核电站工作的安全性

核电站的安全

■张靖

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《中国科技纵横》2005年第2期

工业科技期刊-专题

60多年前，科学家发现铀－235原子核在吸收一个中子以后能分裂，同时放出2－3个中子和大量的能。放出的能量比化学反应中放出的大得多，这就是核裂变能。裂变反应是由中子引起的，而反应结果又产生了新的中子。如果能用新的中子引起新的核裂变，裂变反应就能连续不断地进行下去，同时不断产生能量。人们找到了实现这种产生连续反应的条件，这种反应就叫链式裂变反应。铀－235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃烧放出能量的270万倍。

于是，人们利用核反应来获取能源。核能专家普遍认为，核能是安全、清洁的能源，在一些发达国家，核电已经成为电力发展的主力军。2020年以前，我国还要筹建27个核电站。但对于普通大众，核物质的强放射性、切尔诺贝利核电站的核泄漏事故等，仍令人有些“谈核色变”。

核电站会不会污染环境。核电站发生事故的可能性有多大。一旦发生事故，后果将如何。另外，核废物也威胁着人类健康和生态环境。核电站越多，产生的核废物也越多。核废物的放射性分高、中，低三个水平，核电产生的低中放废物已有完善的处理、处置技术，但是高放射性废物处置还是一个世界性的难题，处理不好就会遗祸万年。

本专题针对核电站的安全和核废物的处置两个方面进行了介绍。

1、核电站并非恐怖怪物

核电就是利用核燃料（例如铀—235和钚—239）原子核的链式裂变反应进行发电的。通常，一个核电站分为核岛和常规岛两部分。不是说这两部分要建在两个岛屿上。核岛是指核电站里反应堆所在的区域，而常规岛就是与普通的电厂一样的相应发电设备，只不过推动发动机的热量来自核裂变反应罢了。

核电站建在哪儿

选择核电站的厂址需要评估的项目很多，要从安全性、环境保护和经济效益三个方面来考虑。既要考虑核电站对环境的影响，也要考虑环境对核电站的影响。核电站一般都建在远离城市和人口密集的地区。

核电站的选址要考虑地震、暴风和洪水等自然灾害的因素。对于地震，厂址首先应远离活动断层和地震强度偏高的地区。对于暴风，厂房结构须能够抗御一定强度的台风和龙卷风以及大风吹起的抛射物的袭击。厂址还须选择在不受洪水威胁的地区。清华大学核安全研究室主任曲静原教授说：“如果当地龙卷风很强，还一定要把核电站建在那里，建筑物就得设计得非常坚固，这样标准就高，造价也就高；如果要建在洪水水位比较高的地区，还要想办法加高地基，这也会增加成本。”

另外，核电站要尽量建在远离易燃易爆物品，如油罐、炸药库或军用设施的地方。如果附近有这些设施，就要计算各种可能爆炸起火的设施与核电站之间的安全距离，核电站所在的位置必须大于这个距离。还要评估其他类型爆炸的影响，评估的范围甚至包括交通路线上如公路、铁路上运输的物品爆炸或飞机坠毁的可能性。

核电站运行的时候要排放大量的废热，所以热排放也是选址要考虑的一个重要因素。“这也就是我们国家目前的核电站都建在海边的原因之一”，曲静原教授说，“这种载带热量的水的量很大，例如在大亚湾核电站，每秒钟就有近百立方米的热水（也叫温排水）直接排放到海洋里。这些温排水含有少量的放射性物质，但据目前的监测，还不会影响到海洋生物。”

最怕堆芯熔化

为了防止反应堆堆芯中的放射性裂变产物的外泄，在工程上从内到外设置了三重实体屏障。“防止反应堆中的放射性裂变产物泄漏到周围的环境是核电安全的核心任务”，曲静原教授说，“核电站中的放射性裂变产物产生于反应堆堆芯。只有在堆芯发生严重损坏或熔化的情况下，才有可能发生大量放射性物质的泄漏。所以，堆芯熔化是最为严重的反应堆事故。”