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日本中止了多項調(diào)查計劃。為了避免讓研究人員暴露在高水平輻射環(huán)境中,東京大學(xué)地震研究所推遲派遣研究小組調(diào)查海嘯。此外,因擔(dān)心加重交通阻塞和汽油短缺,部分科學(xué)家不愿在此時到震區(qū)展開工作,有研究人員認(rèn)為,此時到震區(qū)作研究是不道德的。
咬緊牙關(guān)迎接挑戰(zhàn)
2011年3月,隨大地震發(fā)生的日本福島核電站災(zāi)難,再次觸動人類對核電安全的焦慮和關(guān)注:核電是否安全?核電前景如何?
回顧歷史,自1954年人類建造第一座核電站以來,核危機事件時有出現(xiàn),1957年發(fā)生溫德斯凱爾核電站事件后,核電在數(shù)十年時間里成為英國的“政治雷區(qū)”;1979年3月28日,美國賓夕法尼亞州東北部的三里島核電站發(fā)生嚴(yán)重核泄漏事件,美國在之后的30多年里再沒有建新核電站;1986年4月26日,烏克蘭切爾諾貝利核電站發(fā)生核泄漏大災(zāi)難,讓人們“談核色變”。
但核反應(yīng)堆設(shè)計專家指出,盡管福島第一核電站事故嚴(yán)重,但他們并不認(rèn)為這會像三里島事件和切爾諾貝利事件一樣重創(chuàng)核工業(yè)。信心基于事實:今天在建和計劃建造的核反應(yīng)堆有更好的安全性能,已經(jīng)完全不同于日本正處于危機中的反應(yīng)堆。
安德魯·謝利是英國曼徹斯特大學(xué)道爾頓核研究所所長,他將日本福島核電站與今天在建核電站的差別比喻為一輛生產(chǎn)于20世紀(jì)60年代的汽車與今天所生產(chǎn)汽車的不同。
福島第一核電站建于1967年。英國劍橋大學(xué)的核工程師托泥·羅爾斯頓說,這個電站核反應(yīng)堆的設(shè)計非常陳舊,直接復(fù)制于20世紀(jì)60年代美國第一代粗糙的商業(yè)核電站。謝利說,當(dāng)代所謂“第三代+設(shè)計”的新反應(yīng)堆,受益于50多年的設(shè)計演變和運營實踐,現(xiàn)代反應(yīng)堆有多種防御措施,用重力和對流等自然力量推動冷卻水,而不再依賴于水泵,自動閥門的應(yīng)用可在必要時實施額外措施,制造者們聲稱,反應(yīng)堆可以數(shù)天無人看管而不至于過熱,它們被設(shè)計成對熱衰變。
但反應(yīng)堆安全設(shè)計的基本理念并沒有改變。英國曼徹斯特大學(xué)的核工程師巴里·馬斯頓說,任何核反應(yīng)堆的基本安全要求是,第一,關(guān)閉正在進行中的裂變反應(yīng);第二,冷卻燃料。與美國三里島核電事故一樣,福島第一核電站正在運行的3個核反應(yīng)堆(另外3個核反應(yīng)堆因補充燃料或檢修而停機)在地震后自動執(zhí)行了第一步驟的任務(wù)。在這些核電站所使用的沸水反應(yīng)堆中,吸收中子的控制棒從核芯下方被推向燃料棒之間,終止裂變反應(yīng),同時還需要從核心泵入冷卻水降溫,但這需要動力。當(dāng)動力完全喪失時,衰變熱導(dǎo)致了福島核電站災(zāi)難。
在今天的部分核反應(yīng)堆中,控制棒由核芯上方的磁鐵所控制,因此,當(dāng)停電將控制棒釋放時,重力將完成剩余的工作。
羅爾斯頓指出,20世紀(jì)60年代的核反應(yīng)堆設(shè)計只考慮了有限的事故,并設(shè)計出可對付每一種情境的系統(tǒng)。三里島和切爾諾貝利事件改變了人們看待安全的方式。人們意識到事件可能是復(fù)雜的、由多種原因造成的,操作者可能做出有害而不是有益的事。這些災(zāi)難給人的教訓(xùn)是:期望所不可預(yù)料,作最壞打算。美國麻省理工學(xué)院的核工程師邁克·格雷說:“你必須接受這樣的事實:有些事會超出系統(tǒng)的處理能力。”
今天,核反應(yīng)堆的設(shè)計理念是“深度防御”。這種方法要求不會同時失靈的多重系統(tǒng)和不同技術(shù)。羅爾斯頓說,動力喪失是福島核電站的主要問題之一,也是工業(yè)研究最多的情境之一,因為動力喪失將導(dǎo)致冷卻劑的無力推進,從而無法將熱量從反應(yīng)中導(dǎo)出。因此,“第三代+設(shè)計”強調(diào)用重力和對流推動冷卻劑、用蒸汽驅(qū)動水泵、用直流電池激活閥門,并且不讓人參與這個過程。
格雷希望福島事件能刺激設(shè)計者努力思考廢燃料的儲存問題。不同于沸水反應(yīng)堆將廢燃料置入反應(yīng)堆上方的一個水池中,現(xiàn)代核反應(yīng)堆的設(shè)計是將廢燃料運送到另外一個抗震建筑物中。他說,沒有一個國家正視過廢燃料問題并創(chuàng)建一個遠(yuǎn)離反應(yīng)堆的中心儲存點,或長久性的地下深埋,現(xiàn)在應(yīng)該是改變態(tài)度的時候了。
羅爾斯頓認(rèn)為,勢不可擋的石油峰值和氣候變化,仍然將使核能成為未來能源的一部分,人類應(yīng)當(dāng)臨危不懼,咬緊牙關(guān),迎接挑戰(zhàn)。