辐射科普

核电安全与核应急
谈“核”容易?核能发展面面观

      新加坡政府去年成立核研究与安全所的消息让有关核能的讨论升温。新加坡国立研究基金会说,我国必须继续留意新科技的发展,不去限制未来的能源选项。纵观全球的核能发展,一些国家近年大兴土木扩建核电厂,一些国家则决定关闭国内所有核电厂。能源需求、安全和减碳等多方诉求拉扯下,各国对发展核能发电的支持和反对声浪,哪边的呼声更高?

      全球核电厂总数量:448

      根据国际原子能机构网站资料,截至2017年,全世界有448座商用核电厂,约60座核电厂仍在兴建中。全球电量有超过11%来自核电。北美、西欧和亚洲的核电厂占全球总数的约四分之三。


      在这场永无止境的拉锯战中,公民舆论是反核电组织积极拉拢的有力伙伴。

      德国金盆洗手:2022年关闭所有核电厂

       德国反核运动在1986年切尔诺贝利核电事故前早已酝酿。当年德国为清理这起核泄露事故飘散的放射性污染付出极大代价,反核运动也抓准时机巩固民意。

       除了举办示威活动抗议兴建核电厂,反核运动也以核废料的储存罐为目标展开攻击。这样的大环境致使德国政府开始减少核能发展。国际原子能机构资料显示,德国核电产量占总电产量的比例,从2000年起几乎逐年递减。

       不过,2010年,德国政府似乎又转变对核能的立场,宣布将核电厂的运作年限延长8至14年。表面上是延长“使用期限”,但有人揣测,下一步是不是要大力发展核电?

       当时德国共有17座核电站,核电产量虽不如之前来得高,但也占全国总电产量的22%。

       然而,2011年的日本福岛核泄漏事故改变了这个局势。大规模反核运动席卷德国各地,一场又一场的强硬抗议行动让政府乱了阵脚。

       德国政府最终宣布立即关闭8座核电厂,其余核电厂也将在2022年前关闭。

       尽管德国总理默克尔宣布未来将以再生能源取代核能,然而有专家预测,德国仍得依赖化石燃料发电,而这将意味着废气排放增加。

       反核运动成功并非没有代价,需要大量电力推动的工业建设和涉及民生的电费相信都有显著的负面影响。

       欧盟统计局资料显示,去年欧洲的家庭电费排行中,德国与丹麦并列榜首,每千瓦小时(kWh)0.305欧元,折合约0.49新元。

       按本地新能源集团今年首季的电费,本地家庭电费每千瓦小时为21.56分,少于德国的一半。

       法国自砍右臂:2025年前降低核电比例

        法国1974年经历第一次石油危机,当时石油输出国组织宣布禁运石油,导致全球油价飙涨。考虑到可供开采的天然资源有限,加上工业发展急需稳定的能源,法国决定发展核电。

        在2011年德国宣布“弃用”核能时,法国时任总理菲永就曾说过,尽管法国“尊重”德国的决定,但这不是法国政府的选项,因为法国政府把核电视为“未来的解决方案”。

        话音未落,早已蠢蠢欲动的反核势力默默在民间壮大声势,国内舆论也从原本倾向支持核能,转而倒向关闭核电厂以及采用其他再生能源。

        隔年,法国新上任的总统奥朗德政府就通过法案,在2025年前将核能从法国电供的比例,从当时的75%降至50%。

        法国核能所面对的另一个隐忧是到了2027年,约三分之一法国核电厂使用期限将到期,如果要延长“寿命”,须投入巨额投资和漫长的安全审查,政府也将面对严峻的政治挑战。

        现任法国总统马克龙政府早前已确认,要继续实现降低核电比例的目标。

        中国独步江湖:10年拟建60座核电厂


          中国境内截至2017年有38座核电厂,19座还在兴建中,核能发电占全国电产量的3.56%。2016年,中国核电负责人称,中国拟在未来10年内兴建超过60座核电厂。

         作为全球最大的二氧化碳排放国,中国首都北京市民早已因长期雾霾练就“铁肺”,核能发电无疑是中国为数不多的能源选择之一。

         美国风云难测:核能发展或复苏?

       上世纪70年代发生在美国的三里岛核电厂核泄露事故,导致民众对核电的信心大跌,以致1980至90年代的新核电厂数量降低。

       根据路透社报道,美国在该起泄漏事故发生后,不曾批准兴建新的核电厂,直至30多年后的2012年,才允准建设两座新的核反应堆。

       美国能源业界多年来面对减排压力,早已对核能虎视眈眈。未来是否会大举发展核能,还得视政府政策以及是否能有效控制核电成本等变数。

       难道没有两全其美的方法吗?

       发电量激增100至300倍、可消耗核废料、可避免核辐射水泄漏……这些并非天方夜谭,而是正在研发中第四代核电系统的特点。

       全球超过80%核电厂使用第二代核电系统,更为安全的第三代核电系统由于建设过程停滞过久,因此为数不多。更多国家关注的是,最快可在2020年至2030年面世的第四代核电系统。

       美国能源署于2001年成立国际第四代核反应堆论坛,与多国合作分享研究资源,目前有包括中国、英国、俄罗斯等在内的14个成员国。

       六个第四代核电厂的设计已出炉,除了发电量激增并可消耗核废料,它们的特点还包括无需电力可自动关闭核电厂、不用水来冷却,因此可避免发生污水泄漏或沸腾等意外。

       鱼与熊掌,能否兼得?待日后时机成熟,相信自有分晓。

      “一百万问题”:新加坡适合发展核能吗?

       针对核能发电是否可行,新加坡政府在2012年完成了前期性研究,结论是当时的核能技术不适用于本地,因此暂不考虑建核电站,但须培养了解核能安全的专才。

       这项研究并没有对尚未面世的第四代核电厂打枪,然而想要在新加坡这个地小人稠的“小红点”开发核电,政府想必会三思而行。

       不论以后是否会开花结果,大家互相了解是第一步。政府设立的新加坡核研究与安全所今年8月开始研究工作,强化我国对核安全的认识。

       隶属总理公署的新加坡国立研究基金会(简称NRF)早于2014年开展10年计划,欲栽培100名核科学家,新加坡核研究与安全所是计划的一部分。

       NRF首五年获得的6300万元拨款,将投入研究、培训和公众教育,让本地科学界初步掌握核技术,并让公众了解核能的安全和潜在风险。

       前苏联切尔诺贝利核事故

  1986年4月26日,乌克兰首都基辅以北130公里的切尔诺贝利核电站4号机组反应堆爆炸,30余人死亡,大部分是遭受致命辐射的消防员和救护员。

爆炸也导致逾八吨强辐射物泄漏,数百万人遭受核辐射损伤。

       以核电站为圆心、30公里为半径的地区被辟为隔离区,核电站周围六万多平方公里土地也受到直接污染。

       除了周边国家如俄罗斯和白俄罗斯,核辐射尘也飘散至德国、瑞典、意大利、英国、斯洛伐克、土耳其等地。

       爆炸引发的大火延烧10日,近2000吨碳化硼和沙子由直升机倾倒入反应堆残骸,才控制住局势。前苏联政府以钢筋混凝土制成的“石棺”,封闭4号机组。

  事发至今30多年,封闭工程仍未结束。为防止核泄露和抵御外部因素如恶劣天气,由切尔诺贝利基金(Chernobyl Shelter Fund)资助的“新石棺”自2010年开始打造。

由切尔诺贝利基金资助的“新石棺” 在2016年11月迁至当年的核灾现场,整个工程预计2018年完工。 (法新社)

  耗资16亿美元的新石棺于2016年移至核灾现场,整个工程预计2018年完工,设计使用寿命100年。

  乌克兰生态环境部长塞梅拉克表示,封闭反应堆的行动标志着,开始“结束同1986年事故带来的后果长达30年的抗争”。

       福岛第一核电站事故

       2011年3月11日,日本发生大地震引发海啸,导致福岛第一核电站发生核泄漏,迫使上万居民撤离家园。

       福岛第一核电站当时有六部机组,其中三部有熔化危机,还发生了氢气爆炸。厂内的柴油发电机出现故障,导致核电站全面断电。

       现场工作人员最终不得已灌入海水,以冷却反应堆,但这也意味着机组会报废。

       虽然当年的大地震和海啸造成1万8000多人死亡,但其实福岛核泄漏事故并未直接造成任何人命伤亡。不过,国际非盈利组织Green Cross在事发四年后发表的《2015福岛报告》指出,事故影响3500万人。

        此外,疏散的40万人中许多人无家可归,有些地区不再适合居住,甚至可能得永久被遗弃。

        福岛第一核电站的清理工作仍在持续,废除该核电站的工作估计耗时40年。 

        三里岛核泄露事故

        上世纪70年代发生在美国宾夕法尼亚州三里岛核电厂的核泄露事故,是美国商用核电历史上最严重的一次事故,在国际核事故分级中被评为5级。

         1979年3月28日,三里岛核电厂两座反应堆中的一座发生熔化危机。

        虽然没有迹象显示事故对员工或居民的健康造成影响,然而这起事故引发美国民间对核电的反弹。美国当局在事发后制定更严格的监管措施,加强管治核电厂。

        世界核协会(World Nuclear Association)指出,事故大为打击民众对核电的信心,导致1980至90年代的新核电厂数量降低。

        美国核电力公司爱克斯龙(Exelon)是三里岛核电厂业主。公司在2017年指出,由于该核电厂过去五年并无盈利,将于2019年提早关闭核电厂。