核电安全三要素是什么?
电能产生的方法多种多样,如今主流的发电方式包括火电、水电、核电、风电、光伏发电等,而我有幸成为核电大军中的一员,这让我得以对核电有更深入的了解。
就目前的发展而言,并没有哪一种能源的发电方式是完美的,目前火电虽然效率高,但其发展却受到碳排放的限制;水电的成本低,却也有季节性和环境影响的问题;风电和光伏发电还在发展之中,成本高,限制条件多,使其不可能大规模地替代常规发电方式;而谈到核电,最让人们担心和怀疑的应该就是核电站的安全问题了。
核安全的三要素是什么?反应性可控,放射性包容,堆芯冷却。这看似简单的三点,概括了核电厂在安全方面需要实现的最低目标,核能发电的特殊性就在于此。
核电厂会爆炸吗?
控制棒、硼酸和冷却控制来帮忙
很多人都会把核电厂当作一个原子弹来看待,不知道什么时候它就会像原子弹那样发生足以毁灭一切的大爆炸,而我知道,要达到这样的结果,恐怕要将核电厂用的核燃料再浓缩几十倍才有可能。
不过,核电产生热能的原理与原子弹确实相近,因此虽然不可能爆炸,但一旦控制不住反应性,也就相当于控制不住热量,安全必然受到影响。
对此,控制棒、硼酸和冷却控制的利用就帮了大忙。它们既是核电厂反应堆日常控制的工具,同时也是反应堆安全的重要保障。而且它们的设计也都是趋于安全方向的,能够保证在反应性上的持续可控,控制住了核能发热的基本原理,也就是控制住了潜在危险的核心。
核电厂有辐射吗?
3道屏障层层把关
另外一个重要问题就是放射性的包容问题了,这应该也是人们最关心的问题。核电厂会不会有辐射?万一出事了怎么办?成为核电人后,我才明白,切尔诺贝利那样的惨祸真的已经成为历史,一段需要永远铭记给人心以警醒的历史。
我们要承认核事故对核电发展的影响,却又不能否认核事故对核电发展有着重要的促进作用,无论是对核电技术还是对从业人员的素质和责任感,都被其所推动、成长。
核电厂的3道安全屏障,燃料包壳、一回路压力边界、安全壳,层层屏障都在保证放射性不向环境释放,3道屏障一道比一道更难破坏,加之核电厂本身趋于安全的设计,我也想不到如何才能够彻底地破坏他们。
但为什么还是发生了切尔诺贝利和福岛那样的核事故?作为核电从业人员,我们对切尔诺贝利事故发生的整个过程有深刻的了解,也明白为什么造成那样严重的后果。那种由于设计缺陷及人因问题导致的核事故对于当前的我们而言,是不可能再发生的。
至于福岛核事故,我认为不能简单地用其核电厂的设计过老来概括,更大的可能还是利益驱动战胜了安全保障,以及多年来对安全问题的漠视,终归也是人的问题。虽然人是最不可控制的因素,但现在的核电技术从设计上防止由人的失误造成的问题,弥补了这个不足,也保证其不会发生类似问题。
即便如此,吸取了福岛事故的教训,国内的核电厂还是彻底分析问题,不断改进,以增加核电厂的安全性和可靠性,将事故发生的可能从极低降至更低。
放射性物质会外泄吗?
多样手段和冗余设备保证堆芯冷却
谈及核安全,还有不得不提的一方面,就是核安全三要素中的堆芯冷却。我认为这是放射性能够得到包容的前提条件。与火电厂不同,核电厂反应堆并非持续供应燃料,而是燃料始终放置其中,而且即便反应堆停下来,燃料也还会长时间发热,因此,反应堆的余热问题就显得尤为重要了。
不过在如M310这样的核电厂内部,为了堆芯冷却也是下足了功夫,无论是正常时还是事故时,通过手段的多样性和设备的冗余性,都能够确保堆芯在任何恶劣的条件下得到足够的冷却,避免因为燃料过热熔化导致的放射性外泄。
保证了核安全的三个要素,也就是守住了核电厂的生命线。核电与其他行业不同,其影响的程度不在地域,而在人心。一旦出事,其影响将是广泛而深远的。没有人希望核事故的发生,尤其是像我这样的从业人员,更加不希望看到过去的惨剧重现。
因此,为了核电厂的安全,广大从业者所做的工作远不止于这三个要素,从厂址选取评价、电厂的设计和施工、机组的运行和管理,到部门监管和行业评估,无论从哪个方面来讲,核电的安全保障都可以成为各行各业安全保障的典范。
作为一名核电从业者,我感受到的是核电的严谨和不易,我希望能够做到的是避免自身犯错,努力保证核电厂的安全,以及能够让更多的人认识核电、了解核电、接受核电,最终喜爱核电。我也相信,核电将来必然会成为人们心目中真正的安全、清洁、高效、经济的能源。