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淺析日本福島核電站事件

一、核泄漏事故的過程

2011年3月11口,日本東部海域發生里氏9.0級強烈大地震。受強烈地震影響,口本本州島東部海岸的福島第一核電站停堆。停堆後反應堆的熱功率迅速下降到只剩餘熱,仍有約4%左右,正是這4%的餘熱處理不當釀成了本次福島核泄漏事故的慘劇。

由於強震使福島第一核電站附近的電網癱瘓,核電站失去了廠外電源的支持。不能用廠外電源為核電站的堆心補水以排除餘熱。無奈只能使用備用的柴油發電機作為動力,繼續向堆心注入清水,注意此時核電站的工作人員為了不使核反應堆從此報廢,選擇了向堆芯注入清水而不是硼水。

然而,事與願違,雖然核電站在設計的時候充分考慮到了強烈地震可能帶來的影響,對於地震後引起的巨大海嘯所疊加帶來的破壞卻沒有考慮周全。本次強震發生後不久,巨大的海嘯就襲擊了福島核電站所在的海域,造成備用的柴油發電機損壞,不能繼續使用。應急柴油機損壞後,僅有的備用蓄電池也消耗殆盡,情況繼續惡化。在此期間運來的柴油發電機卻與核電站的介面不相兼容,堆芯無法繼續注入清水,導致冷卻中止。

3月12口,為了使核電站的壓力容器不致遭到破壞,工作人員不得不釋放壓力容器內的壓力,而這會導致放射性物質的泄露。當日,日本政府就已經檢測到了放射性物質艷和碘。由於冷卻系統繼續不能工作,壓力容器內的溫度持續升高,致使堆芯裸露,並且產生了大量的氫氣。氫氣大量增多終於在當日下午引發了爆炸,使一號機組的屋頂炸毀,外牆坍塌。在此期間東京電力公司故意隱瞞核電站事故的真相,延誤了救援的時機,引起了日本首相營直人的不滿。爆炸發生後,日本消防官兵開始利用高壓水泵向反應堆內注入海水,並在海水內添加了硼,進行堆芯冷卻,使一號機組逐漸冷卻。然而二號、三號機組的危機依然存在,由於得不到冷卻,三號和二號機組也相繼發生爆炸。當天,颳起北風,將放射性物質吹入日本大陸深處,對日本產生嚴重的不良影響。日本自衛隊利用直升機繼續向一至四號機組從空中注入加硼的海水,最後終於控制住局勢。此後,日本政府在沒有事先通報的情況下,聲稱為了處理核電站事故中產生的高核濃度污染海水,而將含有低核濃度受污染海水排入太平洋,造成了太平洋的污染。

日本原子能保安院事後將此次福島核泄漏事故提高至與前蘇聯切爾諾貝利核電站事故相同的核事故等級一一七級。)。據日本經濟產業省原子能保安院應日本國會議員所組成的特別委員會所作的報告聲稱,福島核電站爆炸的一到三號機所外泄的艷137,是廣島原子彈爆炸的一百六十八點五倍,放射性碘131是二點五倍,放射性銘90是二點四倍。報告中指出,艷137的半衰期約為三十年,有可能對人體與環境造成長期影響。碘131的半衰期為八天,銘90被人體吸收後則會在骨骼內沉積。

二、日本核電運營體系和管理、應急體系

此次發生核泄漏事故的福島第一核電站屬於日本東京電力公司,它是日本最大的電力公司。在戰後,日本掀起了企業私有化浪潮,電力、郵政、鋼鐵等壟斷性質的國有企業紛紛改製為民營企業,東京電力公司也在這次私有化浪潮中改製為民營企業,並於1951年上市。作為一個能源資源十分貧乏的島國,包括東京電力公司在內的日本電力企業積極發展核能發電站,截止到現在,日本總共擁有54個核電機組(世界核工業聯合會發布的數據為55個),核電在日本的能源結構中佔有重要地位。2006年5月30日日本經濟產業省制訂了中長期「核能立國」大綱,準備在未來重點加強核能的發展利用。

日本處於環太平洋火山地震帶,地震、海嘯、颱風等自然災害頻發,因此口本建有完善的全國性災難管理機制,《緊急事態法》是災難管理的法律基礎。在核事故應急管理方面,日本政府於2000年6月頒布了《核災害事件應急特別法》(日文為「原子力災害對策特別措置法」,簡稱「原災法」)。在國家層面設立「中央防災委員會」,由內閣官房長官負責協調、聯絡。下面成立都、府、道、縣等各層級的應急管理組織體系。發生核事故時成立國家核災害對策本部,由內閣首相直接指揮。

負責核電站日常運營安全監管的部門是隸屬於日本經濟產業省的原子能安全保安院。作為核電站安全監管機構原子能安全保安院的上級,經濟產業省卻一直以來主導著日本核電的發展。這種既是「裁判員又是運動員」的管理體制遭到了日本前首相營直人的強烈批評。

三、事故原因分析

這次福島核泄漏事故的誘因是發生在日本東部海域的大地震以及由此引發的巨大海嘯。貌似屬於不可避免的天災,然而細查之下,人禍尤烈。這也是我們討論跨國核污染國家責任的一個重要原因,如果僅僅歸咎於自然災害,不但不能汲取這造成慘痛教訓的「前車之鑒」,更將失卻探討的意義。

福島第一核電站共有六台機組,其中一號機組於1970開始運行發電,至事故發生時已經整整運行了40年,雖然核電站的設計、建設符合當時的安全標準,但也為事故的發生埋下了隱患。核能技術經過這麼多年的發展,早已發展到第三代甚至第四代的水平,對安全的考量自然更加全面,技術也更為成熟。而一號機組屬於BWR-3型沸水堆,其設計在現在看來有其固有的缺陷,冷卻系統屬於能動系統,就是說需要能源驅動才能運行,並且對柴油機過於依賴。驅動能源有自身電力、外部電源,應急柴油機和電池。在這次強震發生後,反應堆停堆自身電源不可用,並且地震摧毀了外部電力系統,因此只能依賴應急柴油機。當隨後而至的海嘯摧毀了應急柴油機後,就只能用備用電池,但是當電池電量很快耗盡後,冷卻系統停止工作。堆芯內的餘熱無法及時排出,導致堆芯裸露干燒,最後發生爆炸。

監管制度存在缺陷。在分析日本核電運營、應急體系時,我們提到日本核電站的監管機構是原子能安全保安院,而原子能安全保安院隸屬於經濟產業省,經濟產業省一直致力於核電的發展,為了使公眾增強對核能利用的信心,減少對核電站的天然恐懼,對於核電站運行中暴漏出的問題就可能睜一隻眼閉一隻眼,在核電站的安全監管方面就存在疏漏的可能。像東京電力公司這樣的核電運營企業在性質上屬於民營,對於核電站的口常運營具有獨立性。對於東京電力公司自己公布的安全檢查記錄的可信度是存在疑問的。2002年,東京電力公司涉嫌偽造核電廠檢查記錄導致旗下17座核電站一度全體停止運營,使得日本公眾對核電安全的信任度遭受毀滅性打擊。2007年因為地震刈羽核電站發生核泄漏事故,日本政府下令刈羽核電站停止運行一年,事後查明是因為核電站選址時對地質勘測失誤,導致刈羽核電站設計抗震能力偏低,從而引發事故。再次暴漏了日本核電站監測方面存在缺陷。實際上時任日本首相營直人對口本的核電監測制度也頗為不滿,他認為現有的「既是裁判員又是運動員」的模式難以做到相互監督,必須將主管核電發展的部門同主管安全監督的部門獨立出來。

事故處置失當導致核泄漏擴大。在事故發生後,東京電力公司的工作人員首先將保證核反應堆的安全放在第一位而非人民的生命安全。福島第一核電站的六個機組均為沸水堆,沸水堆不同於壓水堆,它平時運行時堆芯使用的是清水而不是硼酸溶液。因此,一旦注入含硼的水,核反應堆基本上就報廢了,這對東京電力公司來說無疑是巨大的損失。事故發生後工作人員可以選擇繼續注入清水或者注入硼酸溶液。注入清水,萬一事態得到控制,核反應堆以後可以繼續使用。如果注入硼酸溶液,反應堆就會報廢。此時,工作人員沒有從大的安全形度著眼,而只顧及本公司的財產安全,選擇了只注入清水,錯過了良好的處置時機。不僅一至四號機組最終報廢無法使用,進而引起了更大範圍的放射性物質泄漏,造成嚴重的生態災難。另外,當受到海嘯襲擊,導致應急柴油機無法繼續使用時,救援人員緊急運來的備用柴油機竟然與核電站的介面不相兼容,從而冷卻系統無法恢復運行,堆芯的餘熱無法導出。

信息發布不及時。在事故發生時,為了避免民眾恐慌導致對核電站失去信任,東京電力公司並沒有及時、準確、全部的發布核電站事故的全部信息。一開始,東京電力公司認為能夠處置出現的緊急情況,沒有在第一時間將事故上報至首相官邸,這還引起了時任日本首相營直人的不滿。由於日本政府沒有在第一時間了解事故的情況,掌握相關的信息,從而延誤了事故救援時機,沒有在第一時間介入其中。到後來核泄漏事故擴大,日本政府才全面接管救援。在事故發生後,日本政府及東京電力公司聲稱為了處理高核濃度污染水,在沒有向世界其他國家通報的情況下,將大量低核污水排入太平洋,造成了海水的污染,日本這種以鄰為壑、違背國際條約的做法應該引起我國的高度重視。


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