2014年的核安全峰會于3月24-25日在荷蘭海牙舉行，全球53個(gè)國家、58位領(lǐng)導(dǎo)人將出席此次會議。雖然這次核安全峰會的主要議題是防止核恐怖主義，但作為核安全領(lǐng)域的另一個(gè)重要議題，核事故同樣值得我們關(guān)注。
支持核電的人會不予余力地宣傳核電是一種安全、清潔、高效的能源，而反對核電的人則會拿出一張張令人毛骨悚然的核事故照片來告訴民眾核電是多么的可怕。世界上可能再也找不出一項(xiàng)技術(shù)，讓支持派和反對派的意見反差如此之大了。然而，不管是“挺核”人士，還是“反核”人士，面對核事故，我們不應(yīng)該是刻意隱藏，也不應(yīng)該是肆意渲染，而應(yīng)該是客觀、事實(shí)求是地來直面核事故。
從二十世紀(jì)50年代開始到現(xiàn)在，核電已經(jīng)發(fā)展了60多年。在這60多年的發(fā)展過程中，一共出現(xiàn)了三次重大核事故。這三次重大核事故出現(xiàn)在不同時(shí)期，也分布在不同地區(qū)。它們分別是：1979年發(fā)生在美國的三哩島核事故，1986年發(fā)生在前蘇聯(lián)(現(xiàn)烏克蘭)的切爾諾貝利核事故，和2011年發(fā)生在日本的福島核事故。在這里，我們說的是發(fā)生在美國的三哩島核事故，而不說美國三哩島核事故。這是因?yàn)楹耸鹿适菦]有國界的，每一次核事故的后果都會影響整個(gè)世界，只是這些事故發(fā)生在了美國、蘇聯(lián)和日本而已。以下，讓我們逐一回顧這三次重大核事故。
(一) 三哩島核事故
三哩島核事故是核電歷史上第一次出現(xiàn)堆芯熔化的重大核事故，它是由一系列人為操作失誤和機(jī)械故障的不斷疊加造成的。但三哩島核事故的后果并不是特別嚴(yán)重，既沒有造成人員死亡，也沒有出現(xiàn)大規(guī)模的放射性泄漏。然而，作為歷史上第一次核事故，各國媒體大肆報(bào)道，加深了民眾對核能的恐慌，也激發(fā)了西方反核潮流，反核開始成為了環(huán)保人士的工作內(nèi)容之一。
三哩島核事故堆芯熔化示意圖
三哩島核事故的媒體報(bào)道
事故過程
1979年3月28日凌晨4時(shí)，位于美國賓夕法尼亞州首府哈里斯堡東南方向16公里處的三哩島核電站二號機(jī)組(TMI-2)正常運(yùn)行，三名工作人員正在清洗汽輪機(jī)的凝結(jié)水系統(tǒng)。在清洗凝結(jié)水系統(tǒng)中，由于操作失誤，導(dǎo)致汽輪機(jī)停機(jī)。汽輪機(jī)停機(jī)導(dǎo)致了二回路冷卻能力下降，反應(yīng)堆內(nèi)溫度和壓力不斷上升。這時(shí)，核電站的控制系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)泄壓閥，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)緊急停堆。至此，上述的一切只是一件人為操作失誤引起的反應(yīng)堆緊急停堆事件，還不屬于事故。
但是，泄壓閥由于機(jī)械故障，自動(dòng)開啟后無法自動(dòng)關(guān)閉，反應(yīng)堆內(nèi)的冷卻劑不斷向外泄漏，水位不斷下降。對于這種情況，核電站的專設(shè)安全系統(tǒng)也早有準(zhǔn)備，高壓安注自動(dòng)啟動(dòng)。高押安注是通過其他系統(tǒng)給反應(yīng)堆額外注水，以確保反應(yīng)堆得到有效冷卻。至此，事件已經(jīng)發(fā)展成為事故了，當(dāng)還屬于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，即設(shè)計(jì)中就已經(jīng)考慮到有可能發(fā)生的事故。
但是，荒唐的事情發(fā)生了。在高壓安注系統(tǒng)啟動(dòng)之后，反應(yīng)堆出現(xiàn)了一系列的安全警報(bào)，
操作人員錯(cuò)誤地解讀警報(bào)信息，人為把高壓安注的水泵關(guān)閉了。這就導(dǎo)致了注入反應(yīng)堆里的水流量小于從泄壓閥泄漏出去的水流量，也就是說反應(yīng)堆內(nèi)的水位在不斷減少。當(dāng)堆內(nèi)的冷卻劑減少到不足以覆蓋堆芯之后，燃料棒溫度不斷升高，直至最后發(fā)生堆芯熔化。
事故后果
三哩島核事故是核電歷史上第一次出現(xiàn)堆芯熔化的核事故。它是由一系列人因事故和機(jī)械故障的不斷疊加造成的，但它的后[工業(yè)電器網(wǎng)-cnelc]果并不是特別嚴(yán)重。整個(gè)事故期間，有3名工作人員受到了40毫西弗劑量(工作人員每年可以接受50毫西弗的劑量)的輻照，1名工人的前臂皮膚受到了500mSv的輻照，1名工人的手指因進(jìn)行反應(yīng)堆冷卻劑取樣操作而受到1500mSv的輻照。整個(gè)事故中，無人員受傷和死亡。核電站周圍15英里內(nèi)大約有14.4萬人撤離(大部分人是自動(dòng)撤離)，但不到一月的時(shí)間，幾乎所有人都回到了原住地。
三哩島核事故的事故后果影響能夠控制得如此之小，最主要的原因是它設(shè)計(jì)了安全殼。安全殼是一個(gè)墻厚達(dá)到1米的鋼筋混凝土構(gòu)筑物，它的堅(jiān)固程度可以承受飛機(jī)的撞擊。在三哩島核電站內(nèi)部發(fā)生堆芯熔化之后，釋放出來的放射性物質(zhì)全成功地控制在了安全殼以內(nèi)，從而保護(hù)了周圍公眾不受核輻射的影響。
三哩島核事故讓核電站的設(shè)計(jì)人員認(rèn)識到了堆芯熔化是可能發(fā)生的，在此之前大部分設(shè)計(jì)人員認(rèn)為這是不可能發(fā)生的事情，因?yàn)樗麄冊O(shè)計(jì)了足夠多的保護(hù)措施。在三哩島事故之后，設(shè)計(jì)人員在防止堆芯熔化事故方面開展了大量的設(shè)計(jì)研究工作，有效提高了新建反應(yīng)堆在這方面的抵抗能力。
(二)切爾諾貝利核事故
切爾諾貝利核事故是核電歷史上最為嚴(yán)重的一次核事故，也是人類歷史上最為嚴(yán)重的一次工業(yè)事故。它的發(fā)生有一部分原因是設(shè)計(jì)缺陷，但最主要的還是人為因素。切爾諾貝利核電站的技術(shù)在事故之后被逐步淘汰，目前已全部淘汰，現(xiàn)有的核電站是不能再發(fā)生類似的事故了。
切爾諾貝利核事故現(xiàn)場
切爾諾貝利核電站上的石棺
事故過程
1986 年4月25日，距離烏克蘭首府基輔130公里，距離切爾諾貝利18公里的切爾諾貝利核電站4號機(jī)組正在進(jìn)行一次安全試驗(yàn)。26日1時(shí)，工作人員為了達(dá)到試驗(yàn)計(jì)劃的功率，將保證反應(yīng)堆安全的控制棒提出，所提升的控制棒已經(jīng)超出了運(yùn)行規(guī)程的限制。盡管如此，試驗(yàn)仍繼續(xù)進(jìn)行。為了避免反應(yīng)堆自動(dòng)停堆，工作人員還切除了部分事故保護(hù)系統(tǒng)。
試驗(yàn)開始后不久，反應(yīng)堆功率急劇上升，冷卻劑溫度上升，出現(xiàn)閃蒸現(xiàn)象(即突然蒸發(fā)成水蒸氣)。冷卻劑閃蒸之后，反應(yīng)堆內(nèi)空泡增加，具有正空泡系數(shù)的石墨沸水堆功率急劇上升(據(jù)說是4s內(nèi)增大了100倍)。所謂的正空泡系數(shù)表示的是堆內(nèi)空泡越多，反應(yīng)堆功率越大，這也就是這種反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)缺陷，現(xiàn)在法規(guī)要求反應(yīng)堆的空泡系數(shù)必須為負(fù)值。這時(shí)，工作人員希望把控制棒插到堆芯里，但是由于堆芯功率暴漲，溫度急劇上升，導(dǎo)致了控制棒管道變形，控制棒無法插入堆芯。至此，反應(yīng)堆已經(jīng)進(jìn)入了失控狀態(tài)。
反應(yīng)堆進(jìn)入失控狀態(tài)，堆芯功率迅速增加，燃料棒開始熔化，堆內(nèi)蒸汽壓力瞬間暴漲，最后導(dǎo)致了一場蒸汽爆炸。蒸汽爆炸破壞了反應(yīng)堆的頂蓋，并把反應(yīng)堆廠房屋頂炸毀。切爾諾貝利核電站沒有設(shè)計(jì)安全殼，當(dāng)時(shí)對于安全殼的必要性還存在爭議，美國人認(rèn)為需要，蘇聯(lián)人認(rèn)為不需要。所以，反應(yīng)堆廠房被炸毀意味著所有放射性全部釋放到環(huán)境中，這就形成了歷史上最嚴(yán)重的放射性物質(zhì)泄漏事故。這個(gè)過程說起來不短，但實(shí)際上整個(gè)過程只有8分鐘，工作人員根本還沒有時(shí)間進(jìn)行搶救。
反應(yīng)堆內(nèi)的蒸汽爆炸導(dǎo)致廠房損壞，放射性物質(zhì)直沖云霄，四處飛濺。而更為雪上加霜的是，從反應(yīng)堆內(nèi)濺射出來的高溫核燃料和石墨與氧氣接觸，引起了石墨火?；鸹S著放射性物質(zhì)濺落到核電站的各個(gè)廠房，引起了30多處的大火。即是放射性物質(zhì)釋放
