2020年02月11日   星期二欢迎来到太阳集团app官网
当前位置:
新闻资讯
太阳集团app副理事长赵成昆谈“日本核电站泄漏”
时间:2011年03月16日 来源:人民网 点击量:3311 分享:

 
太阳集团app副理事长、专家委员会常务副主任赵成昆做客强国论坛照片
  [主持人]:3月11日我们的邻国日本发生了里氏9.0级的强烈地震,这次地震是日本有史以来最强的地震,虽然我们知道日本是一个地震多发的国家,但是这次9.0级的强震有非常特别的地方,因为这次地震造成的次生灾害是非常大的,我们从电视的直播上可以看到地震带来的海啸滔天巨浪,席卷了整个城市,当然我们又看到,放射性物质的泄漏以及态势的不断发展,让我们对核安全有了更多一份的担忧,今天我们有幸邀请到太阳集团app副理事长、专家委员会常务副主任赵成昆做客强国访谈,以日本核电站泄漏以及对我国周边地区的影响为话题与网友们进行在线交流,首先欢迎赵老师。

  【赵成昆】:谢谢。 

  
应急冷却系统遭破坏 锆水反应导致氢爆炸


  【赵成昆】:这次日本非常不幸,9.0级特大地震,再加上地震的次生灾害海啸,而且是10米高的海啸,这两个作用对核电厂,特别是福岛带来了非常严重的问题。这两天全世界的媒体,特别是我们国家都非常关注,现在第一核电厂这几个机组都是处于非常严重的状态,问题在什么地方?这次9.0级的地震把一部分安全系统破坏了,当然日方没有介绍具体的是哪些,但是起码安全应急冷却系统破坏了。10米的海浪把一些在应急状况下给反应堆冷却提供动力的应急柴油发电系统也毁坏了,应该启动的启动不了。我感觉到比较万幸的一点是,它的控制系统在这么强的情况下还起作用。在运行的七个机组全部停下来,这是保证安全的第一步。我们关注三件事,一是大事故下控制棒下去,把整个堆停止,二是停止以后,反应堆还继续释放大量的热量和通过其他形式释放,以至于把热量及时的导出来,不然温度升高,可能在一定程度上引起燃料爆炸。可能会产生辐射。尽量包在里面,不要产生危险。把反应堆里的热导出来,整个动力网已经毁了,只能靠应急动力。由于海啸应急动力起不来,怎么样及时冷却,这有一定的困难。 

  日本采取措施,给反应堆降压,通过阀门把里面的蒸汽放出来,放出来的同时,蒸汽出来后反应堆里的水位也降低了,一部分燃料就漏出来了,我们搞安全设计的时候,在这种情况下,作为运行的人要想到怎么样淹住,这样就有希望,可以避免或者是减少熔化。他们做了很多努力。我这里面讲爆炸的问题,大家可能有不同的理解,氢的爆炸和反应堆的爆炸绝对不是一个概念,以前大家听到原子弹的爆炸等等,这些概念很容易产生恐惧或者是心理担忧。因为反应堆里的温度压力很高,反应堆里的燃料棒是用锆做的,锆跟水在高温下面发生强烈的锆水反应,形成氧化锆和氢气,氢气随着其他气体从反应堆里出来,所以氢气到了厂房里,我们看一下这个图,氢气从这里出来到厂房里。氢气有一个特点,它的浓度到一定程度以后,4%或者更高一点会爆炸。 


  这次爆炸是由于燃料原件产生强烈的锆水反应,放出氢气,然后氢气聚集到一定程度以后产生爆炸,有的同志也问了为什么发生二次爆炸,因为锆水反应还在继续,所以氢气到一定程度会爆炸。氢气爆炸在我们国内核电厂里的情况会怎么样,这次是很极端的情况,堆芯遭到了破坏,我们通过一些运行要控制。为了给这些事做预防,我们在设计上做了措施。氢爆炸前要采取两个措施,这是我们国家典型的压水碓,在这里布置了好多氢的复合器,变成水,这样就避免爆炸了,上面布置了很多点火装置,经过估算或者是分析哪些地方容易形成氢气比较集中的,容易爆炸,之前就点了,这样就避免了大爆炸。 

  现在大家看到日本在往里注海水,一般是不应该注海水的,海水里有大量的氯离子进入反应堆里,跟一些结构钢发生腐蚀,就没有用了。我个人认为,这个堆建设的比较早,是60年代末期70年代初,这样也差不多达到设计年限了。即使不如此,采取了注海水,我想专家们可能也是没有办法,因为地震等等方面的淡水供应都有困难,不管是什么水进去把反应堆覆盖住,从技术角度讲这是很值得关注,为什么会这么快的会漏呢?这是需要关注的。我看到美方提出了需要给予技术支持,怎么样处理,当前最关键的是怎么用水覆盖,怎么样冷却,别的东西暂时顾不上了。这样的东西不光是我们国家,俄罗斯也很关注,主要是从辐射性、污染这个角度。电视里美国航空母舰,在仙台救援的时候发生表面有一些比较高的剂量,我个人理解可能是大气尘埃下来就是比较近,锆水反应发生了如此的变化,我昨天中午12点钟得到一个消息,在反应堆边界处,离反应堆大概半公里,在厂区的边界,剂量大概是20个微西沃/小时,这个应该不是特别高,特别是跟12号比,12号是70个微西沃/小时以上。 

  
日本核泄漏暂不会对我国产生影响


  [主持人]:您说的微西沃这个单位我们特别想知道,达到多少微西沃之后,才会对人体产生伤害呢? 

  【赵成昆】:放射对人的伤害可以分为两种,一种是临时性的,可以恢复的;还有一种是确定伤害的。我们环境在正常情况下,没有任何事故应该是每小时0.1到0.2个微西沃,全年的剂量可能不会超过1个毫西沃,在1个毫西沃里面,电厂的设计给一个核电厂的辐射造成贡献,只给它0.25,剩下的给环境,周围的环境给很少一部分。要构成确定性的效应,对港湾等等引起的不良影响就比较高了,对港湾是0.15个西沃,那已经高的多了。达到这个剂量要进行干预,要采取一些措施。致死的大概是2—4个西沃,从边界里目前20个微西沃,这个情况还在变,我今天看到2号反应堆旁边高了。20个微西沃到了空间,再经过空间的扩散我个人感到日本到这儿的距离,眼下还不会对我们造成什么,我们国家非常重视,国家环保部面临沿海所有监测设施开动起来,进行严格监测。 
  1999年的时候日本同样放射了燃料,当时直接造成了2个人死亡还有若干人辐射,那一年我正好率领中国的代表团公布了这个事。日本在这方面确实有很多东西值得我们学习。政府以及有关部门采取了严格的措施,有情况要及时通报,我认为这是必要的。
太阳集团app副理事长、专家委员会常务副主任赵成昆做客强国论坛照片
  
我国核电站设压水堆装置 安全性较高
 

  [主持人]:刚赵老师把事件的前因后果在宏观上跟我们做具体详实的分析,还是很多网友不知道核泄漏是怎么一个过程,比如咱们刚才提到了,其实这个核燃料有很多层的安全装置,尤其在我国,是非常先进的,包括沸水堆和压水堆,很多人不知道现在的氢爆炸,就是这个化学爆炸是发生在哪一层和哪一层装置之间? 

  【赵成昆】:氢爆炸是在比较高的温度得到冷却的情况下发生的,强烈的锆水反应,这从个意义上讲,压水堆和沸水堆一样,大部分压水堆和沸水堆都是用锆合金作为燃料的,同样用水作为冷却剂。不同的堆,像压水堆和沸水堆差别在于,压水堆里有2个回路,反应堆产生的高温进去是290度,出来平均是310度,回路的表面有一些杂质,活化了,一回路内有很大的放射性。这里面的水氧原子也带来了放射性,为了避免这部分放射性的水到环境中去,我们设计了一个蒸汽发生器,里面是盘管,一回路的水在管子里流,二回路的水在管子外面,通过热交换,二回路基本上没有放射性的,除了这个管子破裂,但破裂之后,会马上解决,所以二回路水出去以后是很干净的。 

 

  [主持人]:我国的压水堆装置还是比较安全的。 

  【赵成昆】:我感觉是安全的,在前几年作为先进的沸水堆,台湾省也建立了很多年,由于压水堆蒸汽发生器在交换,效率离沸水堆低一点。 

  [主持人]:日本具体来说,是在哪一个部位发生了爆炸,现在的1号堆和3号堆? 

  【赵成昆】:沸水堆没有蒸汽发生器了。这里的水一直到透平,在燃料包壳的性能不要泄漏,密封很严。刚才讲的哪个地方发生爆炸,这是反应堆压力容器,这是安全壳,这边有一个厂房,在这里产生了氢气,通过这个厂房漏到外面,氢气就到了这个地方发生爆炸。爆炸跟反应堆里的爆炸不一样,更不是核爆炸。 

  [主持人]:不像外界所说的氢爆炸会引起核泄漏。 

  【赵成昆】:核泄漏要看这个过程了,假如这里面得不到及时的冷却,燃料熔化了,产生大量放射性废渣、固体的碎片等等,还有大量的辐射性气体到了大气中。这是一个密封厂房,到了环境中就是核泄漏了,氢气爆炸这个过程已经漏出来了,只不过现在里面的反应堆中的一些燃料溶化成什么样的程度我还不清楚,日方也没有披露。 

  [主持人]:现在发生1号堆和3号堆,以及之前传闻的2号堆的爆炸,是因为它发生了锆水反应,是氧和氢在一起发生了一些化学爆炸,只是说一部分的堆芯开始熔化,产生了一定量的核放射的气体溢出容器之外,产生了一定量的核辐射,并没有像人们说的核爆炸、核泄漏,这是完全不一样的吗? 

  【赵成昆】:爆炸和泄漏方面不是完全一致的概念,爆炸是一瞬间。 

  
此次事故与切尔诺贝利事件完全不同


  [主持人]:氢和锆水化学反应的爆炸和之前1986年的切尔诺贝利事件是完全不一样的,那次是完全的核爆炸。 

  【赵成昆】:一般的核爆炸像原子弹,是一瞬间,一下炸了,大量辐射性的物质,大量能量释放造成冲击波,还有辐射,就是核爆炸了。我估计许多网友多少知道一些,但是也有可能不知道,如果时间允许,我花两三分钟给他们介绍一下,区分一下,到底是一个什么概念。切尔诺贝利是在1986年4月26日发生的核电历史上发生的最大的震惊事件,当时爆炸29人当场死亡,大部分是救火的消防人员死亡,30万人从电厂周围撤离。300万人左右在不同程度受到辐射。 

  为什么会造成这么大的局面,切尔诺贝利它也是个石墨堆,它是用石墨作为慢化剂,水作为冷却剂,设计也是比较早期的设计。1986年4月24日晚上,他们提出来要做汽轮机旋转试验以多发电,这是一个很好的主意,这个堆的供应系100万千瓦,跟国内的压水堆差不多的大小,做这个实验必须是低功率下做,要一步一步来,有一个适应过程,要在低功率200兆瓦做这个实验,降功率过程当中电厂要求继续运行。时间拖的很长了,在这样的情况下运行了十几个小时,在低功率下面这个堆不能运行这么长时间。这个堆设计有一个叫“正反应系数”,一般压水堆里面,我们国家所有的堆设计的都是负反应性,在设计上一般具有“正反应系数”,我们一般是大忌。再加上低功率下实验很久,为了做这个实验把所有的控制棒压下去了,当时是不到十根,在这个过程当中为了做这个实验违反了好多规程,后来做得时候由于正反应系数一下高增了,控制棒大部分在外面,其他的安全系统又上不去,一下引起了功率激增,造成了里面的破坏,水跟石墨燃烧爆炸,大概8吨多的放射性物质出来。没有像我们的压水堆一样有安全壳,他没有,里面就是一个结构厂房,出了大事故一点办法也没有。这里面有设计的问题,有违反规程的问题,也有监管不到位的问题。提出一个核安全文化理念,必须要有很高的核安全文化,把安全放在第一位。 

  [主持人]:这位网友问,现在这个现象会不会像切尔诺贝利往这方面发展,听了您的答案我们知道了。 

  【赵成昆】:不可能像切尔诺贝利那样,堆芯熔化,大量的放射性物质要出来,不会像切尔诺贝利那样水和石墨发生爆炸。 

  [主持人]:有位网友问,假如日本发生了大规模的核泄漏,可能不像切尔诺贝利这么严重,我们保守的估计一下它可能会造成什么影响,对整个东亚地区,以及整个生态环境有什么影响? 

  【赵成昆】:情况在演变,目前3个反应堆堆芯都是用海水冷却等等,假如处理不好,真正发生了大量的熔化,放射出来的量还是很可观的,但愿熔化以后压力容器跟安全壳能够保持完整,如果保持完整大量的放射性物质都还保持在这里面,出来的主要是气态的一些东西。目前我认为这是很值得大家关注的,特别是日本,它提出让美国帮助它处理这摊子事,也是有一定道理的。 
[主持人]:我看了之前的报道说,日本已经转移了55万民众,不知道核泄漏事件周围的影响环境多大,大概是方圆多少公里之内会产生影响? 

  【赵成昆】:也没公布,看有多少放射性容量,功率越大放射性的容量越多,我们国内的核电厂有500米的厂区边界,3公里—7公里的应急区,在外面还有一些东西。各个电厂的情况不一样,我们国家为了保证在应急方面不太困难,我们国家目前规范5公里以内不要有一万人以上的城镇,10公里以内不要有10万人的城镇,希望核电厂要不同方向的两个通道,其中一个是应急通道,一旦发生事故的时候,如果人多的话组织撤离很困难。假如我这里有一条路,发生事故的时候风向也是朝着这个方向走,我另外一条通道,背风向会降低伤害。日本的1号核电厂是20公里,2号核电厂是10公里,在20公里范围以内所有的人都撤离了,现在情况不是很乐观,有些情况表现出来是很令人担忧的。 

  [主持人]:我们看到报道说这次日本海啸地震当中,不仅包括第一、第二核电厂,还有女川核电站、东海核电站也有产生了核安全的危机,为什么核电厂都建在海边呢,这有什么讲究? 

  【赵成昆】:我们国家目前是建在海边,美国、法国、日本等等大概都是一半建在内陆,一半建在海边。发电的时候产生蒸汽来做功,实际上1/3左右可以拿来利用发电,剩下2/3的能量,蒸汽到一定程度的时候压力不够,热度也不够,就没办法做功了,水的要求是非常高的。一个蒸汽发生器要好几个亿,非常困难,要保证蒸汽发生器的安全,水要求很高,所以后来这个水不要了变成气,就随便放掉了,要冷凝,再预热。要把水冷凝有一个冷凝器,会把2/3的热量带走,最便宜的办法就是把海水引进来直接把热量通过冷凝器交换就带出去了,2个百万级的机组核电厂100吨/秒的海水把热量带走。 

  [主持人]:对海水的环境会不会有伤害? 

  【赵成昆】:你问的很好,现在很多人关注,对海水关注主要有两方面的问题:一是放射性的废液,二是热影响。放射性废液目前我们国家有很严格的标准,可以通过水渠往海里排,目前我们国家的标准在修正以前是每升3700贝克,现在是100多个贝克,很严格,内陆更低。所以这部分废液是经过了层层处理,不会有影响。刚才讲了超过2/3的热量要往海里排,一个区域里假如有温升过高,范围过大会带来对生态、鱼类、虾类等等其他一些东西带来影响。在我们环境评价里这部分有很严格的要求,温升超过4度的区域很小,当时海域水的交换条件比较好,这次日本的核电厂为什么这么厉害,海啸进来以后反复的冲击,做这个环境评价的时候对温升有很严格的规定,要做物理试验等等,专门有一批专家给你审查,一个地方建核电厂不能太多。早年法国、美国在都建了很多核电厂,用江水冷却,现在国外大部分核电厂,大部分国家不允许用这个,火电厂都可以看到,有一个很大的冷却塔,2回路的水经过冷却塔排到空气里,我们现在也在大量的做这方面的工作,我们环保部规定要建冷却塔。像九江最低水位达到了每秒5000多立方,要解决冷却完全没有问题,但是国家环保部为了保持水域的环境,必须要建冷却塔,成本都有增加,但是对环境和生态都有好处。 

  
我国核安全应急设施机制完善


  [主持人]:这位网友问,从日本遭遇地震后的核泄漏事件,您认为对中国有哪些启示呢? 

  【赵成昆】:这是一个很及时的问题,首先从这次核电厂事故的直接原因讲是超大型的9级地震,再叠加上10米的海啸造成的,特别是对安全系统、水冷却系统造成影响。我们国家现在已经有13座机组正在运行,目前13座运行机组的的安全状态相当不错,从1998年开始我们国家还没有发生过2级和2级以上的事件或者事故。整个运行的业绩在全世界核电厂里处于前面优先的位置,一个是我们企业很认真,很负责,国家监管部门也进行很严格的监管。建造核电厂28座机组,包括我们国家自己二代改进型,包括引进的美国4座AP1000,包括从法国引进的2台EPR,这些都相当不错。以前我们海边核电厂选厂址的话都要考虑到抗震,我们专业人员经过大量调查,在这个区域里在历史上产生过什么样的地震,附近有没有断层,或者是能动的断层,这些都要避开,再按照调研的情况确定核电厂抗震的级别。假如美国地震对我们核电厂没什么影响,日本的地震对我们的影响也不大,假如是黄海就要注意了,影响比较近,选址的时候是按照加速度的概念,地震的时候有很大加速度。我们核电厂的安全壳跟其他的安全系统以及里面的设备,必须能够承受区域里面可能最大的地震。所以一般像我们国家0.2米的加速度,是这样设计的,AP1000是0.3。厂房不同的高度也不一样,是一套很复杂的东西,地震的时候一楼没感觉,十楼摇晃了,设计要考虑到方方面面的情况。海边所有的核电厂都有防浪堤,我们都有一套选址的标准,秦山地区大概是6—6.5米。 

  [主持人]:不知道我们国家对核安全有什么预警机制吗?有些网友可能会担心,如果风向改变话会不会吹到我们内陆地区,我们有哪些部门在做什么样的监测,有哪些预警呢? 

  【赵成昆】:我感到有必要对地震和海啸这种结合做一个重新评估,日本也没有想到有这么大的影响,至于你刚才讲的有没有预警装置,核电厂设计本身周围有很多监测地震设施,超过一定程度以后马上报警,地震引起了一些信号,假如地震超过一定级别了就会报警。国家地震局可能有这些东西,要做到很准确的预报还是比较难的,一旦出了事以后,我们国家的应急设施这套机制是非常完善的。 

  
发展核电关键在于安全与利益的平衡


  [主持人]:这位网友问,现在很多都是都在增建核电厂,这次事故让我们看到,很多人的生命健康会受到威胁,相比人的生命健康来说,建核电站是不是那么重要,我们以后会不会因为这次的事故而停止一些建核电站的步伐呢? 

  【赵成昆】:这个问题非常有意思,现在也是比较普遍,这是安全跟利益的问题,人要在世界上活着,一个国家,一个单位必须要有很多物质条件,包括动力在内。任何一个人,在一生的过程中都有安全问题,走路、汽车、火车等等,特别是煤炭每年造成的损害还很大。这种安全跟你获得的利益之间有一个平衡,假如说为了安全,要大量的投入,这样可能就不做了,投入的东西跟安全风险是可以接受的,任何事情都是这样,都是平衡的,只不过是多少而已。切尔诺贝利的问题、日本的问题带来了这些风险,但是关心是很自然也很有必要的。我琢磨了一下,核电的安全问题是跟时代和技术有关的。切尔诺贝利发生在1986年,而且是70年代末80年代初的事件,连安全壳也没有。到了退役的年龄各方面的设备都老化了,跟人退休一样,我去过这个核电厂,但是我没有全面评价过。现在目前我们正在做得核电厂,包括我们二代改进的,包括AP1000和法国引进的EPR的安全性能应该说比70年代高。吃一堑长一智,之后提出了很多安全改建,切尔诺贝利以后提出了新的概念和安全文化以及监督制度等等一系列的东西。 

  有个指标我不知道网友们了解不了解,核电作为一种工业能源,照理说它的风险度跟其他的工业火电、水电差不多,但是由于核电的特殊性,放射性的问题,规定了特别高的指标,2个千分之一,这是美国核管理委员会提出的。一个核电厂引起的死亡事故,是核电厂周围发生的交通问题、爆炸问题加在一起,核电厂死亡事故的概率是它的千分之一。核电厂周围由于辐射引起的像癌症,核电厂周围除了辐射以外还有其他的环境问题,化学等等问题都会引起癌症,这个概率也是其他的千分之一。我们做核电厂的时候充分考虑到由于辐射性的特点采取特别措施、特别关注,在设计里有大量的安全措施。一个核电厂里有300多个系统,直接用于安全的有好几十个系统。随着技术的进步,像这样的堆芯熔化损伤的概念,目前运行的是万分之一,现在是十万分之一,AP1000是百万分之一。我们国家出于能源安全或者是能源结构的需要,水电也引起很多争议,这是学术讨论了。从我们国家现在所建的二代改进和引进型的三代美国也好,法国也好,它的安全的系数跟70年代,包括日美是不一样的。我个人感到要严格的按照国家的规范、国家的相关技术标准来做,严格的按照建造质量和运行质量。有了好的文化脑袋,核安全文化脑袋,不能用做火电的脑袋做这个事,必须时时刻刻把安全放在第一位,这样的技术设计,再加上这样的建造质量和管理水平,我个人觉得不会有太大风险。尽管这次很不幸的事故也发生,人都是在进步当中不断提高认识,不断的提高水平,我个人感到通过日本吸取这方面的教训,再加上国家和监管部门从头到尾严格监督。 

  [主持人]:核安全没有我们想象的那么复杂,核电站建立也没有民众想象的那么恐怖,按照我们通俗的讲法,去医院做一个X光,拍一个B超,这样也会适当的接受一些辐射,但这些都是安全的。 

  【赵成昆】:对,这些是安全的。高的建造水平、高的质量,高的管理水平来保证质量,一点也不能放松,时刻要把安全放在第一位。 

  
核电知识的普及需要公众支持


  [主持人]:我们再看最后一个网友的问题,这位网友叫农科大123,他说作为一个普通的老百姓我们应该如何面对这次危机,因为现在有很多从日本过来的消息不是那么准确,那么完善,老百姓觉得很慌,会不会哪一天风吹到我们这个地方,会吹到我们的沿海地区,您觉得现在作为一个老百姓,他们最应该做的是什么呢? 

  【赵成昆】:核方面的专家对问题认识的比较透彻,问题不大,还有对知识方面没有太多的认识,这也是一般公众,要慢慢增加这方面的知识。还有一种是有一定的知识,还有很多问题,这是一个很好的现象,都在发展,都在进步。到现在为止还用不着太恐慌,还没有报道飘到中国来,还是要相信地方政府和相关部门,他们对国家、公众的安全承担着责任。出了事以后11日环保部在沿海随时监测,不然的话再操心也不行,通过这件事学一点知识。作为核电,除了公众的支持,我们国家要在公众教育或者是公众参与方面有一个制度。一两个核电厂没问题,要按照现在的规划建很多,地方很宽,公众也很多,必须让公众懂得、了解这么一个政策,它的风险、问题和好处,这样对核电的接受、或者是对核电的担心都会非常好。

  [主持人]:谢谢赵老师今天来到我们的演播室。灾难提醒人们,生活可能在一瞬间变得意想不到的残酷,所以人类自身的脆弱性将我们聚集在一起,以共同的人性来彼此分担,中国人经历过四川地震的痛苦和损失,也从太阳app社会得到过援助和力量,所以对日本的这次地震,我们希望他们的百姓尽量走出这次地震和海啸的阴影,核安全的担忧可以在态势不断发展过程当中得到控制,希望所有人能够健康、平安。 

  【赵成昆】:说的不对的地方请大家批评指正。再见!
太阳集团app副理事长、专家委员会常务副主任赵成昆为强国论坛题词

  嘉宾简介

  赵成昆  1966年毕业于上海交通大学工程物理系船舶反应堆工程专业。研究员级高级工程师。美国哥伦比亚大学工学院应用物理和核反应堆工程系核安全防护与计量学专业访问学者。
  曾任核工业部第二研究设计院二部技术员、核工业部第一研究设计院设计部工程师、广东大亚湾核电站总体处处长、分部经理、核工业一院设计部副主任、中国核动力研究设计院副总工程师兼603千压核电站总设计师、中国核动力研究设计院副院长、院长,国家核安全局常务副局长、国家环保总局核安全与辐射环境管理司司长。


你知道你的Internet Explorer是过时了吗?

为了得到我们网站最好的体验效果,我们建议您升级到最新版本的Internet Explorer或选择另一个web浏览器.一个列表最流行的web浏览器在下面可以找到.