日本发生核辐射 对中国将会有什么影响？

2016/12/2 15:18:38

一直以来，很多人都认为核能是最安全同时最可靠的能源。但是，近日日本福岛第一核电站机组发生爆炸、导致放射性物质泄漏的事件让人对此产生了怀疑。

神秘的核能究竟是怎么回事？核电安全吗？核辐射危害有多大？……

与常规能源相比，核能具有不可比拟的三大优势。

首先，核能的能量密度非常大，消耗少量的核燃料就可以产生非常巨大的能量。一座电功率为100万千瓦的燃煤电厂每年要烧掉约300万吨煤，而同样功率的核电站每年只需要30吨核燃料，相差10万倍。在节省大量的煤炭、石油资源的同时，核电的利用开发还极大地减轻了交通运输的压力。

其次，核能是非常清洁的能源。它不向大气排放SO2、NOX和烟尘，也不排放温室气体。由于有“多道屏障，纵深防御”的理念，在核电站正常运行时，它的放射性物质向环境的排放也可忽略不计，例如，2009年美国的核发电量是中国大陆的11倍多，而据美国国家辐射防护和测量委员会报告，美国人年辐射剂量的小于千分之一来自于核电源（另51%来自于医疗，37%于岩石、土壤及氡，各5%于宇宙射线和人体自身，2%于生活消费品），来自于核电的年辐射剂量是煤的1/100、国际航班的1/200、或者等同于每年吃一个香蕉。

核能的第三个优点是具有较高的经济性。在核能发电的成本中，燃料费所占用的比例（大约25%）远远小于煤电高达60%的燃料费比例，这也使得核能发电在日益增长的国际资源价格背景下，能够控制较低的运行成本，为民众提供廉价的电能。

与核裂变能相关的还有核反应堆的“剩余发热”问题——这也是造成最近日本福岛第一核电站发生事故的主要原因之一。当反应堆在自动或者操作员控制下停止工作时，反应堆并没有完全停止下来，就像百米赛跑一样，选手跑到终点之后需要有一个缓冲，只是反应堆的这个“缓冲”需要更长的时间。在反应堆中，当裂变反应停止时，由于还存在着大量的放射性裂变产物，这些裂变产物在进行衰变时会放出衰变热（虽然裂变释能已经停止），其总的热量规模可以达到反应堆满功率运行时的3%左右。

为了防止“剩余发热”的危害，反应堆做了很多可靠的设计，利用冷却水系统源源不断地给反应堆“降温”。而为了保证冷却水系统设备的正常供电，除在正常供应核电厂的外部交流电之外，还有多台后备柴油发电机以及蓄电池，可以保证在丧失外电的情况下，保证冷却水的供应。

现有反应堆设计所采用的“多道屏障”原则是指，以中国目前最主要的压水堆核电厂为例（日本福岛沸水堆也类似），第一层为燃料元件包壳，目的是为了防止裂变产物进入冷却剂系统。第二层屏蔽是将反应堆冷却剂系统全部包容在内的一回路压力边界，将带有放射性的冷却水等密封起来。第三层为厚钢筋混凝土结构的安全壳，将反应堆、冷却剂系统的主要设备等包容在内。当严重事故发生时，第三层屏障也能阻止可能从一回路系统外逸的裂变产物泄漏到外部环境中去，同时也保证了重要的设备不受像飞机坠落等外来破坏对设备的影响。

与此同时，核电厂在设计之初，也会考虑可能发生的自然灾害，比如说地震、台风、潮汐、海啸等。以预防地震为例，在设计时，核电厂主体结构要坐落在一块沉积岩上，同时要考虑此地最大可能发生的地震规模再加上富余量。但像这次日本发生的地震规模大大超过预期，9.0级的规模超过早期福岛电站7.9级的抗震规模42倍（地震一级相差30倍）。