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在日核電專家解讀日本核電站事故

一名受輻射影響的人被送到醫療中心治療。(JIJI PRESS / 2011 AFP)

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【大紀元2011年03月13日訊】2011年3月11東北地區宮城縣北部發生強震之後,官方不斷調高震級,現在已確定為里氏9級。受該地震影響,位於日本福島縣福島市的福島第一核電站三台正在運行的沸水堆核電機組自動停堆。從現在的情況看,3台機組當時應當都已經正常進入次臨界狀態,也就是停止了鏈式反應。到這時為止,好像一切正常,有驚無險,但是不幸發生在其後。與日本各地建築在這次地震中的表現一樣,震動的危害已經被減少到最小,但是滔天的海嘯卻造成了巨大的災難。

核電站的反應堆在停止鏈式反應之後,整個電站還不能說完全進入了安全狀態,堆芯內存有的餘熱和一些放射性核素的衰變熱等還需要導出,這就需要電站的餘熱導出系統進入工作。從現在報導的情況看,這3台機組的餘熱導出系統都沒有持續正常工作。最大可能的原因是供電電源被海嘯摧毀,海嘯不僅摧毀了正常供電電源,也摧毀了備用的柴油發電機電源系統。該電站機組的正常餘熱導出系統和應急冷卻系統都需要外部電源才能運行,電源喪失導致餘熱不能導出,從而導致這3座反應堆的堆芯溫度持續升高。


根據東京電力提供資料繪製的福島第一核電站示意圖(大紀元)

堆芯溫度持續升高,會使堆芯中的水與燃料包殼中的鋯發生反應,分解出氫氣。大家知道,氫氣是極易爆炸的氣體,因此防止氫爆是核電站事故防範的重要問題。不幸的是,這個氫爆也如約而至。福島一號機組發生了氫爆,外部廠房受損。

從整個事故發展的過程來看,至少已經暴露出幾個問題。

美國在三里島核電站事故之後,對所有的核電站進行了全面的安全評估。評估的結果是當時的核電站安全技術水平不足以達到基本的安全目標,因此從那之後美國就停止了新核電站的建造,但一直在開發新的更為安全的堆型和建立新的核電站安全標準。這些新的安全標準和更安全堆型的基本特點就是提高固有的安全性,如被動的冷卻劑安全注入系統,也就是不需要外部電源,靠系統固有的能力把冷卻劑注入堆芯,和降低共因事件的發生等。

福島核電站的堆型屬於第二代的沸水堆,當時的安全標準沒有要求被動式的冷卻系統,對共因事件的防範要求也不高,從而留下了這次事故的隱患。

除了這些廣為人知的安全問題之外,還有一個會帶來極大影響的問題,就是日本核電站的設計安全基準。日本的核電技術源自美國,因此設計基準也必然會參照美國。從這次事故的後果來看,很可能海嘯水位超過了設計基準。如果得到證實則說明這個設計基準今後將需要修訂。核電站的廠址、地基、廠房、設備等的設計都取決於設計基準,要修改起來,影響巨大。

核電站可以說是目前人類建造的最為複雜的工業系統,也是安全要求、技術要求最高的系統,人類已經花費了無數億的財力對其進行研究,但是在自然的考驗面前,確是如此的脆弱,甚為可歎。

(本文作者李旭彤是旅居日本的華裔核電專家)

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2011-03-13 11:07 PM
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