核電站在設(shè)計，有324座核電站在辦理申請手續(xù)。甚至有人視21世紀為“核電世紀”。

　　人們之所以將目光再次投向核能，并不是偶然的。首先是因為能源的供需矛盾日趨突出。專家指出，目前世界人口為66億，到2050年可能超過90億。隨著世界經(jīng)濟增長和人們生活水平的提高，人類對能源的需求越來越大。而目前在能源消費結(jié)構(gòu)中擔(dān)當主角的石油、天然氣、煤等礦石能源的資源是有限的。按目前的開采量，石油資源只夠開采70年，油價已經(jīng)漲到影響經(jīng)濟發(fā)展的水平，供需矛盾日趨激烈。而生產(chǎn)核電所需的鈾、钚、釷等資源又相當豐富，僅鈾的儲量就有約417萬噸，可供開發(fā)的核燃料資源提供的能量是礦石燃料的十多萬倍，可以長期提供低價電力。

　　其次是人類活動在相當程度上導(dǎo)致全球氣溫上升，極端氣候現(xiàn)象頻發(fā)。在聯(lián)合國主導(dǎo)下，國際社會提出了改變經(jīng)濟增長方式，控制全球氣溫上升的一系列措施和目標。核能不僅在生產(chǎn)過程中“零排放”，也能大量減少運輸過程中的排放，因而被歐盟、美國、亞洲的許多國家列為“清潔能源”政策的重要組成部分。據(jù)介紹，1000克鈾釋放的能量相當于2400噸標準煤。一座100萬千瓦的煤電廠，每年需煤300萬至400萬噸，還要產(chǎn)生大量灰渣，而相同功率的壓水堆核電站，一年只需含量為3％的低濃縮鈾28噸。

　　還有，經(jīng)過幾代科學(xué)家的持續(xù)努力，核電站的安全性取得了重大進展。依據(jù)不同類型反應(yīng)堆已累計運行上萬年的經(jīng)驗；結(jié)合運行中發(fā)現(xiàn)的問題，尤其是幾次重大核電站事故的教訓(xùn)；參照“9·11事件”、地震、洪水、海嘯等重大災(zāi)難對核電站安全的挑戰(zhàn)，核電技術(shù)的安全性能在不斷提高?？茖W(xué)家早就將防止“燃料棒熔化”鎖定為核電站安全的關(guān)鍵，并找到了目前看是較有效的應(yīng)對方法。核能專家指出，從三哩島、切爾諾貝利到福島核電站事故，都是因為在需要冷卻的時候不能冷卻，導(dǎo)致燃料棒熔化造成核輻射。這是因為目前在全球運行的核電站技術(shù)都屬于“第二代”。雖都有輔助冷卻系統(tǒng)，但啟動這些系統(tǒng)需要動力。福島核電站的問題就出在沒有動力來啟動輔助冷卻系統(tǒng)。

　　現(xiàn)在的“第三代”技術(shù)則解決了這個問題。如AP1000技術(shù)將很多大水箱放在廠房頂上，水箱表面是一層膠制的膜，一旦出現(xiàn)燃料棒熔化，溫度升高，膜就會熔化，水會把廠房整個淹沒，不需要任何動力。專家認為，如果福島核電站使用的是“第三代”技術(shù)，情況會好許多，至少不會波及周圍。在設(shè)計上，第三代反應(yīng)堆加了自動卸壓閥門，安全殼也比較結(jié)實。有人計算過，第二代核電站出現(xiàn)燃料棒熔化的可能性是萬分之一。對第三代核電站的設(shè)計要求是，燃料棒熔化的概率不得超過十萬分之一?？茖W(xué)家已開始研究下一代核技術(shù)，要利用核發(fā)電過程中產(chǎn)生的廢熱發(fā)電、供熱、生產(chǎn)氫氣、進行海水淡化處理等，讓核電更好地造福人類。

　　誠然，發(fā)展核電有風(fēng)險是不言而喻的，目前的核廢料后處理方式也不盡如人意。但為什么美國、俄羅斯等經(jīng)歷過核電災(zāi)難的國家要堅持核電，歐洲盡管“反核”運動活躍，歐盟仍將核電列入“綠色能源”戰(zhàn)略，亞洲、拉美越來越多的國家要選擇核電呢？答案還是要從歷史中來找：經(jīng)合組織將其成員國1969年至2000年的能源事故數(shù)據(jù)進行了比較分析，結(jié)論是與化石能源相比，核能的事故風(fēng)險要低得多。僅2003年，全球煤礦事故就導(dǎo)致8000人死亡。正如國際原子能機構(gòu)總干事天野之彌所說，福島核危機并沒有改變我們面臨的現(xiàn)實。換言之，人類目前還不能放棄核電。