核安全文化随想(精选9篇)
安全文化是企业借助于既定的安全生产目标,增强企业职工的安全凝聚力、向心力、持久力,将企业的各种力量统一予既发展生产又体现安全的价值观念,建立尊重生命、保护健康的企业文化。从而实现预防事故、提高效益的最终目标。而对于我们核电厂来说,由于它的特殊性、敏感性以及社会的广泛关注,建设良好的核电厂的安全文化显得尤为重要。核电工业同其它工业的显著不同之处,就是在于核电站在生产电力的同时,也产生放射性产物并存在放射性产物释放的风险。而这种风险的防患始终是核电站运营者及社会关注的焦点。从进入三门核电第一天起领导们就一直强调安全的重要性,安全是一切工作的重中之重。然而安全文化作为核电厂纵深防御安全保障体系的一个重要组成部分,它需要借助于每一个安全有关人员的主观能动性和主人翁精神去最大限度的积极防范事故的发生。核安全文化对核领域有着举足轻重的作用,重视并加强核安全文化建设,就会带来丰硕的核安全的有形成果;忽视核安全文化建设,就必然会带来不良的严重后果。所以我们必须要建立完善的核安全文化系统。
企业的安全文化系统建设的对象至少应该包括三种:决策层、管理层和基层员工。决策层是最关键的支持者:IBM前总裁郭士纳在《谁说大象不能跳舞》中说的一句话“伟大的机构不是管理出来的,而是领导出来的。” 而管理层则是最关键的执行者:《执行》一书的作者拉里和拉姆说:“执行力不足而产生的“企业病”在众多企业均有体现,具体特征是内部运作效率低下,影响重要领导者对重要工作的关注和思考;管理和技术人员能力发挥不够,产生依赖思想;部门、车间以及部门之间缺乏顺畅沟通,导致有的计划难以执行到位;诸多虎头蛇尾、雷声大雨点小的现象,更常常令决策者和管理者力不从心;制度制定是起草者想如何,而不是应该如何,从而造成制度的执行先天不足。”员工层则是最关键的参与者:即执行层的(个人)响应。这是执行个体的安全文化。重点是操作者,还包括与核安全有重要关系的人员。安全文化建设与实施的许多内容,比如安全理念渗透、安全培训与宣传、安全承诺、安全责任履行、安全操作等等,都是以员工层为核心,离不开员工的参与。优秀个人,其安全人品特性包括三方面,一是探索的工作态度,即在任何一项与安全有关的工作前提出一些问题,如我了解任务吗?我的责任和安全关系如何?是否具备完成任务的技能?会出什么差错,其后果怎样,怎么防止失误。二是严谨的工作方法,包括掌握工作程序与按程序办事,警惕意外,谨慎小心,遵守纪律,切忌贪图省事。三是互相交流的工作方法,即获取与传递有用信息,汇报工作,提出安全建议。三者是个人卓有成效安全文化的全部内容,其结果是取得高水平的安全,否则就是灾难性事故。
核安全是核工业的“生命线”, 核安全文化是核电企业的“灵魂”。1986年切尔诺贝利事故后, 核安全文化的概念由国际原子能机构 (IAEA) 首次提出, 并在后续的No.75-INSAG-3、No.75-IN-SAG-4《切尔诺贝利事故后果的总结报告》中进一步阐述, 这是核电站安全管理思想的一次重大变革。此后, 世界各国的核电运营单位开始不断推进核安全文化建设。2011年的日本福岛核事故是又一次灾难性事故, 它使人们进一步加深了对核能风险的认识, 核安全文化的重要性更加突显。
1 日本福岛核事故对目前我国核安全文化建设的启示
日本东京时间2011年3月11日14时46分, 日本东海岸发生了近代史上最为严重的一场地震。地震发生数分钟后, 日本福岛第一核电站在地震前处于运行状态的3台核电机组 (即1~3号机组) 实现了紧急安全停堆。但地震导致许多输电塔倒塌, 使福岛第一核电站丧失了厂外电源, 该电站的应急柴油发电机自动启动, 继续为反应堆的冷却系统提供电力。在3台机组紧急停堆之后约40分钟, 几波巨大的海啸冲毁了核电站的防护墙, 海水灌入导致该电站共计14台应急柴油发电机中有13台因被水淹而停止工作。在受到海啸袭击的20分钟内, 1~3号机组处于“全厂断电”工况。事故发生后4天, 尽管现场人员尝试通过安全壳通风和向反应堆注入海水 (当时可供最大量使用的唯一液态冷却剂) 来降低反应堆的温度与压力, 但未能阻止1号、3号和4号机组先后发生氢气爆炸, 导致了反应堆厂房受损以及放射性物质向环境的释放。最终, 此次事故被定为最高级别7级, 同苏联切尔诺贝利核事故一样, 被认为是有史以来最为严重核事故之一。
尽管这起事故是由强烈地震及其引发的海啸造成的, 但其中也存在人因和管理上的失误。通过分析, 得到了对目前我国核安全文化建设的一些启示:
1.1 注重领导作用, 率先抓好“一把手”的核安全文化意识
地震发生后的第二天, 日本东京电力公司就有人建议, 备用柴油发电机不能工作, 赶紧用海水冷却。但当时的决策者却抱有侥幸心理, 完全从经济利益出发 (如果用海水浇灌冷却反应堆, 反应堆以后将不能使用) , 结果错失了3月12日的最佳冷却时机。
有专家说:“一个企业的安全文化就取决于一把手的态度。”卓越核安全文化的八大原则中也有“领导作安全的表率”。因此, 应当率先抓好核电站“一把手” (这里并非特指某个领导, 而是指整个领导决策层) 的核安全文化意识, 使他们在各种场合时刻保持清醒的头脑[1]。目前我国核电站考核中, 一把手的管理绩效直接与本电厂的运行业绩挂钩, 这难免会对一把手制定决策产生影响。在强化“一把手”核安全文化意识的过程中, 更应该从内部体制和管理部门的主体责任制上着手, 才能切实保证电站决策者把核安全放在工作的首要位置。尤其是当核安全与经济效益相冲突时, 决策者更应该意识到保证核安全水平不受影响是核电站工作中压倒一切的决定因素。除此之外, 还应确保紧急状况时, 集团上级领导与下属电厂决策者之间沟通平台的畅通。
1.2 健全监管机制, 确保紧急情况下政府介入地快速、有效
在日本福岛核事故中, 一开始政府并没有介入, 完全是企业行为。而在这样严重的事故中, 完全让企业做决定显然是错误的。外部供电措施恢复过晚, 企业心存侥幸, 造成海水灌入太慢, 事故恶化。
在这次事故之后, 国家监管机构的作用获得了越来越多的关注。日本已计划新建一个更加独立的监管机构, 集成国家监管职能, 改善危机管理, 增强透明度和培训, 并负责制定新的法规和标准。我国的核电厂均属于国有企业, 政府的行政职能具有充分的有效性。健全监管机制、构建政府介入渠道, 包括将核安全文化评估逐步纳入国家核安全管理当局的管理范围, 通过核安全文化的他律, 促进和提升核电厂的管理水平, 也能使政府准确把握电站的实际状况, 从而提高了政府快速介入时决策的准确性和有效性。
1.3 强化应急管理, 提高应急演习的有效性
在福岛核事故后不久, 国际原子能机构派专家组进行考察, 发现形势依然严峻, 认为国际核安全框架需要重新评估, 并对日本提出批评, 包括事后响应计划不够好, 评估体系和方法没有定期更新, 对极端情况没有很好考虑, 现场应急响应中心没有建立。
虽然核电站发生严重事故的概率非常低, 但由于核的特殊性, 必须预先制定对付严重事故的预案, 建立完备的应急计划、应急设备和应急体系, 并进行定期的应急演习, 确保核电站在可能发生事故时安全措施有序、有效地开展。同时, 完善的应急管理体系也可以凸显核电厂对公众的承诺, 并确保充分履行对公众的责任。目前, 我国核电厂在应急管理上, 还存在着重技术、轻理念, 社会公众参与度不高, 应急反馈获知面小, 部分员工应急防护知识不足且工作多年未参加过应急演习等问题。理查德·怀斯曼在《正能量》一书中系统阐述了“表现原理”的应用, 可以通过拓宽演习参与面, 提高参与度, 规范员工在演习中的行为来塑造其正确的核安全文化理念, 提高演习的有效性。
1.4 广泛开展核安全文化评估, 确保核电站的终身安全
距离福岛第一核电站只有一到两公里的第二核电站, 同样经受9级地震和海啸袭击, 却未发生事故。这是由于福岛第二核电站备用柴油机的地势高, 未受到海啸淹没, 保证了电站冷却系统的可用。另外, 第一核电站的防波堤只有5.8米, 而这一点实际海啸高度却达到了14.7米。如果地震前, 福岛第一核电站能提前采取措施, 就完全可能避免这一灾难性事故的发生。
通过广泛开展核安全文化评估, 对标国际先进实践, 能把脉核安全文化建设的现状及弱项;通过及时采取纠正措施, 实行更加严格的标准, 提升核安全文化水平, 也能将核电厂的安全运营业绩保持在业界优秀的水平。对我国核安全文化的建设而言, 有条件的核电营运单位应定期开展内部核安全文化评估;应在核电行业管理及安全规划中, 通过引入和建立比较完善的核安全文化评估、评价体系, 指导核电相关企业不断发展和持续改进核安全文化建设[2]。
1.5 做好公众宣传、信息公开和舆情应对
核行业是一个开放性的领域, 任何一个核事件都将影响世界核工业的发展和人们对核事业的信心。从福岛核事故可以充分看出公众对核安全事故的极度敏感性。因此, 应当加强对公众的核电科普知识宣传, 为广泛传递和培育核安全文化营造良好氛围。信息公开和舆情应对, 就是要及时公开核电站的各类信息, 监控社会舆情, 让公众随时了解核电建设和运行的情况, 消除顾虑;在紧急事态时, 也便于通过有效的通讯使相关人群知情并获得更好的保护, 从而降低损害。
2 结语
核电为核科技工业开辟了一个民用需求市场。随着近年来我国核电发展的提速, 核电企业在核安全文化建设中面临的问题也不断突出:人才流失、后备人才不足和大量非核领域人员的加入, 使核安全文化的作用被稀释;国内设备供货商往往同时生产核电和常规电厂的设备, 缺少建设核安全文化的概念;检修承包商人员缺乏核安全意识, 当其从常规电厂带来的安全经验与现有的核安全文化出现冲突时, 不知如何决断等等。这些都需要核电企业认真应对, 努力克服, 全面推进可持续的卓越核安全文化培育, 助力我国核电安全、高效地发展。
参考文献
[1]林德舜.提升核安全文化是角色转化的核心[J].中国核工业, 2006 (11) :32-33.
核能问世,常被形容为“人类第二次发现了火”,为人类未来拓展新的美好前景,也伴生种种安全与挑战。核电与其他能源的显著不同,在于生产电力的同时产生放射性物质并存在放射性物质释放的潜在风险。针对这种风险的防范,即核安全问题,自核电站产生之日起,就成为核电从业者和社会关注的焦点。而国际核电发展史上的两起事故,直接导致了核安全管理思想的变化,推动了核安全文化的产生和发展。核安全文化是存在于企业和个人的种种特性和态度的总和,它建立一种超出一切的理念,核电厂的安全问题由于它的重要性必须保证得到应有的重视,即核安全人人有责,领导做安全的表率,建立组织内部的高度重信任;决策体现安全第一;认识核技术的特殊性和独特性,培育质疑的态度;倡导学习型组织;评估和监督活动常态化。核安全文化是安全管理思想发展的必然结果,同时也是现代企业管理思想和方法在核能界的具体应用和实践。核电建设企业的特点,决定了核安全文化有其独特的表现形式和实现载体。
安全是核电站运行的前提,核电工程质量是核安全的基础与根本。只有建设出高质量的核电站,才能从源头上保证核安全。所以,在核电建造阶段,核安全文化往往表现为重视质量意识程度的高低,对核电站质量的有效控制就是践行核安全文化。因此,连续不间断三十年从事核电建设的中国核工业建设集团公司,其核安全文化具有以下几个特点:质量控制是核安全文化的落脚点;关注全寿命周期核安全是安全文化的着眼点,核电全寿命周期(40~60年)一定要以核电厂的全寿命周期为着眼点安排核电建设阶段一切生产活动;大团队文化是核安全文化的突出表现形式,核电站是一个庞大而复杂的系统工程,涉及门类繁多的合作单位,仅有合同关系的维系是不够的,还需要另外一种维系,即核安全文化的维系,建设阶段的核安全文化是超越合同关系、跨单位的大团队文化,这种大团队的核安全文化为保证核电工程项目管理系统的有效运转提供了健全的机制保障。
“核安全是核工业的生命线”。中国核建核安全文化建设是一个系统工程,从理念、机制、行为三个方面构建。
营造核安全至上的氛围。理念层面的核安全文化是指企业及其员工内心的安全意识形态,如价值观、思维方式等。核安全文化理念建设的核心是建立一个保证加强核安全质量自我约束的方法,为企业员工营造重视并严格贯彻各项核安全法规要求的工作氛围。倡导核安全文化理念是决策层及普通员工的共同责任,因此,全员参与是核安全文化理念建设的必要条件。核安全文化需要决策层和管理层明确传达其价值观与追求,并带头执行。不论是领导还是员工,都要把核安全放在各项工作的首位,管理者要在日常的决策、检查过程中,首先考虑是否满足核安全要求,通过言传身教,做出表率,通过实际行动把“安全第一”的理念传达到全体员工。各级员工要加强学习,提升自身安全文化素养,遵章守纪,严格遵守核安全操作规程。
在核电建设企业,应建立以“质量”为核心的安全文化理念体系。即预防问题、正确工作、一次做对、精益求精;安全第一、质量第一;事前认真计划,事中认真操作,事后认真检查;凡事有章可循(书面程序),凡事有人负责(岗位责任),凡事有人检验(质量控制),凡事有据可查(质保记录)。五个“零宽容”政策:对于发生或发现质量事故隐瞒不报的,决不宽容;对于质量达不到设计标准而未按不符合项要求彻底处理的,决不宽容;对于发生事故却没有找出根本原因并采取有效预防措施的,决不宽容;对于违反安全规章、野蛮操作的,决不宽容;对于在工地内闹事、偷盗、破坏的,决不宽容。
上述理念需要决策层的积极倡导、管理层的扎实推进、员工层的认真遵守,才能形成人人自觉关注核安全的氛围。
建立核安全管理体系。要在机制层面建立核安全管理体系,促使核安全文化贯穿于核电建设的每个环节、融入质量管理的方方面面。贯彻“纵深防御”思想,完善质量管理体系,做到时间纵深、管理纵深两手抓;贯彻“过程控制”思想,完善绩效改进体系;贯彻“持续改进”思想,建设经验反馈体系,在核电站设计、建设、运营的三个阶段中,建立持续改进的经验管理体系,顺畅地传递给后续项目,同时着力打造跨团队、跨部门、跨项目甚至跨公司的经验交流平台和信息共享机制,运用知识管理、系统思维、学习型组织建设等理论,推动质量案例和良好实践的传播共享、交流反馈;提高员工安全文化素养,建设培训开发体系,围绕“人岗匹配、组织发展、个人提升”的核心目标,建立完善的培训开发体系;贯彻“合作共赢”思想,构建“大团队”管理体系,不断引领和推动项目各参建单位共同培育和发展大项目核安全文化的建设。
建立科学的行为规范体系。行为规范是行为层面核安全文化的集中表现,反映了公司决策层、管理者以及员工在长期管理实践中形成的基本经验,体现了核电建设企业区别于其他企业特有的行为方式。核电建设企业建立科学的员工行为规范体系,规范决策者和管理者的每一次行为,约束员工的每一步操作,以此保证核电企业建设安全。如制定决策层和管理层的行为规范,员工层的行为规范等。
安全文化指的是存在于单位和个人中的种种特性和态度的总和,这种概念超出一切之上,那就是核电厂的安全问题由于它的重要性必须保证得到应有的重视。这种实现意味着“内在的探索态度、谦虚谨慎、精益求精,以及鼓励核安全事务方面的个人责任心和自我完善。”它强调的既是态度问题,同时又是体制问题,既和单位有关,又和个人有关,同时还牵涉到处理所有核安全问题时所应该具有的正确理解能力和应该采取的正确行动。
就安全文化表现而言,它是由以下两个主要方面组成的,第一是体制,由单位的政策和管理者的活动所确定;第二是每个人的响应,这些人在上述体制中工作,并从中受益。但是,事情的成功取决于两方面的因素,即政策和管理方面以及每个人本身的承诺和能力。
安全文化的特性
各级组织和个人在各类活动中,对安全的重视体现在以下方面:
个人认识,即每个人对安全重要性的认识;
知识和能力,通过对工作人员的培训、教育以及他们自学而获得;
承诺,要求高级管理阶层用行动体现出把安全置于绝对优先的地位,并要求安全的共同目标被每个人所接受;
积极性,通过引导、建立目标、奖惩制度,以及人们自发的态度而产生;
监督,包括对工作的监察和审查,并对人们的探索态度及时响应;
责任制,通过正式的委派、明确的分工,使每个人对各自的责任清楚了解。
安全文化主要包括单位内部的必要体制、管理部门的逐级责任制和各级人员响应该体制并从中得益所持的态度,所包含的主要内容如下:
决策层责任:公布安全政策;建立管理体制;提供人力物力资源;自我完善。
管理层的责 管理层责任:明确责任分工;安全工作的安排管理;人员资格审查和培训;奖励和惩罚;监察、审查和对比。
个人的响应:探索的工作态度;严谨的工作方法;互相交流的工作习惯。
核安全文化的不同发展阶段
由于不同的核运营单位对安全文化的认识及理解存在较大差异,如何评判和提高企业安全文化水平,不同的企业有不同的认识,这些不同点就是人的行为和态度对安全影响的认识差异的一种反映。
不同点代表创建安全文化的不同阶段,每个阶段都显示在人的行为和态度对安全影响的不同认识和接受程度。这可作为单位自我诊断的基本尺度,用作单位在创建安全文化过程的导向,并据此确定目前的位置与期望值。一个单位在任何时候都可能显示出下列各阶段的特性。
第一阶段:安全建立在规章与法规基础上
在这个阶段,单位将安全看作是外部的要求,而不是看作有助于本单位取得成功的工作之一。外部的要求是指国家政府部门、区域授权部门或监督机构的要求。安全在很大程度上被看作是技术问题,认为只要符合规章和法规的要求就足够了。很少认识到安全性能的行为和态度方面,也不愿考虑这些问题。
第二阶段:好的安全性能开始成为单位的目标
在这个阶段单位将寻求好的安全性能作为管理的重要事情来抓,即使在没有监管单位的压力时也是如此。虽然对行为问题的认识在不断提高,但由技术和程序组成的安全管理方法上有很大的不足。根据指标或目标,把安全性能与其他事务一同对待。单位开始寻找安全性能停滞不前的原因,并愿意寻求其他单位的建议。
第三阶段:能不断地改进安全性能
处于第三阶段的单位已采用不断改进的概念,并已利用安全绩效的概念,对交流、培训、管理风格以及提高效率等方面非常重视。单位中的每个人都能做出自己的贡献。在单位中能看到某些行为使改进成为可能,另一方面,也存在阻碍进一步提高的行为。因此,人们能够理解行为问题对安全工作的影响。
对行为和态度问题有较高的认识水平,并正在采取措施以改进人们的行为,逐步取得进步。
核安全文化的建设与提高
基于INSAG-4所提供的一系列安全文化的指标,结合各自的实际状况进行必要的修订,对政府和管理部门、运营单位(包括决策层、管理层以及员工的个人响应)、研究单位、设计单位四个部分的状况进行评审,根据所发现的问题进行相应的改进和提高,这已成为提高核安全文化的主要手段,主要方式有自我评审和外部同行评审。
自我评审
自我评审是为安全文化的发展提供某种形式上的条理性手段,将现行活动和结果与一套已确定的期望指标(标准的监管要求和现有的最佳实践)进行严格对比,通过定期审议该目标,以确保其不断促进安全业绩的改进。
自我评审的目的在于通过职工直接参与一丝不苟的检查并改进其本质工作来促进业绩的提高,保证管理者在监督上的作用,采取及时的纠正行动改进运行安全业绩。它是运营单位不断取得进展的关键。
外部同行评审
外部同行评审是为避免自我评审对安全问题思考的局限性和扩大“运行经验反馈”的手段,通过外部专家的介入,发现运营单位安全文化的不足。
国际同行评审活动一般由IAEA通过OSART(运行安全审查组)、ASSET(重要安全事件审查组)和ASCOT(组织安全文化评审组)等提供服务,或由世界核运营者组织(WANO)提供。《核安全公约》通过交换和评审详细的国家报告的体制,开展至少在国家一级的核安全计划和实践,为国际同行评审提供机会。
*******根据上级部门关于开展核安全文化宣贯专项行动的工作要求,积极准备、密切组织,为确保辐射工作安全,开展工作如下:
一、加强活动组织领导,成立宣贯领导小组:
以推进“核安全”为主线,强化全员核安全意识,提高全体员工核安全意识和素养,推进核安全文化建设,公司成立“核安全文化宣贯”领导小组。
组 长:*** 副组长:*** 成 员:*******************
二、加大宣传力度,宣传安全生产
公司要进行广泛宣传,层层发动,让全体干部职工人人参与到这次活动中去,认真吸取以往事故教训,树立和增强核安全法制观念。先后以横幅、板报形式引发核安全宣传文件,制定核安全文化宣传小册子,发各个制造部,提高全员核安全文化意识。
三、整改措施中包括了建章立制:
为进一步提高辐射安全管理工作水平,永新公司重新制定完善了《设备检修维护制度》、《水分定量仪操作规定》《辐射防护制度》《放射源值班制度》等管理制度,并组织了辐射安全应急演练。
四、积极组织核安全文化培训
为进一步提高全体员工对核安全文化的认识,深刻认识到核安全工作对全民的重要性,公司在网上查找了相关核安全文化资料及以往事故案例,对员工进行了培训,提高员工安全意识。
五、按规定组织辐射剂量检测
永新公司根据辐射安全管理要求,为水分定量仪操作人员配备了辐射剂量笔,时刻监控个人辐射剂量情况,根据潍坊市人民医院出据的辐射剂量检测报告,及时了解操作人员身体状况,确保操作人员人身安全。
为应对核与辐射安全形势新挑战,强化核与辐射安全从业者法律意识,加强核安全文化建设,进一步提升我院核与辐射安全水平,根据环境保护部《关于开展核安全文化宣贯推进专项行动的通知》、省环保厅《山西省环保厅关于开展核安全文化宣传贯彻推进专项行动的通知》 和《 大同市环保局核安全文化宣贯推进专项行动的通知 》,结合我院实际,制定本方案。
一、工作目标
通过专项行动,使核辐射安全从业人员学法、执法、用法、守法,熟悉核与辐射安全知识,全面理解核安全法规要求,增强忧患意识、责任意识、诚信意识,自觉应用核与辐射安全法律法规开展工作,提升我院核与辐射安全水平。
二、宣贯对象
医院所有骨干人员(主管领导、分管领导、科主任、全体医护人员)。
三、宣贯内容、重点和教材
核心内容是核与辐射安全法规基本要求及核文化基本理念。针对不同岗位,按照环境保护部《核安全文化宣贯推进专项行动总体方案》要求,以核与辐射安全法规及核安全文化基本要求为核心,以针对杜绝弄虚作假和违规操作行为为目标,以历次监督检查中发现问题为重点开展核安全文化推进宣贯活动。以环境保护部编制的《核安全文化手册》、《核技术利用法规标准汇编》、《辐射事故经验反馈》等作为宣贯主要教材。
四、宣贯方式
1.组织参加监管会议进行宣贯。精心组织持证人参加各级环保部门组织的辐射安全监管会议。
2.组织参加业务培训班和业务交流进行宣贯。精心组织持证人参加市环保局及城区环保局组织的核技术利用监管技术培训班。
3.利用辐射安全例行监督检查时机实施宣贯。结合日常监督检查深入现场机会,安排专门时间对监管人员开展现场专项培训。4.利用系统官网、电视、简报等媒体搞好宣传报道,营造浓厚氛围。
五、组织保障
为切实加强核技术利用单位的核安全文化宣贯工作的组织领导,成立领导小组,负责组织、指导宣贯工作,编制、审定宣贯要求,总结报告等文件。
组 长:王占海 副组长:徐根贤
成 员:梁彩霞、郭凯、赵晓磊
六、进度安排
(一)筹备阶段(2014年12月)。
按照上级环保部门方案要求制定我院核技术利用宣贯方案,结合辐射安全和防护状况评估报告,按照宣贯要求拟定宣贯实施方案。
(二)实施阶段(2015年1月-6月中旬)。
组织开展对全院开展宣传贯彻。组织持证人员结合本单位实际自行组织培训,对存在的问题进行自查,并开展自主宣传贯彻。
(三)总结阶段(2015年6月中旬-8月)。
关键词:核泄漏,核安全,法律体系
一、日本核泄漏事件回顾
2011年3月11日, 日本东北部海域发生了里氏9.0级特大地震, 随后在周边海域引发高达14米的海啸, 日本福岛第一核电站多台机组完全丧失冷却功能, 致使氢气爆炸, 大量放射性物质向外界扩散, 引起严重的核泄漏事故, 居住在日本福岛第1, 、2号核电站周边20公里内的居民已被紧急疏散和撤离。随后, 日本将此次核泄漏事故等级定为最高核事故级别7级, 这就使其与1986年前苏联切尔诺贝利核电站厂事故一起, 共同成为迄今为止危害等级最高, 造成损失最为严重的核泄漏事故。
核泄漏所带来的辐射是无国界的, 它会伴随洋流和季风的影响, 逐步向世界各个地区蔓延。截至目前为止, 包括中国、俄罗斯东部、韩国、越南、菲律宾等太平洋沿岸地区陆续在饮用水、空气及食品中来自日本福岛核电站检测到了微量放射性物质。
所谓核泄漏指的是核能外泄, 是发生于核能反应炉故障时所产生的后遗症。核能泄漏所引发的核辐射, 其范围与威力虽然看起来比核武器小, 但其损害程度却不亚于核武器, 也可在一定程度上造成地球上的生物伤亡。放射性物质可通过消化道、皮肤伤口或呼吸道进入体内, 引起体内辐射。此外, 辐射还可以穿透距离、被机体所吸收, 使生物受到外照射伤害。身体所遭受的辐射越多, 潜在致癌致畸形的风险就会越大。
可见, 目前发生的包括日本核泄漏事件在内的这两次历史大规模核泄漏事故, 给整个人类带来了不可磨灭的灾难和潜在威胁。虽然核能作为新型的清洁能源, 对人类进步发展起到了巨大的推动作用, 但其犹如一把“双刃剑”, 在人类使用其为自身谋福利的同时, 如不能够合理的控制它, 它将会给人类带来致命的损害。
二、从国际法角度认识核辐射
核辐射, 也被称为放射性, 存在于所有物质之中, 是亿万年来一直存在的客观事实。具体说来, 它指的是原子核从一种结构或一种能量状态, 转变为另一种结构或另一种能量状态过程中, 所释放出来的微观粒子流。危险物质是指受各国规章制约的那些物质, 如放射性物质、易爆物质以及对人类生产生活产生极大影响的化学物品。可见, 核辐射具有极大的危险性, 因此国际法上将其纳入危险物质的范畴。
但从一定程度上来说, 核能源在当今世界对人类社会的进步确实是起到了不可磨灭的作用, 为了保护生态环境, 各国为了实现低碳社会的目标, 都在大规模的开发核能源。因此, 核能源犹如一把双刃剑, 在对减少二氧化碳带来良性效果的同时, 也具有高度的危险性, 一旦发生核安全事故, 将会给本国及周边邻国的环境造成严重损害。因此, 核安全问题是伴随核能发展始终的关键。而法律作为核能发展的“安全阀”, 承担着降低核事故造成的损害以及预防核事故发生的双重责任。所以说, 完善健全的法律体系是核安全问题的首要保障。
1957年, 成立了国际原子能机构 (IAEA) , 它是一个同联合国建立关系, 并由世界各国政府在原子能领域进行科学技术合作的机构, 是国际原子能领域的政府间科学技术合作组织, 总部设在奥地利维也纳。IAEA对国际核安全的法律规制主要体现在制定相关国际公约、监督签署国执行以及制定放射性物质运输安全、辐射安全等安全标准领域。
为了和平利用核资源, 防止核能不当使用给人类带来的威胁, 国际社会通过不断加强合作, 制定了诸如《禁止核武器试验条约》等一系列防止核污染方面的公约, 但最为重要的条约尤属IAEA制定的《核安全公约》。它于1994年6月17日在维也纳通过, 该条约旨在通过世界各国的国际合作, 对核污染潜在的放射性危害形成合理有效的保护, 该条约与《及早通报核事故公约》、《核材料实质保护公约》等条约共同构成了核安全法律体系的基础。目前, 国际原子能机构与国际经合组织核能机构等国际组织正在试图通过进一步的努力, 为促使更多国家加入相关条约, 共同推动国际核责任制度的完善, 贡献自己的力量。
三、日本核泄漏对国际法基本原则的违反
(一) 违反国家主权原则
在现代国际法学中, 各国均将相互尊重主权视为处理国与国之间关系的基本原则。在现代国际法和平共处五项原则中, 国家主权原则同样也是最基本的原则, 其他原则均以此为基础和依据。主权作为国家与生俱来的权利, 是国家独立自主地处理本国对内对外事务的最高权力。
随着各国科技的高速发展, 核能作为一种清洁能源, 固然对人类的进步和社会发展起到了不可磨灭的作用。根据国家主权原则, 各国均有权根据环境政策来开发自身能源, 由于国家对其管辖范围内的自然资源享有永久主权, 因此国家开发利用核能正是其实现国家主权权利的体现。但国家在享有此项权利的同时, 还应履行一定义务, 即一国应采取一切必要措施确保本国国内陆地、海洋等环境免于遭受污染的损害, 并应确保在其管辖或控制范围内所造成的污染, 不扩大到基于双方签订公约所行使的主权权利的区域之外。
因此, 各国应采取措施防止、控制甚至减少环境污染, 杜绝在本国发生核泄漏事故后, 擅自向海洋倾注核废水的现象。据调查, 日本向海洋排放的污水含有大量放射性物质, 且其浓度已超过正常排放标准的100倍。日本此举, 已对我国及周边国家的空气质量、海洋生态环境, 甚至公民的健康权、生命权造成严重损害。日本无顾他国感受, 肆意向海洋倾注核污染物的行为已严重违背了国际法所规定的国家主权原则。
(二) 违反了可持续发展原则
所谓可持续发展指的是既能够满足当代人需求, 又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展, 既要达到发展经济的目的, 又要保护好人类赖以生存的大气, 海洋、森林、淡水等自然资源, 使子孙后代能够永续发展并实现安居乐业的美好目标。可见, 可持续发展原则贯穿整个国际法的始终, 对国际环境的保护和良性循环起着指导性作用。
日本政府在建立核电站的时候, 不仅没有对核电站的选址进行严格的筛查, 也没有对周边自然生态环境和特定地质环境进行勘测, 更重要的是, 对保护核能正常运行的环境缺乏严格的评估。虽然期间, 日本专家曾提出建议, 应加强核电站建设, 在预防海啸问题上采取措施, 但日本政府对此问题似乎并未引起足够重视, 这就为日后核泄漏事故的发生以及核污染埋下了重大安全隐患。可见, 日本政府这种不尊重自然规律, 无视生态环境的态度, 违反了作为注重长远发展经济增长模式的可持续发展原则, 给邻国的生态环境带来了严重损害。
四、对我国核安全法律体系的思考
(一) 存在的问题
1.缺乏完整的核污染法律体系
尽管在1984年我国就开始了原子能法的起草工作, 且在核安全管理方面形成了一定体系, 包括180多项技术文件, 30多部规章, 但目前并没有建立完整的原子能法律体系。2003年颁布和实施的《放射性污染防治法》是仅有的一部法律层级上的立法, 由于该法与其他一些行政法规的法律效力不同, 这就需要制定一个核能领域的基本法来统领这些法规与规章。但我国迄今为止, 在核安全领域尚未制订部门性的基本法, 因此法律阶位和体系效力上会受到一定限制。并且我国在核安全方面的法律层级较低, 这与核能利用在我国经济发展中举足轻重的地位是极不匹配的。
2.责任的承担与赔偿制度不够明确
在核安全法律领域, 一般各国法律均规定持有许可证的个人或单位是责任的承担者, 但我们不难发现, 事实上, 国家责任才是真正能够推动核安全领域健康发展的责任主体, 因为只有突出国家责任, 才能进一步加强国家对核安全领域的监督、惩戒、审批等审慎义务, 才能更好的实现责任的承担。
在赔偿方面, 虽然我国制定的《环境保护法》、《侵权责任法》、《放射性污染防治法》对核安全领域的赔偿责任制度有所涉及, 但均规定的非常抽象。这些规定不仅笼统, 在一定程度上也缺乏可操作性, 这就使得事实大致相同的案件得不到公正有效的处理, 也使得法院在处理由于核污染导致的损害赔偿纠纷时无具体规则可循。
3.国际间合作有待加强
由于各个国家的经济发展水平不一, 科学技术水平的发展不够均衡, 核安全领域的高科技一般仅仅集中在少数发达国家手中, 并且发达国家不愿意将其先进经验与别国分享。正是由于在世界范围内, 各国在管理经验与先进技术上缺乏国际交流与合作, 一些先进的核安全技术难以在更多国家的核能领域予以推广, 特别是在一国发生核安全事故后, 由于缺乏交流, 相关的数据不能够及时的在国际范围内流通, 也不能够为其他国家提供经验教训, 将他国的核安全事故消灭在萌芽状态。
(二) 完善核安全法律体系的思考
1.建立具有中国特色的完整核安全法律体系
尽管我国制定了许多行政法规与部门规章, 但关于核安全法律体系的基本法却始终未制定, 并且存在技术体系与核安全法规体系相脱节的现象。因此, 我国需要时刻秉承“安全第一、质量争先”的原则, 建设一套以综合性核安全法为核心, 以技术性文件为支撑, 涵盖整个核燃料循环、放射性物质运输以及核损害赔偿、应急事故处理等多个环节的具有中国特色的完备核安全法律体系, 以此来不断适应国内外实践经验, 以及核技术与安全的新发展。
2.明确法律责任, 增强核安全制度的可操作性
一般来说, 在核安全领域, 应由持有许可证的个人或单位作为责任主体。但由于监督、处分力度不够, 极易导致权责不明, 所以应当加强国家在核事故当中的责任比重, 如能将国家作为最终责任人, 那么就能使众多受害者得到公平有效的赔偿。可见, 只有权责明确了, 才能增强现有法律制度的操作性。同时, 成员国在制定相关条约时, 应站在全球责任承担的角度, 而非局限于自己的国家利益, 使现有法律制度中有关核安全的规定更加完善, 使公约内容更加充实, 充分发挥其指导作用, 增强实际可操作性, 将核能的开发与利用从申请、审批到抽样, 从突发事件应急处理、责任承担到赔偿等方面均做出切实可行的规定。
3.建立商业保险机制, 完善赔偿制度
我国日后在核污染领域可尝试着建立商业保险机制, 将主要风险转由商业保险公司承担, 如不足, 则可由国家做出赔偿。这种由商业机构与政府共同承担赔偿责任的制度, 不仅可以使政府减轻负担, 也使受害人得到更有效的赔偿。但此种制度要想得到有效执行, 也会遇到许多困难, 如有的商业保险机构无充足资金, 有的机构会认为核污染风险较高、难度大, 不愿承担等, 此时就需要政府雄厚的经济实力做支撑, 出现特殊情形时甚至克以强制保险运作机制。鉴于此, 保险机构应充分发挥本职作用, 从社会利益角度出发承保企业给环境造成污染的责任, 使受害人的利益能够得到更有效的赔偿。
4.加强国际交流与合作, 力争将事故损害降到最低
在当今社会, 任何一个主权国家都不是独立的个体, 国家的发展和社会的进步都离不开国与国之间的相互交流与合作。目前世界上许多国家均开始开发核能, 并且核电站等民用核能设施如雨后春笋般建立, 一旦一国发生重大核事故, 给国家所带来的毁灭性和破坏性会使一国难以承担。此时就比任何时刻都更需要各国加强国际间合作, 互通情报, 促进核能安全技术的应用, 不断增强发达国家与发展中国家的合作, 抵制无视法律法规与安全标准的行为, 将核污染所造成的损害降低到最低。
参考文献
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[4]花明.陈润羊.我国核安全法律体系研究[J].核安全, 2009 (1) .
[5]王紫零.日本核污染事故的国际环境法思考[J].法治论丛, 2011 (5) .
关键词:核安全文化 核技术应用 辐射屏蔽 放射性污染 辐射安全管理
一、前言
“核安全文化”是国际原子能机构(IAEA)在总结核事故经验教训的基础上,提出的一种超越国家、组织和员工传统的保证核安全的共同价值观和行为方式,是一种在核能与核技术领域必须存在的健康的安全文化[1]。
笔者作为核技术应用项目环境影响评价及辐射监测的专业技术人员,长期深入各核技术应用的医疗机构,直接接触核技术应用的临床医学辐射工作场所和相关辐射工作人员。笔者在各核技术医学应用项目的现场调查中发现,应用单位普遍存在着一个典型的误区:重视设计的保守性和设备的可靠性,但忽视实际操作的规范性和安全管理。本文将通过总结在实际工作中遇到辐射安全和环境保护的相关问题,分析其原因,并论述核安全文化在核技术医学应用领域的重要性。
二、存在的问题
核技术应用是指核领域中不作为动力的应用技术,它是利用放射性同位素和电离辐射与物质的相互作用所产生的物理、化学及生物效应来进行应用研究与开发的技术,其种类繁多,应用领域十分广阔。核技术在医学上的应用就是核技术应用的一个重要领域。核技术医学应用主要是指射线装置、放射源或者非密封放射性同位素应用于临床疾病诊断或治疗。
由于人们对辐射危害的认知及重视,以及核技术利用技术的日趋完善,再加上相关行政监管部门的严格把关,核技术应用单位在项目选址、工作场所布局、相关辐射防护和环境保护设施的设计上基本都能执行相关法律、法规和技术标准,特别是新建的项目,都具备良好的硬件设施,例如,建设了具有满足技术标准要求的辐射屏蔽设施,配置了相应的辐射防护用品和辐射监测设备,这一些都为核技术应用项目的安全开展提供最基本的基础条件。然而,这些硬件的配置只提供了项目安全开展的基础条件,需要操作人员正确的使用才能发挥它们各自的功效,否则就无法达到预期的效果,甚至导致严重的辐射事件或环境污染事故。
以下就核技术医学应用项目实际开展中存在的几个典型问题进行分析、讨论。
1.X射线诊断项目的不严谨操作,造成对公众的误照射。
医用X射线诊断装置是利用人的肌体不同组织密度的差异,对X射线吸收能力也不同的特点,使用X射线装置发射的X射线对身体内部组织、器官显影进行显影,从而达到诊断病情的目的。由于医用X射线诊断装置的X射线能量相对较低(最高管电压一般不超过150kV),因此《关于发布射线装置分类办法的公告》(国家环境保护总局公告2006年第26号)将其归为Ⅲ类射线装置[2],对其射线机房的要求也相对较低,技术标准对于Ⅲ类射线装置机房没有设置安全联锁、防人误入以及急停等安全措施的要求。而正是由于没有这些安全措施的约束,所以在医用X射线诊断装置的使用过程,时常发生以下这两种情况的误照射:
(1)射线机房的防护门(特别是受检者进出口)未关闭或关闭不严,操作者就已经实施X射线装置运行,从机房泄露、散射到机房门口的X射线对周围的公众会造成不必要的辐射外照射。
(2)没有通知陪护人员撤离射线机房或未为陪护人员穿戴相应的辐射防护用具就实施X射线诊断,对机房中的陪护人员造成相对较大剂量的辐射外照射。
2.忽视对核医学科辐射工作场所的管理,造成环境放射性污染和公众误照射。
核医学科核技术应用项目一般是将放射性核素及其标记化合物即放射性药物引入机体,进行疾病的诊断和治疗,其实践过程中的辐射来源来自各种放射性药物。
接受放射诊断或治疗的患者在注射或服用了放射性药物之后,自身在短时间内就成为了一个“辐射体”,向外产生射线外照射,其排泄物(汗水、口水、尿液和粪便等)也都因为带有放射性核素而成为放射性污染物。对于引入放射性药物的活度超过一定量或在引入放射性药物后需要候诊的患者,必须设置专用的场所作为这部分患者的临时活动区域,例如PET或SPECT诊断项目中的注射后休息室和131I甲癌治疗项目中的甲癌病房。这些临时的专用场所(注射后休息室和甲癌病房)通过专业的设计和环评阶段的技术论证,建成后足以屏蔽放射诊疗过程中产生的辐射照射,保证工作场所外环境的辐射水平以及对场所周围活动人群的影响均能满足相关的技术标准限值。
然而在项目开展的实际过程中,可能由于没有对这些临时的专用场所实施足够的控制,造成的公众误入这些“临时专用场所”而受到来自于注射或服用了放射性药物的患者这些“辐射体”的辐射照射。笔者在辐射监测的实际工作中,就曾经在广州市某三甲医院的核医学科发现过这种事例,当时一名公众进入到PET注射后休息室内,与休息室内等待接受PET检查的受检者并肩而坐,在这一过程中,这名公众受到了休息室内多名注射了放射性药物的受检者体内发射的γ射线外照射,而且还可能因直接接触而受到了放射性污染。同时,也发现有个别注射了放射性药物的受检者在等候扫描期间随意进出PET注射后休息室,甚至在医学科外的医院走道活动、休息,这样这些受检者不仅会对身边近距离的其他公众产生外照射辐射影响,如果其在“临时专用场所”以外的环境吐痰、排汗,或者使用普通卫生间,都会造成环境的放射性污染。
三、问题的分析与讨论
由此可见,保守的辐射屏蔽设计和到位的辐射防护硬件设施并不足以保证核技术医学应用项目安全开展,为了实现安全开展的目的,除了具备良好的硬件设施这个基础,还需要有严格的制度来规范人为的实施行为,以及保证制度能够落实到位的约束力,于是,核安全文化的重要性就在此充分的体现出来。与辐射安全和防护措施相比,核技术应用单位从事相应辐射活动的技术能力以及安全管理能力的重要性只有过之而无不及。因此在核技术应用建设项目的环境影响评价和环境保护主管部门的审批、监管工作中,都将核技术应用单位从事相应辐射活动的技术能力以及核安全文化工作作为必不可少的一部分进行评价和监管。
根据核安全文化的定义,核安全文化工作分为组织推进核安全文化建设以及提高员工核安全文化素养。
1.辐射安全管理机构
在核技术应用单位中贯切核安全文化,首要任务是建立辐射安全管理机构或明确专人负责核技术应用项目的辐射安全管理,通过辐射安全管理机构或专人实施有针对性的行之有效的管理。
所以在环境保护部2008第3号令《关于修改<放射性同位素与射线装置安全许可管理办法>的决定》中明确规定使用放射性同位素、射线装置的单位,应当设有专门的辐射安全与环境保护管理机构,或者至少有1名具有本科以上学历的技术人员专职负责辐射安全与环境保护管理工作[3]。
2.辐射安全管理制度
核安全文化作为一种无形的文化特性,在核技术医学应用单位则有形的放映在其核安全业绩上,一个单位的核安全文化建设水平也会直观的表现在其制定的操作规范、辐射安全与防护管理制度、辐射事故应急方案等等。
在环境保护部2008第3号令中规定了使用放射性同位素、射线装置的单位应有健全的操作规程、岗位职责、辐射防护和安全保卫制度、设备检修维护制度、人员培训计划、监测方案等;有完善的辐射事故应急措施。
制订合理、可行的操作规程,辐射工作人员在实施过程中严格按照操作规程执行,就能避免前面所述的一系列因人为原因造成的辐射误照射或环境污染问题。有完善的辐射事故应急预案和措施,就能够在发生辐射事故时,最大限度的降低事故所造成的危害,或避免二次事故的发生。
3.辐射工作人员培训
核安全文化建设要求员工要不断提升自身核安全文化素养,而核安全文化素养的提升除了通过自身的学习,也来自于外部的培训和交流,核安全文化要求工作人员要有相互交流的工作习惯。通过学习和培训,工作人员能够不断提升自身的专业技术水平和核安全文化素养,从而进一步在实际工作中形成严谨的工作态度和良好的职业道德。
环境保护部2008第3号令规定了在使用放射性同位素、射线装置的单位从事辐射工作的人员必须通过辐射安全和防护专业知识及相关法律法规的培训和考核。环境保护部第18号令《放射性同位素与射线装置安全和防护管理办法》同样明确了直接从事放射性同位素与射线装置使用活动的操作人员以及辐射防护负责人进行辐射安全培训[4]。
四、结论
综上所述,核安全文化建设在核技术医学应用项目上所反映出的辐射安全管理有着极其重要而不可替代的作用,在核技术医学应用项目的开展中,必须十分重视核安全文化的建设,建立辐射安全管理机构,建立、健全的各种相应的操作规程、辐射防护和安全管理制度和辐射事故应急预案,积极做好辐射工作人员的培训,提升辐射工作人员的核安全文化素养,从而实现防治辐射危害和放射性污染,保护环境和人群健康,保证核技术医学应用项目的长期良好开展的目的。
【参考文献】
[1] 国家核安全局业务培训丛书《核安全综合知识》.经济管理出版社.2013
[2] 《关于发布射线装置分类办法的公告》(国家环境保护总局公告 2006年 第26号)
[3] 《关于修改<放射性同位素与射线装置安全许可管理办法>的决定》(环境保护部令第3号 2008年12月)
3月12日,福岛核电站1号机组首先发生氢气爆炸。14日,3号机组也发生氢气爆炸。15日,2号机组、4号机组相继爆炸起火。12日报道,日本经济产业省原子能安全保安院决定将福岛第一核电站核泄漏事故等级提高至7级。这使日本核泄漏事故等级与苏联切尔诺贝利核电站核泄漏事故等级相同。
日本原子能安全委员会2011年3月30日说,福岛第一核电站1至3号机组的反应堆压力容器和安全壳都应该已经破损。继东京电力公司称福岛第一核电站1号至4号机组将报废之后,日本内阁官房长官枝野幸男于2011年3月30日表示,5号和6号机组也将报废。至此,福岛一号核电站将全部永久报废。核泄漏的危害:
造成这次核泄漏的原因,分析如下:地震导致核电站自动停堆,但停堆后
一般情况下,只要保证两个关键点,核电站即便发生事故也不会出现太大问题。一是要“停堆”(使核反应堆停止工作),二是要冷却。但这次福岛核电站发生事故后,冷却出了问题。地震发生后,核电站立即自动“停堆”。但反应堆内还有核衰变所产生的热量,需要进行冷却,否则燃料包壳将被融损,造成核泄漏。冷却核反应堆需要电力,但地震已经造成外部电网断电,随后的海啸又摧毁了应急发电机系统。结果,反应堆无法得到冷却,堆芯温度持续升高,使堆内水位因汽化而迅速下降,造成燃料棒部分裸露。在高温之下,燃料包壳金属锆与水蒸气发生反应,产生大量氢气,使压力容器内的压力不断升高。为防止压力容器损毁,日本政府下令向外释放蒸气。然而,蒸气内的氢气含量超过了限值,遇到空气后便与氧发生反应而爆炸„„。虽然福岛核电站本身存在着机型陈旧、设备老化的问题,但如果没有大地震和海啸的共同作用,这次事故是不会发生的。我国核电现状和未来规划:
在相当长的一段时间内,核电和水电、风电、太阳能等新能源,是解决世界能源危机的突破口。核电的优势首先在于环保,它不会排放二氧化碳、二氧化硫、粉尘等温室气体和大气污染物。另外,核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,有较好的经济性和安全性。建造核电站,是为了减轻环境压力、减少对化石能源的消耗,具有积极的战略意义。所以进入二十一世纪,世界各国大力发展核电,来解决能源紧张的局面。
我国能源结构仍以煤炭为主体,清洁优质能源的比重偏低。为顺应低碳经济发展要求,积极发展核电、风电、水电等清洁优质能源已刻不容缓。政府对核电行业的态度已经从“积极发展”转变到“尽可能发展”,中电投、华能等电力巨头更是纷纷抢跑,积极投资建设核电站。
大陆的核电事业经历了3个发展阶段: 第一个阶段是从1985年到1994年,共建成了3台核电机组。首座核电站秦山核电站一期于1985年开工,1991年并网,1994年投入商业运行。另外还建成了大亚湾核电站的2台机组。第二阶段是从1996年到2006年,共建成8台机组。第三阶段是从2006年至今,国家批准建造30台机组,目前已建成2台。
2010年年底,我国已投运13台核电机组,容量超过1000万千瓦,还有近30个电站上百台机组在进行前期筹划或是等待核准当中。2020年我国核电装机预计将在8750万千瓦左右,乐观估计下可达1亿千瓦。
根据国家“十二五”规划,2011年将开工建设首个内陆核电,并力争2015年投产首台内陆机组。到2015年我国核电装机容量将达到4294万千瓦,2020年达到9000万千瓦。截至到目前,11台在役核电机组继续保持安全稳定运行,总装机容量为1080万千瓦。国家不断加大核电领域投资力度,陆续核准、开工一批核电项目,核电中长期发展规划加快推进。
鉴于近几年中国核电的超常规发展,政府相关部门在2010年已经着手对《国家核电中长期发展规划》进行调整。未来5-10年,我国新建核电机组将以每年5-8台的速度递增,成为世界核电发展的火车头。2015年,我国核电装机容量将达3900万千瓦,到2020年,则可能达到8000万千瓦,占全国电力装机容量的5%,发电量的8%。
目前在建的28台机组在‘十二五’期间将陆续建成,届时我国投运核电总装机容量将超过4000万千瓦。也就是说,核电中长期发展规划所确定的目标提前5年实现已无太大悬念。我国核电装机只占全国电力总装机的1.1%,规模实在太小。即使今后5至10年大致保持目前的发展速度,2020年核电装机容量达到7000-8000万千瓦,核电占一次能源消费的比重也只能达到3.5%左右。
我国的二代改进机型,是从引进法国机型的基础上,经过消化吸收和大量技术改进,特别是采取包括部分严重事故预防和缓解措施在内的一系列安全改进措施后,逐步发展起来的。“所有投运核电机组运行良好,没有发生国际核事件分级2级和2级以上的运行事件,放射性排出物剂量水平远低于国家标准。我国二代改进机型的先进性、安全性,应该说比美国正在延寿和技改的大部分机组更好一些。” 还有许多其他重要指标。但就总体安全指标而言,我国二代核电机组安全性处于当今世界在运核电机组的先进水平,完全符合我国和国际核安全标准的要求。
用新技术的核电工程,特别是革新型核电工程,基本属于‘首堆工程’,建成后需要对其安全性、经济性、可靠性进行全面的验证和评估,才能在取得经验后逐步推广,实现商业化。” 十二五”总装机将达4000万千瓦 从世界发展核电的现状来看,核电还是比较安全的。除了前苏联的切尔诺贝利核电爆炸泄漏事故是灾难性的,其他的核电事故影响都非常小。而切尔诺贝利核事故发生的原因有两种说法,一种是操作员的失误操作,另一种说法归咎于设计缺陷,控制棒的设计缺陷,和缺少防止核扩善的安全壳,反应堆破损后,放射性反应物直接进入大气中。而且当时的工程采用的是石墨沸水堆。日本的福岛核电站是第二代核电技术,也是采用的是沸水堆技术。我国的核电采用的技术属于二代改技术都压水堆和重水堆。其安全性和技术先进性要优于二代技术。我国的核电设备都远离地震带。其投产运行经过严密反复的科学论证,和环评程序。
核电应用的三个阶段:
第一代核电技术是和平利用核能研发阶段的试验堆和原型堆。各国在上世纪五十年代开 发建设了实验性原型核电站,证明了利用核能发电的技术是可行的。以第一代核电技术为基 础的核电站有1954年前苏联建成的奥布涅斯克实验性核电站、1956年英国建成的卡德豪尔 石墨冷气堆原型核电站、1957年美国建成希平港压水堆原型核电站、1962年加拿大建成的 重水堆原型核电站等。
第二代核电技术被广泛应用于上世纪七十年代至今仍在运行的大部分商业核电站,它们 大部分已实现标准化、系列化和批量建设,主要种类有压水堆(PWR)、沸水堆(BWR)、重水堆(CANDU)和苏联设计的压水堆(VVER)和石墨水冷堆(RBMK)等。
第二代核电站技术证明了发展核电在经济上是可行的。但是前苏联切尔诺贝利核电站和 美国三哩岛核电站严重事故的发生,引起了公众对核电安全性的质疑,同时也让人们意识到 第二代核电技术的不完善性,许多国家的核电发展也都因此一度停滞。
第三代核电技术的诞生 针对公众对核电安全性、经济性的疑虑,美国电力研究院在美国能源部和核管会的支持 下,对进一步大力发展核电的可行性进行了研究,根据其研究成果制定出了《美国用户要求 文件(URD)》,对新建核电站的安全性、经济型和先进性提出了要求。随后,欧洲也出台 了《欧洲用户要求文件(EUR)》,表达了与URD文件相似的要求。
第三代核电技术就是指满足URD或UAR,具有更好安全性的新一代先进核电站技术。它具有在经济上能与联合循环的天然气机组相竞争、在能源转换系统方面大量采用二代成熟 技术的优势。第三代技术与第二代技术最为根本的一个差别,就是第三代核电技术把设置预 防和缓解严重事故作为了设计核电站必须要满足的要求。
截然相反的AP1000与EPR 现今具有代表性的第三代核电技术大致有6种堆型。分别是美国西屋电气公司的先进非 能动压水堆(AP1000)、法国阿海珐公司的欧洲压水堆(EPR)、美国通用电气公司的先进 沸水堆(ABWR)和经济简化型沸水堆(ESBWR)、日本三菱公司的先进压水堆(APWR)和韩国电力工程公司的韩国先进压水堆(APR1400)。其中最具代表性的就是AP1000和EPR。
作为第三代核电技术的代表,AP1000和EPR有一些不同。AP1000是在AP600的基础 上产生的,因此与AP600有许多相似,但是它更加简洁,更多利用非能动技术。
可以说,AP1000采用的是“减法”设计思路。它采用“非能动技术”理念,从根本上革新、利用自然界物质固有的规律来保障安全。利用物质的重力、流体的自然对流、扩散、蒸发、冷凝等原理在事故应急时冷却反应堆厂房和带走堆芯余热。按这种思路做出的设计,既简化 了系统,减少了设备和部件,又大大提高了安全性。
而EPR的产生思路与AP1000相反,它采取的是“增加专设安全系统”的“加法”思 路。它在第二代的基础上再增加和强化专设安全系统,同时增设堆芯熔融物捕集和冷却系统 以防止安全壳熔穿等。这样安全性能提高了,不过相应地核电站系统也就更为复杂,设备更 多,工程量也更大了。
第三代核电技术成为发展主流
从目前的核电发展情况来看,说第三代核电技术是当今国际上核电发展的主流一点也不为过。因为世界上核电发达国家目前已经开工建设和已向核安全当局申请建设许可证的核电 机组几乎都是第三代。而目前已向核安全当局申请建设许可证、在建和已运行的第三代核电 站中,美国占了26座,日本有14座,俄罗斯有2座,法国和芬兰各有1座。其中美国有 12台AP1000机组已向美国核监管委会申请建造运行许可证。6台AP1000机组的建造已经 签订了总承包合同,其中三台计划在2016年商业运行;而法国更是宣布不会再新建第二代 核电站。
如今,第四代核电技术也进入了人们的视野,多个国家都在进行第四代核能利用系统的 研究和开发。相信随着核电技术的不断发展,人类对核能的利用也会越来越好,核电也会迎 来更大的发展。
对于我国的核电的压水堆和沸水堆的比较: 压水堆核电站的特点
最显著的优点:
第
一、结构紧凑,堆芯的功率密度大。我们知道,中子与氢原子核质量相当,每次碰撞时,中子损失的能量最多。轻水分子是由两个氢原子和一个氧原子组成。和气体相比,水的密度很大,含氢量很高。在各种慢化剂中,水的慢化能力最强。水不仅是良好的慢化剂,也是良好的冷却剂。它比热大,导热系数高,在堆内不易活化,不容易腐蚀不锈钢、锆等结构材料。由于水的慢化能力及载热能力都好,所以用水作慢化剂和冷却剂。这也是压水堆的主要优点。
第二、经济上基建费用低、建设周期短。由于压水堆核电站结构紧凑,堆芯功率密度大,即体积相同时压水堆功率最高,或者在相同功率下压水堆比其它堆型的体积小,加上轻水的价格便宜,导致压水堆在经济上基建费用低和建设周期短。
压水堆核电站的的主要缺点有两个:
第一,必须采用耐受高压的压力容器。我们知道,水的沸点低。在一个大气压下,水在100℃下就会沸腾。压水堆核电站为了提高热效率,就必须在不沸腾的前提下提高从反应堆流出的冷却剂的温度,即提高出口水温,为此就必须提高压力。为了提高压力,就要有承受高压的压力容器。这就导致压力容器的制作难度和制作费用的提高。
第二,必须采用有一定富集度的核燃料。轻水吸收热中子的几率比重水和石墨都大,所以轻水慢化的核反应堆无法以天然铀作燃料来维持链式反应。因此轻水堆要求将天然铀浓缩到十八亿年前的水平,即富集度要达到 3%左右,因而压水堆核电站要付出较高的燃料费用。
核电安全的分析:
核电的应用和发展是相对安全的,在核电的发展史上,共出现过三次较大的事故。一起是1986年的切尔诺贝利(现位于乌克兰境内)核电站事故(7级),另一起是1979年美国三里岛核电站事故(5级)。
俄罗斯的切尔诺贝尔核电厂爆炸泄漏,美国的三里岛核泄漏事件和日本的福岛核泄漏事故。俄罗斯的切尔诺贝尔核电厂爆炸泄漏原因:
切尔诺贝尔核电厂的四个反应堆都是石墨减速沸水式(会引发蒸汽爆炸),这种反应炉在设计上就有缺陷。切尔诺贝利的悲剧主要的两个原因:堆芯设计忽略冷却剂水的空泡反应性,没有设计安全壳。人员违规操作,为做实验,在碘坑里强升功率,全部提棒,瞬发临界时根本来不及放出热量。
切尔诺贝利的事故有几大原因: 1.反应堆没有安全壳
2.反应堆设计有问题,在特殊情况下堆功率有失控的可能。
3.事故当晚在进行反应堆停水(好象是模拟循环泵故障)应急处理试验,试验时总工程师不在,由副总工程师负责(似乎是为赶时间提前进行试验)。4.操作人员疏乎,致使反应堆水位过低,功率失控。
5.操作人员缺乏经验,处置失当,没有紧急停堆(停堆后重启要很长时间)导致堆芯熔化。其实当时的操作人员有很多机会阻止事故发生,哪怕是到了最后,只要能及时放下控制棒停堆,也能避免不可挽回的后果,但操作人员考虑更多的却是停堆后重启困难,错失最后机会,这只能说是官僚体系下的人祸。就算是事故发生,如果有安全壳,放射性物质也不会泄漏出来。
三厘岛核电泄漏的原因:
核电站2号机组制冷系统出现故障,致使核反应堆部分熔化,最终造成美国历史上最严重的一次核泄漏事故。但在这次事故中,没有发生爆炸、反应堆保护壳完好,释放到周围环境中的放射性物质微乎其微。宾州还是在事故发生几小时后,迅速撤离方圆3英里内所有孕妇和孩子。原来,2号机组冷却水循环系统出现故障。由于两天前在维修时,一个出水阀门没有打开,反应堆的冷却水不断流出,却一直没有人察觉;而系统自动添加高压注入冷却水以“自救”,却被控制人员错误地关闭了阀门,停止了向堆芯内注水。这一系列失误导致核反应堆温度和压力上升,45%-47%的燃料棒发生熔化。事后调查发现,堆芯严重损坏,约20吨二氧化铀堆积在压力槽底部,大量放射性物质堆积在反应堆保护壳内,不过只有很少量放射性物质随部分冷却水的泄漏而释放到外部。
对于我国的核安全现状提出以下建议:
从世界上看,核电事故发生的原因,绝大多数情况,都是由于核电人员的核安全知识缺乏,管理和操作上的失误造成的。但福岛核泄漏例外,它是因为地震和海啸导致的结果。
对于核电的发展,在世界能源紧张的前提下,合理发展核电是毫无争议的。但核电的发展要在安全的前提下来解决。
对于还没有实践论证的第三代核电技术安全性,应该先搁置一段时间再考虑发展利用。对于成熟的二代技术,要不断改进其安全性。如,对压水堆所控制压力的设备,提高其防渗,放漏能力和抗压性能。提高防波提的高度,近年来全球地震趋于频繁,提高核电的抗震等级,和防海啸的能力。特别是应急的冷却泵站设立,即应考虑到防震也应考虑到访海啸。可以把应急设备设在海啸不能到达的地方。提高核电的管理水平,提高核电人员的核安全意识和核电知识水平。世界上比较大的前两次核泄漏事故都是因为操作人员 错误操作,和错误管理相联系的。提高对核废料处置管理水平:对核废料的安全转移提供严密的运输管理通道同时,投入大量科研资金进行研究核废料的重复利用,因为当今世界的核电技术下,核燃料都只燃烧了3%—到4%左右,就维持不了额定功率了。而这些核燃料在燃烧过程中,还会产生新的核燃料。如果能将钚材料在动力堆上实现循环利用,这意味着在现有核电规模下,中国已经探明的铀资源从大约只能使用50到70年,变成了足够用上3000年。可见核燃料的重复利用的重大意义,不仅能降低和核污染的水平,还具用重要的经济价值。
切尔诺贝尔核电厂的四个反应堆都是石墨减速沸水式(会引发蒸汽爆炸),这种反应炉在设计上就有缺陷。现在已经没什么国家用了。(台湾还有4个沸水反应炉)现在基本都是使用压水和重水反应堆我们国家的秦山三期就是重水反应堆其余的都是压水反应堆。重水堆的优缺点主要重水带来的:
优点:燃料灵活成本低,可以用天然铀,可以使用MOX,RU(都是从核废料里回收的)和钍等其他燃料;相对燃耗深,铀资源利用率高,节省铀资源,废料中U235丰度低可以不考虑回收,适合一次通过循环;可以不停堆换料负荷因子高;中子通量高,可以生产同位素;由于慢化剂热阱存在,安全性好,有两套非能动停堆系统;堆芯结构和燃料元件易于生产,适合工业化程度不高的国家国产化。
缺点:重水贵,占到投资的10%;堆芯很大;重水会漏,压力管式结构的接头多;压力管寿命只有堆寿命的一半,也就是说25年要更换全部管子;热效率比压水堆低;重水受中子辐照之后产生氚,有放射性,比轻水堆难控制;存在核扩散风险——只要减少燃耗多换料再后处理就可以获得武器级钚了。
重水堆理论上可以实现钍/铀233的自持
石墨堆也可以用天然铀,但是燃耗要比重水堆浅,堆芯体积更大,而且石墨高温会燃烧。
高温气冷堆的主要问题是燃料和功率不大,燃料富集度比轻水堆高很多,后处理困难。功率很难做大。优点是可以提供高温工艺热,用于高温电解制氢或热化学制氢。不过相比棱柱堆,球床气冷堆更难做大,我也不怎么看好球床,何况德国人的示范堆放射性污染甚至超过轻水堆。其发展是超高温气冷堆。
轻水堆中压水堆和沸水堆都很成熟,沸水堆由于没有二回路,受放射性沾染的地方多,检修麻烦,但是压力容器要更加易于制造,压水堆要更好一点。
快堆比较恐怖的是液态金属钠,钠火钠水都是很危险的反应,而且腐蚀性比较强,空泡反应性又是正的。不过快堆是减少核废物的最好途径,尤其长寿命锕系元素需要快堆进行嬗变。其他的下一代反应堆比较不错的是超临界水堆;技术上继承性好,成本低,热效率高,还可以做成快堆,但是比钠冷快堆进展要慢的多。至于熔盐堆,气冷快堆等等就更加遥远了。
火电放射性污染也很重的,云南的小龙潭火电煤里含铀,煤灰放射性超标,目前和加拿大的 业内皆知,过去五年,我国核电建设取得了举世瞩目的成就。对于已经到来的“十二五”,就运行核电规模来说,我国将进入世界核电大国行列。“今后5年,将会有30台左右核电机组建成投产,我国核电总装机容量将达到4000万千瓦,核电年发电量将达到3200亿千瓦时,核电占一次能源消费比重将达到2.2%。首批三代核电机组建成投产,将标志着我国三代核电技术的引进,成功地走过了消化吸收全过程,对顺利推进后续项目建设和增强自主创新能力意义重大。” 我国的核安全现状: 经验和教训:
提出观点:发展核能源,采取的安全措施。
国际先进核电技术已经发展到了第三代。第二代成熟的核电技术,法国、美国、加拿大、俄罗斯等国家都已经掌握,而第三代核电技术只有美国、法国掌握。目前法国正在着手研究建设第三代核电站;美国在联合其它核电技术先进的国家进行第四代核电站的研究论证工作。我国核电的发展路线是轻水压水堆,技术处在二代加,接近第三代。目前,我国能自主设计建造的核电站最大出力为65万千瓦,而国际上先进的一般都达到百万千瓦级,美国GE公司的ABWR型出力达到135万千瓦。
根据国内主管部门的规划,到2020年,我国核电领域将新增装机容量2800万千瓦,是目前的3.2倍,涉及到的直接投资达3000多亿元人民币。但由于核电的特殊性,世界各国都严格限制国外资本涉足本国核电产业。
目前世界上的核电技术已经发展到了第三代,掌握在美、法手中。法国正在着手研究建设第三代核电站;美国在联合其它核电发达国家进行第四代核电站的 研究论证工作。而我国自有的技术只有第二代,接近第三代的水平。
周边102个核电机组,离大陆最近的有100多公里;大陆的13个机组,远离地震带,技术新,3月18日,事故等级被提升为5级,此类事故最高为7级,苏联切尔诺贝利核电站爆炸事故为7级,美国三英里岛核电站事故为5级)。各国政府开始关注本国的核电安全。中国决定全面审查在建核电站,暂停审批核电项目;德国宣布暂停延长核电站运营期限的计划;印度宣布对全 此次发生事故的福岛核电站机组,是目前世界上服役年限最长的机组之一,第一核电站1号机组1971年投入运营,已达到40年的规定使用寿命。今年2月,日本政府通过决议,让这座反应堆再继续工作20年。这次事故也让日本人再次深刻反思本国的核电战略。核能专家细川荣久表示,日本“是一个不确定因素太多的国家”,地震及其次生灾害简直就是核电站的天敌,“在某种程度上说,核电站的现行安全保障还不足以让人完全放心”。
成功的核反应堆模式有以下几种:
第一种是“重水堆”。它用天然铀235作为“燃料”,用重水——氘(音同“刀”)与氧的化合物(其物理和化学性质同普通水相近)作冷却剂。这种冷却剂在为堆芯降温的同时,将热量传递到热交换器中,使另一套管道中循环流动的普通水变热,产生蒸气,推动汽轮机发电。
第二种和第三种都属于“轻水堆”,是用浓度大约为3%的铀235作“燃料”,用普通水作冷却剂。根据运行方式的不同,“轻水堆”又被分为“沸水堆”和“压水堆”。“沸水堆”是把作为冷却剂的普通水加热成蒸气,推动汽轮机发电。苏联切尔诺贝利核电站和日本福岛核电站都属于“沸水堆”。而“压水堆”在运行时,作为冷却剂的水不变成蒸气,而是通过管道加热另一套循环系统中的水,使其成为蒸气,推动汽轮机发电。“压水堆”减少了放射性物质对发电系统的污染,安全性更高。目前,世界上的许多核电站都采用“压水堆”。第四种是“高温气冷堆”。它的冷却剂是氮气或氦气。气体从堆芯获得热量,通过热交换器加热普通水,产生蒸气推动汽轮机发电。无论哪种核电站的反应堆,都要具备强大的“防御体系”——从里至外设置有燃料芯块、密封的燃料元件包壳、坚固的压力元件包壳、坚固的压力容器和安全壳4道屏障,以防止放射性物质外泄。
1979年,人类历史上出现了第一次重大核电站事故——美国三英里岛核电站泄漏事故。
1979年3月28日凌晨4时,位于美国宾夕法尼亚州哈里斯堡市东南16公里处的三英里岛核电站里,2号反应堆堆芯的压力和温度骤然升高。2小时后,大量放射性物质溢出。
这次事故的起因是一个常见的小故障:一台给水泵跳闸,使蒸气发生器失去了正常给水。此后,三道补救措施鬼使神差般全部失效:辅助给水系统自动启动后,给水管线上的阀门未能打开,无法供水;缺水的反应堆温度上升、压力升高,顶开了稳压器的泄压阀,得以成功泄压,但泄压阀的开关随即卡住,无法关闭;此时,两台高压注入泵自动启动,向反应堆的冷却剂系统注水,但核电站的操作员误以为注入的水已经够了,便关掉了一台泵,并减少另一台泵的流量。不久,堆芯温度达到2200摄氏度,导致反应堆发生放射性物质外泄。当年4月3日,经过一系列的补救措施,核反应堆堆芯温度开始下降,核电站发生爆炸的威胁得以解除。此次核泄漏事故虽然没有造成人员伤亡,但导致电厂周围80公里范围内的生态环境受到污染。
1986年4月26日1时23分44秒,苏联切尔诺贝利核电站(位于今乌克兰境内)4号机组核反应堆在科技人员进行一项实验的过程中,突然发生蒸气爆炸,核电站的屋顶当即被炸飞。大火足足燃烧了10天,8吨多的放射性物质随高温冲向高空,扩散面积达乌克兰国土面积的一半以上,致使56人直接丧生,336万人受到核辐射的侵害。直到今天,距离核电站30公里的区域仍被称作“死亡区”。1998年和2000年,切尔诺贝利核电站被永久关闭前,记者两次走进了这个“死亡区”。发生爆炸的4号机组,位于主楼一端的尽头。当年,大火被扑灭后,苏联开始封闭4号机组。一支35万人的抢险大军经过206个昼夜的连续奋战,投入36万吨混凝土、5000多吨钢材,在4号机组上浇筑了一座高75米、长160米、宽110米的核反应堆掩体。它被人们形象地称为“石棺”。即便如此,50—180吨核燃料的强烈核辐射,仍然穿透了厚厚的“石棺”。中国大陆周边地区的核电站是否对我国构成潜在威胁?我们的核电站能否抵御地震、海啸、台风等自然灾害?日本福岛核电站核泄漏事故发生后,这些都成了中国人最关心的问题。
中国大陆周边地区核电站的分布情况是怎样的?
李永江:除了日本的54台核电机组,其他情况是:韩国21台、印度20台、中国台湾6台、巴基斯坦1台。
日本核电发展较早,其采用的技术,从机型上看,主要采用“沸水堆”和“压水堆”。福岛核电站机组采用的是“沸水堆”。周边除日本和我国台湾省的核电发展较早外,其余基本与我们是同步发展的,而且大多采用“压水堆”,属上世纪80年代后期的技术,其标准体系和设计、建造标准有了很大提高,安全性应当高于日本前期的“沸水堆”机组。国际通行的核电站应急设计,是以反应堆为中心画一个圆作为应急计划区,圆的半径最大为30—50公里。圆以外的地区,受到核辐射的影响都是非常小的。从我国大陆周边看,印度、巴基斯坦与我们隔着喜马拉雅山脉,日本西海岸与我国大陆相距上千公里,韩国与中国大陆的最近距离是172公里,台湾省与大陆的最近距离也有126公里。假设周边地区的核反应堆发生最严重的事故,对我们的直接影响也是可以忽略不计的。
我国核电站主要分布在沿海地区。这出于两方面的考虑:首先,海水能够为核电站提供充足的冷却水;其次,沿海地区经济较为发达,用电量较大,同时对核电的电价也能接受。核电站的选址还要考虑很多具体因素。例如,一般核电站厂址的地下应为基岩,即以岩石作为地基,这对核电站的牢固性很有好处。核电站也应避免建造在地震带和地震、海啸、台风等自然灾害多发区。
我认为,从我国目前核电站选用的机型、选址、安全标准、国家对核电站的监管以及从业人员的素质来看,我国发展核电是安全的。对每个核电站的设计论证,都会根据厂址的自然和社会条件,假想出所有可能影响其安全的事件。这些事件分为内部事件和外部事件。内部事件包括操作失误和设备故障等;外部事件主要是地震、海啸和极端天气等。设计核电站时,会充分考虑每个事件及几个事件同时发生可能产生的后果,分析出其中最严重的情况,从而在设计中加以防范。首先,我们在选址时就将核电站遭受自然灾害的可能性降到了最低。我国的厂址资源非常充足,据我所知,目前可供选择的厂址至少可以建200个机组,相信还有很多合适的其它厂址。我国的核电厂址都严格选在非地震带及非地震高发区,有些地方甚至几百年都没发生过地震。
另外,我国的核电起步比日本要晚,所以采用的技术更加先进。福岛第一核电站的运转时间已经超过40年了,而我国大陆最早的核电站也只运转了20年,现在还不存在设备老化的问题。核电站的安全是有保证的。二代改进技术和第三代技术掩护下,中国核电机组尚未出现超过二级的安全事故。表面的风平浪静下是法律的真空地带。
据美国核能研究所(NEI)最新统计,截至2011年1月,全球29个国家共有442台运行核电机组,还有65座核电站在建。其中,中国在建的反应堆达28座,约占全球在建核反应堆总数的40%。日本福岛的核泄漏危机,让中国政府对核电站作出重新审视。“我们会吸取日本方面的一些教训,”国家环境保护部副部长张力军称,“但是我国发展核电的决心和发展核电的安排不会改变。”
福岛核电站采用的是二代核电技术,其最大问题就在于遇紧急情况停堆后,须启用备用电源带动冷却水循环散热。
目前中国正在沿海建设并将向内陆推广的第三代AP1000核电技术,则不存在这个问题。” 第三代AP1000技术,是美国西屋公司的设计。相比第二代,技术最核心的进步就是采用了“非能动”安全系统,一旦遭遇紧急情况,不需要交流电源和应急发电机,仅利用地球引力、物质重力等自然现象就可驱动核电厂的安全系统。
2006年,美国西屋公司在中国第三代核电招标中成为赢家。中国也成为该技术“第一个吃螃蟹”的国家。当时,据《第一财经日报》及其他媒体广泛报道,西屋胜出的主要原因之一是报价较低,同时AP1000采用“减法”方案,简化了系统设计。
该反应堆技术将在浙江三门核电站和山东海阳核电站中首次使用,并作为未来国内核电产业的主流技术。
“福岛核电站事故表明,在紧急情况下,应急柴油机启动这种主动安全模式是靠不住的。”
今年年初,范必曾撰文支持第三代AP1000技术,“二代机型缺乏预防类似前苏联切尔诺贝利和美国三里岛核电站严重事故的安全措施。
目前,国际上特别是发达国家新建核电厂大都采不过,虽然理论上讲,第三代技术的安全水平高于二代,但是像AP1000这样的革新型机型,目前首堆工程的钢安全壳还未封顶,安全性及经济性都没有得到工程实践验证。
用第三代技术。” 根据《核电信息周刊》透露,2009年,西屋在美国进行的AP1000机组的主泵空载试验以失败告终,具体表现为叶轮或轴承裂缝或断裂,后来进行了改进,但仍然出现密封失效等问题,随后西屋发言人称要改变反应堆冷却剂泵设计。直到去年5月主泵第三次中间试验取得初步成功。核电专家张禄庆指出,AP1000“还谈不上是成熟的商用技术”。与此同时,中国核电市场也是巨头博弈之地。虽然AP1000是中国规定引进的三代核电技术,但尚未经实践检验,其主要载体、研发平台——国核(国家核电技术公司)并没有核电运营牌照。因此,当中国并未强制运营商统一核电技术时,第二大运营商中广核(中国广东核电集团)的“二代改”CPR1000改进型压水堆技术已在国内落地生根。
CPR1000技术源于从法国阿海珐引进的二代技术M310,即大亚湾的反应堆技术。M310因经济性和安全性上佳成为二代技术的佼佼者。中广核对其作了较小的改动,从而很早获批,并最先运用于2003年的岭澳一期,至今一直安全运行。
中国最大核电运营商——中核(中国核工业集团)也从M310先后发展出两项改进型压水堆技术CNP600和CNP1000,但因迟迟无法获得安全认证,不得已只好回头采用老对手中广核的CPR1000技术。
就安全性来说,二代改进型比原来的二代有明显的进步,拥有反应堆压力容器低泄漏设计、堆坑注水技术防止炉芯熔穿等特点,这也是两大核电企业不愿意轻易放弃二代加的主要原因。
“我们需要从福岛核事故中总结经验和教训。”目前中广核正在对日本核泄漏事件进行跟踪评估。从核电站选址、技术选址,到防护管理及应急制度体系的完善,日本核事故已为中国核电事业发展“及时地上了一课”。从沿海到内陆
安全问题是困扰核电发展的最大命脉,一旦发生核电事故,对于一个国家的核电战略将产生毁灭性的打击。历史上,美国就曾因为三里岛事件,在30 年时间内没有建过一座核电站。“目前在我国,一个核电站从普选厂址到动工建设往往需要5年甚至更长的时间,其中最重要的就是对于安全性的反复论证。与普通火电厂不同,核电厂的选址需要考虑的问题更多,不仅包括地震、洪水、土工、极端气象条件、飞机坠毁、化学爆炸等等外部事件,也包括自然环境、水文环境、人口密度、人口分布等环境人文因素。
“例如,核电厂的设计应该能够防范地震、洪水等外部事件对核电厂安全的潜在威胁;对于使用水作为冷却剂的反应堆而言,需要有足够的冷却水源;同时,核电厂所在地区人口密度不宜过高,并且应具备建设应急撤离道路的条件。”清华大学核能与新能源技术研究院教授曲静原表示,“另外,还要考虑自然生态以及水资源保护等方面的问题。” 《核电厂环境辐射防护规定》,核电厂周围应设置非居住区和规划限制区,非居住区的半径不小于500米;规划限制区的半径一般不小于5公里。其中,规划限制区内必须限制人口的机械增长,对该区域内的新建和扩建项目加以引导或限制,以保证在事故情况下能够有效地采取防护措施。
中国核能动力学会经济专业委员会原主任温鸿钧表示:“沿海有沿海的地震问题,内陆有内陆的地震问题,这与内陆和沿海没有关系,主要是注意避开地质断裂带建厂。”,内陆的江河湖泊,往往同时也是很多居民的饮用水源,并广泛用于农业灌溉等用途,因此对于排放物安全性更加敏感。
中国各地区积极建设核电站的热情不难理解。近几年来,中国许多省份在冬夏两季均会出现不同程度的电荒,而在节能减排“苛刻”的目标下,碳排放接近零而经济效益极高的核电站无疑是一个完美的选择。核电站主要收益来自于卖电。得益于单位发电量下燃料成本的低廉,核电站发电成本远低于火电。据了解,核电燃料成本约为0.1元/度,而火电燃料成本为0.3元/度。
目前中国在甘肃和广东各有一座核废料处置场,各可存放核废料8000立方米。“考虑到每百万千瓦核电站将每年产生核废料100立方米,我们预计两座处置场将在2020 年前后达到饱和。” 吴佳鑫分析:“如果原子能法不能如期颁布,我国核能发展将会面临一系列瓶颈。诸如多头管理导致效率低下且权责不清,核废料处置无法可依,核燃料、核设备进出口无章可循等。
据《中国能源报》报道,由工业和信息化部牵头起草的《原子能法》,受到了国家重视,国务院法制办已经把《原子能法》的立法工作列在了较为优先的位置。
今年全国“两会”期间,全国政协委员、中国核动力研究设计院副院长兼总工程师陈炳德呼吁尽快出台《原子能法》—在“裸奔”了20余年后,中国核电还未穿上法律的外衣。核电站不会向原子弹那样爆炸,因为核电站和原子弹所用的核燃料浓度不同,核电站动力堆使用的核燃料中,铀-235的浓度一般只占2%~5%,而原子弹的核燃料中,铀-235或钚-239的浓度必须在90%以上。因此核电站动力堆根本不具备原子弹那样的爆炸条件。
所以说核电是安全的能源,也是清洁的能源。
1kg铀的原子核如果全部分裂,它所发出的热量相当于燃烧2700吨优质煤。
核能的开发利用,应按照其科技难度的不同,分为热中子反应堆、快中子增值反应堆、可控核聚变反应堆三步,但在技术上又相互交叉衔接,逐步进入实用阶段。
第一步是热中子反应堆,他早已进入实用阶段。目前世界上正在运行的400多座核电机组,除少数几座以外,都是热中子反应堆。我国目前建成核电机热中子反应堆核电站主要缺点是核燃料的利用率很低。在开采、精炼出来的铀中,只有0.71%能在热中子反应堆中裂变产生核能,其余的99%都将作为贫铀(铀-238)积压下来,要待快中子增值反应堆建成运行后才能大量使用。
组装备的都是热中子反应堆。
第二步是快中子增值反应堆的应用。快中子增值反应堆(简称快堆)的最大优点是他能充分利用核燃料。因为它在消耗裂变燃料产生核能的同时,还能利用铀-238生产出相当于消耗量1.2~1.6倍的裂变燃料。这样就可以把热中子堆积压的贫铀充分的利用起来。它的建造和发电成本也比热中子核反应堆核电站高2~3倍。所以,由于快堆在技术上尚不成熟,在经济上尚不能与热中子核反应堆相竞争。如何使快堆技术成熟,工艺简单,经济性提高,是反应堆专家们为使快堆能成为21世纪的主力堆型需要解决的重要科技任务。
四、我国核电现状 4.1、我国已经投产运行的核电站主要有三个核电基地,共计11个堆,我国总装机容量为906.8万千瓦。其中,中国广东核电集团全资和控股的核电机组4台,装机容量394.8万千瓦,占全国核电总装机容量的43.5%。其余的核电机组为中核总集团全资和控股。其中:
l 秦山基地:5个堆,装机容量290万千瓦;其中秦山一期 300MW压水堆机组一台, 秦山二期600 MW压水堆机组二台,秦山三期700 MW压水堆机组二台,l 大亚湾基地:4个堆,装机容量380万千瓦;其中大亚湾900 MW压水堆机组二台,岭澳一期900 MW压水堆机组二台;
l 田湾基地:2个堆,装机容量200万千瓦;1000 MW压水堆机组二台; l 国内核电装机容量占电力装机容量的1.59%,发电占总发电量的2.3%。4.2.国内在建核电站
目前国内已经开工核电站有岭澳核电站二期2×108万千瓦、秦山二期扩建工程2×65万千瓦、红沿河核电站4×111万千瓦、宁德核电站4×111万千瓦,共12台核电机组获得国家批准开工建设,总装机容量为1224万千瓦。其中,中国广东核电集团全资、控股和为主建设的核电机组有10台,装机容量为1094万千瓦,占全部批准在建核电机组总装机容量的89.3%。
近期开工在建核电站如下:
l 秦山基地:4个堆,装机容量330万千瓦;其中秦山二期600 MW压水堆机组二台,秦山一期方家山1000 MW压水堆机组二台,l 大亚湾基地:2个堆,装机容量200万千瓦;岭澳二期(岭东核电站)1000 MW压水堆机组二台,l 红沿河基地:2个堆,装机容量200万千瓦; l 三门核电基地:2个堆,装机容量200万千瓦; l 海洋核电基地:2个堆,装机容量200万千瓦; l 阳江核电基地:2个堆,装机容量200万千瓦; l 宁德核电基地:2个堆,装机容量200万千瓦;
厂址准备:沿海、内陆已经选点申报了20多个核电基地,最近国家又调整了核电发展规划,由原来到2020年计划要建成4000万千瓦改为6000万千瓦,这意味着,中国到2020年的核电发展规模将比原计划扩大50%。
4.3、采用CPR1000(M310)技术的国内核电站 1)岭澳二期核电站,2)广东阳江核电站,3)红沿河核电站 4)福建宁德核电站,5)福建福清核电站,6)秦山一期核电站“方家山扩建项目”。7)海南昌江核电站,8)湖南桃花江核电站(目前技术路线没有完全确定); 9)田湾核电站5~8#机组。
国各地的核电站进行安全检查„„ 完全有安全保证
据报道全球在地震易发区运行的核反应堆有数十个,其中至少14个反应堆位于地震高危区。而这些核电站大多分布在两个地方,即日本和中国台湾。这两个地方由于自然资源有限,所以选择建设核电站,宁愿冒着核灾难的风险,也不愿完全依赖外国能源供给。
根据英国伦敦行业组织世界核协会提供的数据,全球正在运行的核反应堆当中,有48个位于已知至少会发生中等地震活动的区域,占运行中反应堆总数的11%,这其中就包括日本核危机焦点福岛第一核电站反应堆。有14个反应堆位于地震活动水平较高的区域,占3%,其中有10个位于距海岸线不到一英里(1.6公里)的位置,面临地震和海啸双重风险。在位于地震活动水平较高区域的14个反应堆中,日本和中国台湾两地就占了10个。美国也有两个反应堆位于地震高发区,斯洛文尼亚和亚美尼亚也各有这样一个反应堆。此外,亚美尼亚还有一个规划中的反应堆。
2011年4月12日,日本原子能安全保安院根据国际核事件分级表将福岛核事故定为最高级7级。
当年4月26日,位于今乌克兰境内的切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸,造成30人当场死亡,8吨多强辐射物泄漏。这次核泄漏事故使电站周围6万多平方公里土地受到直接污染,320多万人受到核辐射侵害,造成人类和平利用核能史上最大一次灾难。
3月12日,原子能安全保安院将福岛第一核电站核泄漏事故等级初步定为4级。此后,该核电站发生了反应堆燃料熔毁、向外界泄漏放射性物质的情况,原子能安全保安院根据国际标准将事故等级提升到5级。
核电站只需消耗很少的核燃料,就可以产生大量的电能,每千瓦时电能的成本比火电站要低20%以上。核电站还可以大大减少燃料的运输量。例如,一座100万千瓦的火电站每年耗煤三四百万吨,而相同功率的核电站每年仅需铀燃料三四十吨。核电的另一个优势是无污染,几乎是零排放,对于环境压力较大的中国来说,符合能源产业的发展方向。
2008年1-11月,中国核力发电行业实现累计工业总产值22,877,173,000元,实现累计产品销售收入22,372,958,000元,实现累计利润总额10,548,918,000元。2009年1-11月,我国核力发电行业实现主营业务收入23,410,486,000元,实现累计利润总额9,706,462,000元。
“三代核电技术全面考虑了预防和缓解发生频度极低的严重事故后果的安全措施,在设计理念上也更加先进,安全性能更好。而且,三代核电技术大量吸纳了二代机组在长期改进中开发的技术和先进管理手段。因此,三代技术实际上是二代技术的发展和延伸。割裂二代、三代核电在技术上的连续性,不利于核电的健康发展。”张华祝坦言。
赵成昆表示,为了适应我国能源结构调整的迫切需要,在我国三代核电具备商业化推广之前,抓紧建造一批成熟的、安全的、经济的、设备国产化程度高的二代改进型核电机组,“不会带来长期风险”问题。
“
核能发展会继续执行热中子反应堆-快中子反应堆-受控核聚变堆“三步走”的路线,现时核能发电以开发热中子反应堆技术为主,同时加快开展快中子反应堆的研究,并前瞻计划受控核聚变堆技术的探索工作。中国在建设核电项目的同时,将同步建设中低放射性废物处置场,用来处理核电发展不断增加的中低放射性废物,并在2020年前建成收藏高放射性废物的地下室。[3] 中国在大力发展核电的同时,也需要直面安全挑战,同时保证公众的知情权和参与权。除了核电站,在农业、医疗、科研等领域广泛应用的辐射装置的安全性也应受到足够关注。核能协会提供的相关数据显示,未来5年,我国将新开工建设3800万千瓦核电,每年新开工8台左右机组。而且从2013年开始,每年开工的与建成投产的机组数量大体相当,在建规模将进入一个相对平稳的状态。“十二五”期间开工建设的核电项目,将为实现2020年建成7000-8000万千瓦的目标打下坚实基础。
011年,在中国运行的6座核电站共11台机组,总核电容量有9百多万千瓦,仅占全国总发电量的2%。按照《核电中长期发展规划(2005-2020年)》,到2020年,中国将增建成多座核电站,当前已经从广东、浙江、山东、江苏、辽宁、福建、广西等沿海城市确定了13个优先选择的厂址,预计到时总投产核电容量达到4000万千瓦,核电年发电量达到2600亿千瓦小时,可占全国发电量的6%以上。并且,根据当前的核电建设,这个目标预料还可以上调。
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