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福島第一核電站附近的取樣船。(圖/NRA)
導(dǎo)致2011年3月11日福島第一核電站事故的因素不止一個。
當(dāng)日本海岸發(fā)生里氏9.0級地震時,福島第一核電站的反應(yīng)堆自動關(guān)閉,以控制核裂變。雖然電線倒塌,但核電站按設(shè)計作出反應(yīng),地震本身沒有造成任何其他問題。然而,地震引發(fā)的海嘯卻造成問題。
“從地震的角度來說,反應(yīng)堆是堅固的?!痹幽軝C構(gòu)安全和安保協(xié)調(diào)辦公室主任Gustavo Caruso說,“但它們很容易受到海嘯巨浪的沖擊?!?/p>
當(dāng)洪水來襲時,為保護核電站免受此類事件影響而建造的“海嘯墻”太低,無法阻止海水進入核電站。水勢洶涌,摧毀了一些建筑物,并進入柴油發(fā)電機房,影響到1號、2號和3號機組。福島核電站柴油發(fā)電機房建得比日本其他核電站低、離海平面更近。
Caruso說:“盡管作出了種種努力,盡管核電站結(jié)構(gòu)抗震,但海嘯是影響核電站縱深防御設(shè)計的主要原因,繞過了幾道安全防線,導(dǎo)致1號、2號和3號機組的堆芯熔化?!?/p>
“柴油發(fā)電機對于在應(yīng)急情況下維持電站的電力供應(yīng)至關(guān)重要,”原子能機構(gòu)核電工程處處長Pal Vincze說,“它們被淹沒了?!?/p>
如果柴油發(fā)電機受到影響,可以使用特殊電池發(fā)電,但這些電池的容量有限,而且,就福島第一核電站而言,一些電池也被淹了?!霸谌毡荆麄?yōu)槭闺娏ο到y(tǒng)重新運轉(zhuǎn)起來進行了一場英勇的戰(zhàn)斗,但這還不夠。”Vincze補充說。
由于儀表和控制系統(tǒng)、電力或冷卻能力失去正常運轉(zhuǎn),過熱的燃料融化,下沉到反應(yīng)堆底部,并破壞了反應(yīng)堆容器,導(dǎo)致三次熔毀。此外,數(shù)據(jù)日志和由安全參數(shù)操作的重要系統(tǒng)也被淹沒,這意味著操作人員無法監(jiān)控反應(yīng)堆內(nèi)部正在發(fā)生的情況。
正如原子能機構(gòu)關(guān)于福島第一核電站事故報告(《報告》)中所說,“導(dǎo)致事故發(fā)生的一個主要因素是日本國內(nèi)普遍認為其核電站非常安全,發(fā)生如此規(guī)模的事故簡直是不可想象的。這一假設(shè)為核電站營運者所接受,并且未受到監(jiān)管機構(gòu)或政府的質(zhì)疑。因此,日本對2011年3月發(fā)生的嚴重核事故準備不足?!?/p>
這種自滿等于一種“基本假設(shè)”,即核電站可以應(yīng)付任何事情,無論是與技術(shù)有關(guān),還是與自然有關(guān)。在規(guī)劃、設(shè)計和建造核電站時,專家們沒有適當(dāng)考慮以往的海嘯經(jīng)驗。
“人們相信這些核電站足夠安全,已經(jīng)做好了面對極端外部事件的充分準備?!盋aruso說,“必須指出的是,這種規(guī)模的地震和海嘯的結(jié)合是極為罕見的,但不幸的是,這就是發(fā)生的事情。”
Caruso補充說,這一基本假設(shè),加上操作人員缺乏足夠的事故管理培訓(xùn),以及缺乏抵御海嘯的足夠補償措施,導(dǎo)致了這次事故。
福島第一核電站事故暴露了日本監(jiān)管框架的某些薄弱環(huán)節(jié)。根據(jù)《報告》,職責(zé)被分給若干機構(gòu),而且權(quán)限所在并不總是很清楚。《報告》還指出,原子能機構(gòu)向監(jiān)管機構(gòu)提出的一些安全建議沒有得到落實,一些國際標準也沒有達到。
Caruso總結(jié)說,必須指出的是,盡管堆芯損害導(dǎo)致放射性物質(zhì)釋放到環(huán)境中,但沒有產(chǎn)生可歸因于輻射的健康效應(yīng),因為“根據(jù)劑量數(shù)據(jù)以及環(huán)境和個人監(jiān)測,公眾成員招致的有效劑量非常低,通常與全球天然本底輻射水平產(chǎn)生的有效劑量范圍相當(dāng)”。
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福島事故十年后的核電:漫漫長路??(英文)
2021.03Vol. 62-1