從日本福島核事故說起

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1、《科學(xué)文化評論》第8卷第5期(2011)：5—16專題：核能的利用與安全從日本福島核事故說起柴之芳摘要本文主要講三個方面。第一，簡單回顧一下日本福島核事故及其現(xiàn)況與教訓(xùn)；第二，日本這次核事故對我們國家核電發(fā)展的影響，我們應(yīng)該如何從日本的事故吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，明確我國核電發(fā)展戰(zhàn)略；最后試圖回答幾個問題：應(yīng)該如何正確對待放射性，這次福島核電事故到底有多大，等等。關(guān)鍵詞核電福島核事故核安全日本福島核事故牽扯到我們每一個人的心，日本是我們的近鄰，他們發(fā)生事情跟我們息息相關(guān)，盡管這個事情已經(jīng)過去3個多月，但還沒有劃句號，而且劃句號的時間可能要很久很久。今天我的報告主要講三方

2、面的事情。第一，簡單回顧一下這個事故，和它的現(xiàn)況及教訓(xùn)；第二，日本這次核事故對我們國家核電發(fā)展的影響，我們應(yīng)該如何從日本的事故，吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，明確我國核電發(fā)展戰(zhàn)略；最后試圖回答幾個問題，應(yīng)該如何正確對待放射性，這次福島核電事故到底有多大，諸如此類。一日本福島核電事故回顧及其教訓(xùn)這起事故源于2011年3月11日，當(dāng)?shù)貢r間是下午2點(diǎn)46分，北京時間是下午1點(diǎn)46分，9級地震，隨后是10米海嘯，最高是38．9米，造成日本歷史上空前的地震和海嘯的大災(zāi)難。大家可以看到地震前，當(dāng)?shù)匾黄睒s，而海嘯以后，完全成了廢墟，正常的作者簡介：柴之芳，中國科學(xué)院院士，中科院高能物理研

3、究所研究員。本文是作者在2011年6月25日在中國科技館的報告?，F(xiàn)根據(jù)記錄整理，作者審定而成，略去了部分內(nèi)容及大量的圖表。6《科學(xué)文化評論》第8卷第5期(2011生活被破壞。日本有多少核電站呢?日本是一個島國，整個國土面積是36萬平方公里，相當(dāng)于我們兩個河北省，這樣小的國土面積上競有55座核電站，供應(yīng)了日本三分之一的電源。應(yīng)當(dāng)說日本的核電站星羅棋布，密密麻麻。福島第一核電站有6臺核電機(jī)組。地震發(fā)生的時候，1、2、3號在發(fā)電，反應(yīng)堆在工作，4、5、6號是維修狀態(tài)。地震發(fā)生時，1、2、3號的控制棒立即啟用，吸收中子，然后反應(yīng)堆就停堆了，非常完美，而且有備用的柴油機(jī)

4、，供應(yīng)冷卻水，使反應(yīng)堆的堆芯的溫度降下來，這些都做到了，但是問題是沒有想到事后的海嘯。地震后30分鐘，海嘯淹沒了備用的柴油機(jī)，使得它沒有電源了，冷卻系統(tǒng)不能工作，堆芯溫度越來越高。福島第一核電站處的海嘯浪高是14．7米，而防海嘯的堤壩只能防5．8米，因此導(dǎo)致后面一系列的事故發(fā)生。3月12日，溫度越來越高，而且反應(yīng)堆里面有很多氧化鋯材料。鋯是很好的催化劑，使水分解形成氫氣，發(fā)生了氫爆炸。3個機(jī)組都發(fā)生了類似的爆炸，其中3號機(jī)組更為猛烈。4號機(jī)組停堆沒有工作，但是有個乏燃料池，像一個煤球燒過以后剩下的叫做乏燃料，核燃料燒過以后有很多沒有反應(yīng)完全，需要回收可以利用。

5、但是核電站里面不是這個情況。乏燃料池溫度越來越高，沒有冷卻系統(tǒng)，5、6號機(jī)組乏燃料池溫度也升高。上述的爆炸導(dǎo)致放射性物質(zhì)外泄，這也是中國最擔(dān)心的事情：怕放射性物質(zhì)飄到我們這來，或者通過海洋循環(huán)污染我們國家的近海以及整個南部海域。爆燃、溫度升高，導(dǎo)致堆芯熔化，結(jié)果把安全殼熔毀了，這樣泄露不是少量而是大量的。實際上在地震發(fā)生后的第二天，日本東京電力公司就有人建議，備用柴油發(fā)電機(jī)不能工作，趕緊用海水冷卻。當(dāng)時的決策者有一點(diǎn)舍不得，如果用海水澆灌冷卻反應(yīng)堆，反應(yīng)堆以后就不能用了。完全是從經(jīng)濟(jì)利益考慮，還想僥幸把事故躲過去，反應(yīng)堆將來能繼續(xù)用、能繼續(xù)發(fā)電、能繼續(xù)掙錢，結(jié)

6、果錯失了最佳時機(jī)，3月l2日浪費(fèi)掉了。3月13日不行了，事故越來越嚴(yán)重，只能決定用海水澆灌，錯失了良機(jī)。3月18日以后，外面的電力逐漸恢復(fù)供電，冷卻系統(tǒng)能夠工作了，工作以后，情況得到了控制，但是不能說有所改善。3月21日，又冒黑煙了，大家非常害怕，以為是安全殼熔毀了，里面大量的放射物質(zhì)擴(kuò)散到外面，實際上不是，可能是一些電纜線燃燒以后冒的黑煙，后來2號機(jī)組冒白煙，是水蒸氣，不是大規(guī)模的放射性泄漏，盡管整個放射性的劑量很高。柴之芳從日本福島核事故說起7到6月份，3個月過去了，整個評估的情況是這樣的：1號機(jī)組堆芯燃料破損一半以上，2號機(jī)組35％，3號機(jī)組35％，4號

7、機(jī)組因為停堆，把燃料卸下來放在水池里，所以它沒有堆芯破損。放射性污染的情況是，6月18號，福島是1．7個“Sv／hr，一個sv什么意思呢?是1千克的組織，吸收1焦耳的能量，我們叫一個Sv，現(xiàn)在福島地區(qū)是1．7個Sv／hr，有人問這個劑量是大還是小?應(yīng)該說這個劑量是小的，我們坐一次飛機(jī)在1萬米高空劑量就要跟它相當(dāng)，甚至有時候還大一點(diǎn)。在Ft本另外一個縣，是0．12，其他地方在0．1個Sv／hr水平。從日本全國情況來看，目前福島高一點(diǎn)，其他地方?jīng)]有多大的危險性。我們也可以看到飲用水中碘和銫的情況，現(xiàn)在都低于每升水1個貝克勒爾(Bq，即Becquere1)，1貝克勒

8、爾相當(dāng)于每秒鐘放射性衰變1次，當(dāng)然是很