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日本重启核电站,但它能变得足够安全吗?

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导语:福岛核电站阴影犹在,要想民众接受重启核电站,还需要走很长的路。


关键词:核电站;福岛


示威者反对仙台1号反应堆重启。(图片来源:AAP Image/NEWZULU/MUNESUKE)


自2011年福岛发生地震、海啸,并由此引发核危机以来,日本最近两年间都没有使用核电,如今他们重启了仙台1号核反应堆。

福岛事件之后,日本的核能发电机组被逐步关停。地震前,核电占日本总用电量的30%。核电关停后,化石能源填补了大部分空白并从此担当发电重任,温室气体排放量持续上升。

仙台1号的重启对于日本应对气候变化来说是个好消息,伴随而来的还有更加严苛的核能安全规范。基于我们对证据的评估结果,这只会让一个本来安全的领域更加安全。但人们仍需克服极大的心理障碍。


探访福岛

今年5月,我们拜访了福岛县以及已经损毁的第一核反应堆,然后回到熙熙攘攘的东京。

我们带着一些放射量测量器穿过方圆20公里的禁区,并在反应堆处将其穿戴在身上。在1号反应堆下,放射剂量率很大(大于每小时400微西弗)。而在几百米开外未损毁的6号反应堆,测得的放射剂量率与背景辐射相当(小于每小时0.5微西弗)。

我们参观当天的累积剂量大致相当于我们飞到东京的旅程中接收剂量的1/7。

核事故摧毁了福岛6座核反应堆中的4座。核设施的停运需要相当长的时间。但这并没有使这片土地遭到不可弥补的危害。官方的专家研究表明,福岛的核辐射不论是在过去还是将来都不会对人类造成明显的危害。


核危机的心理影响

最严重的后果仍然是受影响人群遭受的心理创伤。我们从樽叶町地方官员那里亲耳听说,“毫无根据的传言”仍极大地阻碍着当地社区从核事故中的恢复。

在日本,大量未遭损毁的其他核反应堆的关闭期被延长,这导致化石燃料进口激增,日本经济因此受创,温室气体排放量也一路飙升。日本近期在供电方面的需求与澳大利亚对化石燃料的依赖趋同。这可不是件好事,除非你是化石燃料供应商。

不过,尽管经济遭到打击,并且在应对气候变化上也未能实现自己的目标,日本在重启核反应堆的这一事件上却面临诸多不顺。此行期间,我们还拜访了日本原子能工业论坛,他们在这件事情上表现出了冷静的态度。而公众则是极力反对核能。尽管要经过严苛的检查和许可程序,重启核电站的进程还是难以确定。

我们一行人中有一个人对当下的政策做出了预见性的评价。他称,安倍政府只需运用政治资本,重启核反应堆,并应对随之而来的社会反响即可。而本周重启有着30年历史、容量为890兆瓦的仙台1号反应堆似乎验证了他的话。


让安全的核电更加安全

从技术和程序方面,福岛的悲剧的严重性都是毋庸置疑的。因此人们,特别是日本人,又如何能够在重启其他核反应堆时充满信心?

为此,日本官方在提升安全标准方面采取了强有力的措施。以下是其中的一些新举措:

核电站的设计强度必须高于任何有记录的海啸—————包括2011年的这场灾难。因此,日本建造了许多新型防波堤基础设施来保护核电站。

福岛发生的重大故障之一,核反应堆电源的中断,目前已经得到了处理。从现在起,站外供电电源必须来自两个完全独立的回路。在此之前,核电站内需要配备两台紧急发电机。现在,则又安装了第三台发电机,外加两台放置在附近升高座上的移动式发电机,并全部备有7天的燃料供给。上述内容要求在所有的核电站执行。

之前,内涝并未被纳入考量,但今非昔比。无论什么状况,所有的重要建筑都必须具备防洪能力,比如通过安装防水门来实现。

在福岛第一核反应堆,事故首日核心部分的冷却能力丢失,这使反应堆压力容器内的蒸汽和氢气积聚。由于压力泵失去电源造成的延误,这些气体最终由安全壳向外释放,但停电事故意味着从反应堆厂房内部向外的通风已经停止。高度不稳定的氢气因此积聚,随后便发生了化学爆炸。

现在,新增的后备电源均连接有新型的系统,用于从安全壳提供更加快速的通风功能。永久性安装的过滤型通风系统如今已经就位,能够将反应堆厂房内的任何气体排出。

如果安全壳发生故障,大型高压水炮将被派往现场对反应堆厂房进行喷水作业,并防止核电站内的物质向外扩散。

服役时间超过30年的反应堆将被要求进行结构、系统和部件的评估,此评估在第30年以及随后的每一年进行。核电站服役时间被限制在40年,超期服役时间不超过20年。

福岛核电站原本就运行在十分安全的范围之内,只是由于一次异乎寻常的外部灾难才出现了这次事故,这些特别的举措将使本来就非常安全的核电站更加安全。


但我们是否感到安全呢?

虽然核电站相关规范得到了加强,但许多人仍然对它缺乏安全感。这也许是高标准的规范造成的,因为,如果有什么事需要如此多的关注,那它一定是危险的,难道不是吗?

我们可以拿化石燃料的风险来做一下对比。每年死于空气污染的人口超过700万,而化石燃料的使用就是空气污染的主要原因之一。煤的燃烧占温室气体排放总量的20%,地球气温由此逐年增加。虽然化石燃料具有完善的运作机制,但这并不能阻止上述危害的发生。

 

核能技术能否获得支持,得到推广并最终替代燃煤呢?

现在核能技术的关注点集中在“防止愚蠢的错误”这方面,即使得核能不受人为错误的干扰(这同时也被叫做“远离人为错误”)。反应堆技术正逐渐向这个方向进行演化。

现在的设计,例如西屋的AP-1000,其实一直以来都依靠人为因素确保其安全,也就是我们所称的傻瓜式”安全。将来会在核能技术方面引发决定性变革的,也许是像PRISM这样的以金属为燃料、用液态金属冷却的循环型反应堆,或Terrestrial Energy公司的IMSR液态燃料反应堆(Ben为这家公司做过顾问),抑或ThorCon反应堆。

所有这些设计都包含了“内在”的安全系统。它们依靠物理规律而非人工来调节反应堆(例如由重力控制给料的冷却系统,或利用热量来膨胀核燃料)。

日本和世界其他国家在核能的安全性上会拥有自信吗?根据我们的证据,能够得出结论只有一个,那就是“有!”。但是,在得到民众的信任之前,这个领域还需要经过翻天覆地的变化。


本文在2015年8越18日经过修改,改正了在未经损毁的6号反应堆附近的背景辐射率。记录显示数据为小于每小时0.5微西弗,而非之前所写的小于每小时5微西弗。


关于作者:

Ben Heard,阿德莱德大学(University of Adelaide)博士生。

Barry W. Brook,塔斯马尼亚大学(University of Tasmania)环境可持续性方向教授。


(翻译:范俊;审校:侯政坤)


原文链接[the conversation]:

https://theconversation.com/japan-fires-up-nuclear-power-again-but-can-it-ever-be-safe-enough-46018

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