福島核事故發(fā)生后，出于審慎的態(tài)度和安全至上的原則，核電“國四條”的部署應(yīng)需而生。國務(wù)院常務(wù)會議要求，立即組織對我國核設(shè)施進(jìn)行全面安全檢查，切實(shí)加強(qiáng)正在運(yùn)行核設(shè)施的安全管理，全面審查在建核電站，嚴(yán)格審批新上核電項(xiàng)目。
事故第5天，中國便對核電安全大檢查作出部署。在9個多月的時間里，對全國41臺運(yùn)行、在建核電機(jī)組，3臺待建核電機(jī)組，以及所有民用研究堆和核燃料循環(huán)設(shè)施等，進(jìn)行了綜合安全檢查。反應(yīng)之靈敏、重視之程度、啟動速度之快，全球少有。
“檢查的結(jié)果令人欣慰。”日前，中國工程院院士、秦山二期工程總設(shè)計(jì)師、國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)局專家咨詢委委員、核安全專家委員會委員葉奇蓁在接受專訪時表示，“預(yù)防類似福島核事故，已經(jīng)有短期、中期、長期計(jì)劃和相應(yīng)對策，而且每個核電站都有針對性的改進(jìn)措施。”
“福島核事故應(yīng)當(dāng)成為我們改進(jìn)的一面鏡子。”他同時認(rèn)為，發(fā)展核電是中國的戰(zhàn)略選擇，但安全是核電的生命，中國的核電要取得長遠(yuǎn)的、可持續(xù)的發(fā)展，核電發(fā)展就必須安全、高效地推進(jìn)。
我國運(yùn)行核電站總體上是安全的，核安全監(jiān)管是到位的
《瞭望》：福島核事故后，我國立即啟動了核電安全大檢查。在這個過程中，主要發(fā)現(xiàn)了哪些問題呢?
葉奇蓁：我國核電綜合安全檢查的總體結(jié)論是：我國核安全標(biāo)準(zhǔn)全面采用國際原子能機(jī)構(gòu)的安全標(biāo)準(zhǔn)，核安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系與國際接軌。民用核設(shè)施在選址中對地震、洪水等外部事件進(jìn)行了充分論證。核電廠在設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)、調(diào)試和運(yùn)行等各環(huán)節(jié)均進(jìn)行了有效管理，總體質(zhì)量受控。
檢查發(fā)現(xiàn)的問題主要是：個別核電廠的防洪能力不滿足新的要求，個別民用研究堆和核燃料循環(huán)設(shè)施抗震能力未達(dá)到新的標(biāo)準(zhǔn)，部分核電廠未制定實(shí)施嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解規(guī)程。對這些問題有關(guān)部門和企業(yè)迅速組織整改，目前已取得階段性成效。
《瞭望》：針對我國核電安全，如何認(rèn)識和吸取福島核事故經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)?
葉奇蓁：從福島核事故中可以看到，應(yīng)當(dāng)采取以下改進(jìn)措施，包括：加強(qiáng)極端自然災(zāi)害時的核電站防水淹措施;增加在極端自然災(zāi)害時的應(yīng)急補(bǔ)水措施;在現(xiàn)有電源可靠性基礎(chǔ)上，增加在極端自然災(zāi)害時全廠斷電情況下的臨時移動電源;增加乏燃料水池的應(yīng)急監(jiān)測裝置;增加應(yīng)急情況下的氫監(jiān)測和控制設(shè)施;保證應(yīng)急控制中心在極端自然災(zāi)害時的可居留性;應(yīng)急輻射環(huán)境監(jiān)測改進(jìn)，保證在極端自然災(zāi)害時監(jiān)測的可靠性;建立外部災(zāi)害的預(yù)警及制定防災(zāi)預(yù)案;制定嚴(yán)重事故管理導(dǎo)則、極端災(zāi)害緩解導(dǎo)則等措施。
我國吸取福島核電事故的教訓(xùn)，根據(jù)在建核電站建造程度不同，已經(jīng)采取相應(yīng)改進(jìn)措施，防范極端自然災(zāi)害可能帶來的安全隱患。
《瞭望》：中國核電的“后發(fā)優(yōu)勢”體現(xiàn)在哪些方面?
葉奇蓁：目前，我國核電機(jī)組大多采用上世紀(jì)90年代以后的新機(jī)型，稱為二代改進(jìn)型，技術(shù)水平達(dá)國際同類先進(jìn)?；緦?shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)、自主制造、自主建設(shè)和自主運(yùn)營，建成了完整的核燃料供應(yīng)體系。在運(yùn)、在建電站安全性能都大大提高，堆芯損壞概率(CDF)、放射性早期大量釋放概率(LERF)、放射性大量釋放概率(LRF)接近三代安全技術(shù)水平。在運(yùn)核電站的年負(fù)荷因子達(dá)到85%90%，也就是除了換燃料的時間外，基本都是在正常運(yùn)行。
對于運(yùn)行核電站，總體上是安全的，核安全監(jiān)管是到位的。預(yù)防類似福島核事故，已經(jīng)有短、中、長期計(jì)劃和相應(yīng)對策;每個核電站都有針對性的改進(jìn)措施。全部核電機(jī)組運(yùn)行水平均在國際中上水平。
目前，我國大陸地區(qū)已投入運(yùn)行的核電機(jī)組共15臺，迄今從未發(fā)生過國際核事件分級(INES)2級及以上的運(yùn)行事件，也從未發(fā)生過對人員或環(huán)境造成污染和危害的事件。核設(shè)施周邊的輻射環(huán)境水平始終保持在天然本底漲落范圍內(nèi)。盡管我國運(yùn)行核電機(jī)組數(shù)量不斷增加，但運(yùn)行事件數(shù)量卻呈現(xiàn)總體下降趨勢。
在建核電站進(jìn)展良好安全、質(zhì)量受控。中國核電的“后發(fā)優(yōu)勢”有技術(shù)成熟度和工程建設(shè)水平上的明顯特征，吸收了國內(nèi)國際上的經(jīng)驗(yàn)反饋，運(yùn)用了當(dāng)前科技發(fā)展的新成果，在設(shè)計(jì)上采取了一系列改進(jìn)，提高了安全水平，優(yōu)于現(xiàn)役國際同類核電站。同時，設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到80%左右，工程建造質(zhì)量受到嚴(yán)格控制。
“必須采取最嚴(yán)格的安全措施”
《瞭望》：保證核電站及環(huán)境安全具體有哪些要求?
葉奇蓁：有三項(xiàng)基本要求：一是反應(yīng)堆安全停閉。反應(yīng)堆一旦出現(xiàn)故障，反應(yīng)堆要停下來。如果出現(xiàn)事故，里面還存在核反應(yīng)，熱導(dǎo)不出來了，事故會越來越大;二是確保反應(yīng)堆余熱導(dǎo)出。核電站跟火電站不一樣，火電站停止燃燒就沒有能量了，最多潛熱而已，核電站還有一些余熱，大概是原功率的6%7%，一天左右衰退到1%2%，300萬千瓦熱功率的核電機(jī)組的6%相當(dāng)于18萬千瓦，這是相當(dāng)大的數(shù)字，所以一定要把這些能量導(dǎo)出來;三是放射性安全殼內(nèi)包容。如果遵守了這三條原則，即使發(fā)生任何事故，也不會對環(huán)境發(fā)生影響。
《瞭望》：我國的核電設(shè)計(jì)中采取的安全措施具體包括哪些?
葉奇蓁：核電設(shè)計(jì)必須采取最嚴(yán)格的安全措施?？沟卣鹪O(shè)計(jì)方面：廠址必須遠(yuǎn)離斷層，具備抗安全停堆地震的能力，其年超越概率為0.01%，廠房的地基應(yīng)安放在基巖上,中國的設(shè)計(jì)是這樣的。而日本的設(shè)計(jì)很有爭議。日本的東海岸正好處于亞洲和太平洋板塊的交接處，日本人也承認(rèn)不應(yīng)該在這里建核電站，美國人說在美國一定不會出現(xiàn)像福島第一核電站一樣的核事故。
在防洪水要求方面：福島第一核電站地震破壞的一小時之內(nèi)，安全保護(hù)系統(tǒng)及應(yīng)急電源是正常工作的，如果沒有海嘯的話，福島第一核電站也不會出現(xiàn)核事故，我們看到5、6號機(jī)組沒問題。在基準(zhǔn)廠平面上的應(yīng)急電源沒有被水淹的機(jī)組沒問題，而被水淹的機(jī)組出問題了，所以我們要考慮外部洪水事件組合。包括最高天文潮、可能最大風(fēng)暴潮(臺風(fēng))、海嘯、海平面上升、暴雨洪水、上游潰堤，以及波浪影響，超越概率為0.1%，使廠坪高于基準(zhǔn)洪水位，即干廠址。什么是干廠址?就是在最大的洪水面前，淹不到。
電源可靠性方面：每個機(jī)組兩臺主廠用變壓器，從主網(wǎng)供電;一條專用后備外電源及兩臺備用廠變;兩臺核安全級的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)，提供應(yīng)急電源;廠區(qū)還設(shè)置一臺附加柴油發(fā)電機(jī)，提供后備應(yīng)急電源。
防氫爆措施方面：設(shè)有氫濃度測量裝置，監(jiān)測氫濃度;配有移動式氫復(fù)合裝置，現(xiàn)增加非能動氫復(fù)合裝置，以便隨時進(jìn)行氫復(fù)合。
防止安全殼超壓失效方面：設(shè)置安全殼過濾排放系統(tǒng)，過濾掉放射性雜質(zhì)、氣溶膠、元素碘，然后再經(jīng)金屬棉過濾，排入大氣，既防止安全殼超壓，又避免污染環(huán)境。
防止壓力容器超壓和高壓熔堆方面：設(shè)置穩(wěn)壓器快速卸壓系統(tǒng)，在嚴(yán)重事故情況下迅速降低壓力容器的壓力。
除了這些措施外，現(xiàn)在正在開發(fā)堆腔注水系統(tǒng)，防止堆芯熔融物泄出壓力容器。
實(shí)現(xiàn)核電安全高效發(fā)展
《瞭望》：核電技術(shù)路線的選擇是爭論比較多的話題，我國在技術(shù)路線的選擇上主要有什么考慮?
葉奇蓁：我國中長期核電發(fā)展規(guī)劃(2005—2020)確定了“堅(jiān)持發(fā)展百萬千瓦級先進(jìn)壓水堆核電站”，“按照熱中子反應(yīng)堆—快中子反應(yīng)堆—受控核聚變堆三步走”的核電發(fā)展戰(zhàn)略，使我國盡快實(shí)現(xiàn)先進(jìn)壓水堆核電工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、工程建設(shè)和運(yùn)營管理的自主化，形成批量化建設(shè)中國品牌先進(jìn)核電站的綜合能力，實(shí)現(xiàn)核電技術(shù)的跨越式發(fā)展，趕上世界核電先進(jìn)水平。
目前，我國核電發(fā)展的技術(shù)路線主要包括幾個方面：一是繼續(xù)堅(jiān)持壓水堆堆型路線，二是以三代先進(jìn)壓水堆作為我國核電機(jī)組系列化的基礎(chǔ)，三是適當(dāng)建造一批二代改進(jìn)型的壓水堆機(jī)組，四是跟蹤研究借鑒其他堆型的第三代先進(jìn)核電技術(shù)，五是跟蹤第四代核電技術(shù)和堆型的研究和開發(fā)。
《瞭望》：在剛才提到的技術(shù)路線中，壓水堆多次被提到，有什么特殊的考慮?
葉奇蓁：中國近30年來建造運(yùn)行的機(jī)組，除了兩臺是重水堆外，其余全部為壓水堆機(jī)組。中國目前在核電技術(shù)、制造、營運(yùn)等方面建立的基礎(chǔ)也是以壓水堆為主，繼續(xù)堅(jiān)持壓水堆路線對于我國核電持續(xù)發(fā)展最為有利。
從安全性上看，壓水堆核電站有四道屏障，核裂變產(chǎn)物是固定在這四道屏障之內(nèi)的。
第一，二氧化鈾芯塊能包容98%的裂變碎片及其裂變產(chǎn)物;核裂變以后，鈾原子分裂為兩個碎片，及兩到三個中子。這兩個碎片有放射性，放射像α射線、β射線、伽馬射線等，裂變以后，碎片會在二氧化鈾的芯塊中，不會溢出來，芯塊不熔化，放射性的碎片會保留在二氧化鈾的芯塊中，二氧化鈾本身就起到了包容裂變碎片的作用，但裂變產(chǎn)物是隨機(jī)的，可能有2%是氣態(tài)的，98%的裂變產(chǎn)物是固態(tài)的，氣態(tài)的可能會跑出來。
第二，鋯合金包殼管把燃料和裂變產(chǎn)物封閉起來，里面留有小小的空間，且空間里有彈簧，氣態(tài)裂變物聚集在頂部，儲存起來，包殼管不破，氣體就不會出來。
第三，壓力邊界能包容帶有放射性的高溫高壓冷卻劑。壓力邊界內(nèi)的水在150個大氣壓下工作，工作過程中不容許有泄漏，因?yàn)槔鋮s劑水有放射性，核電站投產(chǎn)時，試驗(yàn)過219個大氣壓，是實(shí)際壓力的1.33倍，保證不泄漏。
第四，安全殼能抵御外部破壞，如龍卷風(fēng)、飛機(jī)撞擊等，還能在嚴(yán)重事故下防止放射性外泄。內(nèi)面襯有6毫米厚的鋼襯里，焊接成一體，外面是1米厚的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，運(yùn)行的時候是封閉的。
《瞭望》：目前，世界上壓水堆三代核電主要在中國建設(shè)，其安全性方面又有了怎樣的改進(jìn)?分別有什么特點(diǎn)?
葉奇蓁：目前世界上在建的壓水堆三代核電主要有AP1000和EPR兩種，壓水堆三代核電機(jī)組全球總共在建8臺機(jī)組，中國占6臺，中國處于領(lǐng)先地位。AP1000的4臺核電機(jī)組全部在中國建造。EPR核電機(jī)組在建工程一共四臺機(jī)組，一臺在芬蘭，仍未建成;一臺在法國，兩臺在我國的臺山。目前臺山EPR項(xiàng)目建設(shè)順利，一號機(jī)已吊裝安全殼穹頂，進(jìn)入全面安裝階段?？赡軙^法國機(jī)組工程進(jìn)度。
AP1000具有非能動安全系統(tǒng)、嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解、雙層安全殼、全數(shù)字化儀控和先進(jìn)控制室、模塊化施工等特點(diǎn)。其非能動安全系統(tǒng)包括非能動安注以及非能動余熱排放系統(tǒng)、多級自動卸壓系統(tǒng)、非能動安全殼冷卻系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故和超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的處理和緩解，以及事故后衰變余熱的導(dǎo)出不依賴依附于電源系統(tǒng)的能動設(shè)備，同時使事故工況下大氣成為最終熱阱，而不需要泵送冷卻水排除事故中釋放的熱量。嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解方面主要采用了堆腔淹沒技術(shù)、安全殼內(nèi)氫點(diǎn)火和氫復(fù)合系統(tǒng)。
EPR具有高功率(1500MWe1700MWe)、4通道安全系統(tǒng)、嚴(yán)重事故預(yù)防及緩解、全數(shù)字化儀控和先進(jìn)控制室、模塊化施工等特點(diǎn)。EPR使堆芯熔化概率降低到10-6/堆年以下，并能實(shí)現(xiàn)在發(fā)生嚴(yán)重事故時，緩解事故后果，不使放射性污染環(huán)境。從實(shí)際上消除放射性事故對環(huán)境的影響。
AP1000和EPR型等核電機(jī)組是上世紀(jì)90年代以后國際上開發(fā)的新一代核電機(jī)組，從設(shè)計(jì)階段就比較充分地考慮了嚴(yán)重事故的預(yù)防和緩解，設(shè)計(jì)安全水平進(jìn)一步提高。我國正在對引進(jìn)的三代核電技術(shù)進(jìn)行消化吸收，根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)特點(diǎn)開發(fā)新的三代機(jī)型，形成批量化建設(shè)中國品牌先進(jìn)核電站的能力。這將更有利于我國核電安全、高效、有序地發(fā)展。
