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日本福岛核电站事故的影响与启示

中国产业竞争情报网  2011-12-14  浏览:


  一、福岛核电站事故回顾


  福岛核电站是目前世界上最大的核电站。位于日本福岛工业区,由福岛一站、福岛二站组成,共10台机组(一站6台,二站4台),均为沸水堆。其中福岛一站1号机组于1971年3月投入商业运行,二站1号机组于1982年4月投入商业运行。2011年3月11日,日本发生里氏9.0级的特大地震,地震及其引发的大海啸导致了日本福岛第一核电站的4台机组出现了不同程度的问题——氢气爆炸和核泄漏并且情况不断恶化,并演变为一场核电危机。


  福岛核事故演变过程及相关工作进展情况

 

时间事故发展及处理工作进展
3月11日14时46分左右,日本以东海域发生9.0级地震。附近的福岛第一核电站的反应堆虽已关闭,但反应堆内余温仍很高。
3月12日15时36分,福岛第一核电站1号机组发生氢气爆炸,厂房的外墙和屋顶坍塌。20时,1号机组发生了第二次爆炸。
3月13日福岛第一核电站1号机组注入海水冷却、2号机组等待排气减压、3号机组注入海水冷却。
3月14日上午11时左右,3号机组发生类似1号机组的氢气爆炸,紧接着2号机组也出现了余热无法及时排除,造成反应堆燃料棒部分裸露加速升温。
3月15日早上2号机组发生爆炸,反应堆附近的辐射量出现上升,反应堆压力容器有破损,放射性物质泄漏增加。而在中午时分,本属于停堆检修状态的4号机组也发生氢气爆炸,到晚间56号机组也出现温度升高的现象。
3月16日早晨,3号机组再度冒出大量白烟。4号机组也一度冒出火焰。
3月17日日本福岛核电站事故的变化相对平稳,事态没有继续恶化。东京电力公司通过采取高压水枪注水和直升机浇水的方式对福岛第一核电站34号机组(该两机组周边辐射强度较高,燃料棒受损程度可能较大)进行冷却。并计划尽快修复引入高压电源,恢复核电厂外部供电系统。
3月18-20日东京电力公司在18-20日逐步恢复了对福岛第一核电站1-4号机组的外部电力供应,通过注水给反应堆降温。
3月21日日本福岛第一核电站3号和2号反应堆21日先后冒出浓烟,正在现场架设供电线路的抢险人员被迫紧急撤离,造成反应堆降温工作再度暂时终止。
3月22日东京电力公司于22日晚宣称,福岛第一核电站的6台机组已全部接通了外部电源。
3月23日尽管取得一些阶段性抢修进展,福岛核电站23日再次出现部分机组过热、冒黑烟、人员受伤等意外情况,致使抢修工作人员不得不撤离。
3月27日上午开始向第一至第四核反应堆注入淡水的作业。
4月1日为了防止含有放射性物质的尘埃随风飘散至更远的地区,东京电力公司从41日起,试验性地向核电站内的地面喷洒可以凝固尘埃的水溶性合成树脂。
4月11日日本政府宣布,因在福岛第一核电站方圆30公里范围内发现“高度放射性污染”,将开始强制当地居民疏散。预计可能有13万居民将因此“搬家”。
4月13日东京电力公司下午在东京举行的记者会上表示,将废除福岛第一核电站的第1至第4号核反应堆。
4月17日东京电力公司首次列出事故处理的日程表。解决核泄漏问题将分为两个阶段实施。第一阶段为3个月,其主要任务是处理所有高浓度污染水,同时防止各反应堆发生蒸气爆炸。第二个阶段为36个月,主要工作是恢复各反应堆的冷却系统功能,有效控制放射性物质的扩散,将核污染量降低到最低。
4月28-29日28日晚发现福岛第一核电站五号反应堆的临时海水泵停止工作,导致反应堆丧失部分冷却机能。28日下午5时只有60.8度的反应堆水温于29日中午骤升至94.8度。东京电力公司2913时举行记者会称,该公司于当天上午8时过后启动与本水泵的更换作业;1231分新泵开始启动;1249分,反应堆的冷却系统重新开始工作。最新消息称,反应堆水温于16时前后被确认降至64.9度。
5月17日东京电力公司宣布调整此前制定的福岛第一核电站事故处理时间表,放弃“水棺”作业,改用水循环冷却系统实现“冷停堆”。但东电强调,1号机组堆芯熔毁并未妨碍冷却作业,东电依然坚持首份时间表所提目标、即在今年7月中旬实现稳定降温,10月至明年1月之间某个时段实现“冷停堆”。
5月28-29日东京电力公司29日上午对外宣称,28日晚发现福岛第一核电站五号反应堆的临时海水泵停止工作,导致反应堆丧失部分冷却机能。28日下午5时只有60.8度的反应堆水温于29日中午骤升至94.8度。东电2913时举行记者会称,该公司于当天上午8时过后启动与本水泵的更换作业;1231分新泵开始启动;1249分,反应堆的冷却系统重新开始工作。
6月3日东京电力公司4日宣布,机器人3日在调查福岛第一核电站1号机组反应堆厂房时发现,厂房东南侧敷设管道的地板处有水汽冒出,其周围的辐射强度高达每小时4000毫希。
6月17日东京电力公司17日宣布,福岛第一核电站高辐射污水净化系统当晚开始正式运转。
7月3日东京电力公司日前开始彻底改用经过净化的高放射性污水重新注入反应堆堆芯进行冷却,截至3日,这一循环注水冷却系统运转顺利。
7月14日东京电力公司14日宣布,福岛第一核电站3号机组将从14日晚8点左右(日本当地时间)开始注入氮气以防止反应堆安全壳发生氢气爆炸。
7月19日日本19日晚公布了福岛核泄漏事故处理第二阶段的工程表,这份主要针对今后3个月至6个月的新工程表提出,要使福岛第一核电站1号至3号反应堆实现冷停堆,解除居民的疏散状态。
7月22日据日本新闻网722日报道,东京电力公司今天发表消息说,今天早上7点左右福岛第一核电站的34号反应堆由于外部供电设施发生故障,因此电力供应中断。但受此影响没有引起核泄漏或者爆炸事故。
8月10日东京电力公司10日正式开始为福岛第一核电站1号机组安装厂房外罩,以防止放射性物质扩散和雨水流入。抑制放射性物质向外飞散也将是今后政府调整疏散区域的前提。
8月17日东京电力公司17日表示,最近两周福岛第一核电站13号机组泄漏的放射物最高活度为每小时约两亿贝克勒尔,已下降到事故刚发生后的千万分之一。
9月11日日本政府原子能灾害对策本部11日向国际原子能机构递交报告,称实现福岛第一核电站反应堆稳定的冷停堆“仍需数月时间”。
10月9日东京电力公司宣布已将连接福岛第一核电站1号机组安全壳的配管内的氢气放出,为连接新的净化装置进行了配管切断作业。23号机组也将实施相同步骤的作业。
10月14日东京电力公司宣布,覆盖福岛第一核电站1号机组反应堆建筑的防扩散罩工程已经完工,将罩子内部空气过滤后向外排放的管道也已开始试运转。
11月2-3日2日,在福岛第一核电站2号核反应堆燃料容器内的气体中检测出两种放射性物质氙133和氙135。东京电力公司3日上午发布消息说,福岛第一核电站第2号核反应堆检测出的放射性氙,并不是临界状态的核分裂反应,而是自然产生的“自发性核分裂”。
11月17日日本政府和东京电力公司发表福岛第一核电站事故的解决计划,日本政府将致力于今年年内将核反应堆减低温度停止运转。


  总体来看,这次核电站事故的主要原因在于地震破坏了厂内供电,而海啸又破坏了备用柴油发电机,使冷却系统因失电而失效。反应堆的温度不能及时降低导致了后来的放射性氢气溢出、爆炸与堆芯的部分损坏。而事故发生后,未能做好足够的防灾应急准备,各种紧急情况下的安全措施不到位也是造成本次严重核泄漏事故的重要原因。


  二、福岛核电站事故的影响


  核电是一种清洁高效的能源,为了满足日益增长的电力需求,减少温室气体排放,发展低碳经济,世界很多国家都将发展核电作为重要的能源战略选择。根据国际原子能机构2011年1月公布的最新数据,目前全球正在运行的核电机组共442个,核电发电量约占全球发电总量的16%;正在建设的核电机组有65个。日本福岛核电事故促使世界各国对核电安全进行重新审视,并对核电的未来发展产生重要影响。


  其中,德国是福岛核事故发生后,反应最快也最激烈的国家。3月14日德国总理默克尔即宣布,德国将暂缓先前通过的核电站运营期限延长计划,并对所有的17台核电机组的安全性进行彻底检查。3月15日,德国政府又宣布暂时关闭7台1980年之前修建的核电机组。到5月30日德国环境部长又宣布,德国将于2022年前关闭国内所有的核电站,从而成为首个不再使用核能的主要工业国家。


  法国是世界上核电占比最大的国家,目前正在运行的核电机组有58台,全国电力供应的75%以上依靠核能。福岛核电事故发生后,法国能源部与环境部表示,在确保核安全的前提下,法国不会放弃发展核能建设。但法国总理菲永致信法国核安全局主席拉科斯特,要求吸取日本福岛核电站教训,在2011年底前全面检查该国核电站安全并公布初步调查结果,同时就每个核电站改善安全措施提出建议。


  美国是全球核电生产能力最强的国家之一,有104座通过注册的核反应堆,全国20%的电力供应来自于核能发电。福岛核泄漏事故发生后,美国明确表示大力发展核电的立场不会改变。但是,美国进一步加强了核安全举措,奥巴马要求核管制委员会对美国国内的核电站进行全面评估。


  另外,瑞士3月14日宣布,将暂停正在进行中的5个老化核电站更新换代计划,并决定暂停3座新核电站的安全审批程序。印度政府3月14日下令,全国所有核电厂实施安全检查,保证它们可抵御地震或海啸袭击。意大利当局3月21日表示,将冻结发展核项目一年。其他国家如俄罗斯、英国、韩国、泰国、越南等也就本国核电站安全性及未来核电发展计划进行了重新检视。


  从我国情况来看,3月16日,国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,听取应对日本福岛核电站核泄漏有关情况的汇报。会议同时强调,要充分认识核安全的重要性和紧迫性,核电发展要把安全放在第一位。会议决定:立即组织对我国核设施进行全面安全检查;切实加强正在运行核设施的安全管理;全面审查在建核电站;严格审批新上核电项目。


  可以看到,尽管日本福岛核电站事故再次为世界核电工业发展蒙上了一层阴影,然而在能源紧缺、全球变暖的时代背景下,考虑到各国的国情和经济发展需要,大多数国家仍选择继续审慎发展核电工业。


  世界十大核能国家


  三、福岛核电站事故对未来核电发展的启示


  福岛核电站事故对世界核电工业发展带来重大影响,但同时也为未来核电发展产生重要启示。


  首先,必须高度注重核电安全。历史已经证明,核电反应堆发生事故对国家经济和信心的打击是非常巨大、持久的。正因为如此,在1979年美国三里岛核泄漏和1986年前苏联切尔诺贝利核爆炸事故后,世界各国发展核电的热情骤然跌落,核电发展几乎陷入停滞期。此次福岛核电事故再次昭示安全是核电发展的前提和基础,核安全是核电发展的生命线,发展核电必须要把安全放在第一位,做到万无一失。这就需要:


  第一,选择核电厂址必须抱着科学、严谨的态度与精神,要充分考虑到极端自然灾害与次生灾害叠加事故的可能性;第二,加大核电技术研发投入,加强安全度的研发和设计,并设立更高的安全技术标准和等级;第三,努力强化规范操作,加强核能安全教育力度,确保核电反应堆安全平稳运行;并有效执行预防性维修来保证核电站构筑物、系统和部件的可靠性;第四,以国家力量对核设施进行强有力的监管,杜绝多部门、多环节、分散式管理;最后,日本的经验说明,核电除了设计、建设、运行安全,还需要考虑如果在“万一”的情况下,如何把损失最小化,这就需要进一步改进应急响应机制,从国家到核电企业层面都要做好安全预案,甚至预演,提高核安全应急处置能力。


  其次,强化国际合作。从核电技术发展来看,除了美、俄拥有原创技术,法、日、韩等世界核电强国都是在引进先进技术的基础上,通过消化吸收再创新而发展起来的。但是日本福岛核电事故再次表明,在核事故面前,任何一个国家都不能独善其身。因此,应进一步强化国际合作,扩大核电领域的对外开放程度,抓紧组建跨国技术联盟,加强国际间核安全技术的经验和能力共享。


  另外,加强公众宣传也至关重要。日本福岛发生的核电事故客观上已从单纯的社会事件与能源问题演化为一场社会危机,公众内心对于辐射的恐惧会对各国政府造成较大的政治压力。同时从社会角度看,非理性抢购“碘盐”的出现,以及人们对其他生活必需品的抢购行为,也反映出民众关于核电放射性知识的缺乏。因此,要加强对公众核能安全知识的宣传普及,使公众应对核电站安全有客观的认识,提高核电厂周边公众的核应急响应能力,并增强公众对于发展核能的信心。