里氏9级的日本大地震,所引起的福岛第一核电站爆炸事故,到底是否会产生巨大的危害?这是近几天来全球所瞩目的焦点。《第一财经日报》从多位国内专家处了解到,从目前的事态进展上看,日本的核电站爆炸事故并不如想象中严重,核辐射属于可控范围。

“堆芯熔化”影响几何

“核电项目的设计,可以比喻成一个高压锅。”上海交通大学核科学与系统工程学院副教授张少泓博士说,“核燃料就好比是装在高压锅内的物质,虽然燃料采用了耐高温的陶瓷材料,当其温度一旦超过了某种限度,也是会熔化的。”这也就是所谓的“堆芯熔化”。

“堆芯熔化”的意思是指,当核反应堆温度上升过快,造成燃料棒熔化并发生破损的事故。

日本福岛第一核电站是怎样出现“堆芯熔化”问题的呢?

首先,核电站外的紧急供电设备因地震而无法启动,导致用于冷却核反应堆的冷却水难以被传送到核反应堆。当失去冷却水之后,堆芯的水位下降,燃料棒露出水面,燃料中的放射性物质就因热量过高而直接上升,“这对于核电站而言,是非常严重的了。”上海核工程设计研究院前院长沈增耀在电话中向记者解释道。

但专家也强调,即便是“堆芯熔化”了,也并不一定意味着巨大的放射性物质外泄,“堆芯熔化之后,会变成可流动的熔融物,只有当用于承载堆芯的压力锅(即压力容器)也被熔穿后,堆芯里面的熔融物才会流出来,再进一步熔穿反应堆厂房的混凝土地基后,才可能进入生物圈、污染地下水等等。”

因此,虽然“堆芯熔化”了,但只要外面的压力锅(即压力容器)不破,事故放射性外泄的后果将是有限的。

参与建设国内AP1000第三代核电项目的国核工程一位高层昨天向本报表示,很多人混淆了一个概念,“现在堆芯并没有爆炸,而是厂房爆炸了。”

日本经济产业省原子能安全保安院昨天称,3月14日上午11时许,东京电力公司福岛第一核电站3号机组发生氢气爆炸,爆炸导致11人受伤。但是公司已确认,核反应堆压力容器和反应堆安全壳没有受损。官房长官枝野幸男表示:“辐射物质大量飞散的可能性较低。”

专家表示,在核燃料的外层,分别包括压力容器、安全壳以及厂房等。只要压力容器和安全壳不破损,事故就不会很严重。

“打个比方,核电厂的多道安全屏障就像俄罗斯套娃(也就是安全壳),最里面的放射性物质,怎么才能出来呢?首先必须是压力容器破裂,同时安全壳也破了。只有这两者都破裂,核燃料才会有通道流出。只要不是这两道屏障都出问题,就不会发生类似前苏联的切尔诺贝利核事故。”

目前,日本将此次核电事故定义为4级事故,也就是所谓的“主要在设施内的事故”。

“4级事故”大致是指:堆芯严重损坏,放射性物质少量外泄,对工作人员有严重健康影响,一般不需要采取防护行动。而可以参考的事故案例则是1980年的法国圣朗事故。

“不必过于恐慌”

既然事故并没有太糟糕,那么日本的本地居民是否会遭遇到严重核辐射?

截至记者发稿时,福岛县政府宣布,在福岛第一核电站方圆3公里范围内,有22人受到放射性物质污染。

据悉,遭受核辐射的22人是第一核电站附近的居民,他们被疏散到离核电站10公里之外的双叶厚生医院时,被检出有核辐射影响。

“现在日本将该事故定义为4级,当然事态也还在继续发展中。”张少泓指出,地震来之前,该核电站还在发电,输出较大功率。而地震之后,核电站的自动控制系统就马上把反应堆停下来了。

不过,核电站的一个特点在于,即便是反应堆停下来,核燃料仍在衰变,“因为里面有放射性的东西积累着。既然是在衰变,就会放出热量,所以才会出现福岛核电站这样堆停了后,堆内的燃料还会过热熔化的事故”他说,衰热会随着时间而衰减,所以离事故的时间越长,反应堆里面的热源就越来越小,它会按照指数规律来衰减。

至于外界所传闻的一种剧毒金属“钚”是否也会流出并渗透到外界,张少泓则表示,该金属确实有剧毒,但如前所述,只要压力容器、安全壳等安全屏障完好的话,堆芯熔融物是不会有机会进入生物圈的。

另一位参与国家重大核电项目建设的央企中层也对记者表示,“最严重的核电辐射,是放射性物质的大量外泄。如果反应堆的熔融物在堆内,它对周围的影响就不会很大。”

该人士说,日本政府到现在采取了20公里边界的疏散措施,说明核辐射是可控的。“此外,如果当初真的核辐射有巨大危害,那么日本政府也不会在距离东京约170公里的地方,建设核电站。”

他也表示,人们不要过度地去夸张核电站事故,也不能过度恐惧。

当初切尔诺贝利核电站之所以发生了极为严重的7级事故,原因在于当时该核电站并没有安全壳。尽管日本福岛第一核电站也建立于上世纪70年代,但仍然有安全保护设施。张少泓认为,“其实不能说福岛核电站所采用的核电设备本身有问题,而是因为当初在建立这个核电站时,人们(建设方及政府)并没有预计过会有这么大的灾难。”