2011年3月11日，日本福島第一核電站經(jīng)歷東部海域9.0級(jí)大地震后停堆；12日下午，一號(hào)機(jī)組發(fā)生爆炸；3月14日，三號(hào)機(jī)組發(fā)生兩次爆炸。日本原子能安全保安院將其核泄漏事故等級(jí)提高至最嚴(yán)重的7級(jí)，與切爾諾貝利核電站同級(jí)。但該機(jī)構(gòu)同時(shí)指出，由于福島第一核電站的爆炸是“化學(xué)因素”引起，非核爆炸，因此釋放的放射性物質(zhì)要比切爾諾貝利核電站少。

根據(jù)相關(guān)國際組織和東京電力公司的調(diào)查與分析，導(dǎo)致福島核事件的主要原因有以下幾個(gè)方面：

一是設(shè)計(jì)的缺陷和建設(shè)時(shí)對(duì)自然災(zāi)難引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不足

圖1.日本福島第一核電站1至5號(hào)機(jī)使用的典型沸水堆與馬克1型圍阻體截面圖（橘色曲線勾勒出一次圍阻體的輪廓，壓力控制池在底座周圍形成一個(gè)環(huán)形槽）。

1：堆芯、燃料棒 2：混凝土屏蔽塞（可開啟更換燃料）

5：乏燃料池 8：壓力容器

10：混凝土屏蔽墻 11：不銹鋼干井

13：埋置的混凝土 18：水（濕井）

19：外殼被埋置部分 20：底座

21：反應(yīng)堆建筑 22：燃料更換平臺(tái)

24：壓力控制池 25：排氣口

26：起重機(jī)（用于搬運(yùn)燃料棒及替換組件） 27：乏燃料

28：冷凝液管 29：從渦輪發(fā)電機(jī)組來的冷水管

30：往渦輪發(fā)電機(jī)組去的蒸氣管 39：反應(yīng)控制棒

31：反應(yīng)控制棒驅(qū)動(dòng)（可調(diào)整反應(yīng)控制棒插入深度以調(diào)節(jié)反應(yīng)性）

20世紀(jì)60年代，通用電氣（GE）開始生產(chǎn)的加壓沸水反應(yīng)堆采用了馬克1型圍阻體，并使用了建造容易，尺寸較小、造價(jià)較為廉價(jià)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。這種反應(yīng)堆稱為“馬克1型反應(yīng)堆”。上世紀(jì)80年代后期，通用電氣部分內(nèi)部文件曝光，內(nèi)容指稱馬克1型反應(yīng)堆未經(jīng)足夠測試，存有影響安全的設(shè)計(jì)瑕疵，導(dǎo)致數(shù)家公用事業(yè)公司、發(fā)電廠經(jīng)營者曾打算對(duì)通用電氣提告。由于當(dāng)時(shí)這種反應(yīng)堆在核能發(fā)電產(chǎn)業(yè)和監(jiān)管官員當(dāng)中的接受度頗高，最終美國核電廠并沒有停產(chǎn)“馬克1型反應(yīng)堆”，而是僅僅進(jìn)行了針對(duì)性的改造，增加了排氣系統(tǒng)，以便在過熱的狀況下也能降壓。通用電氣的設(shè)計(jì)師未考慮極端自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)，例如發(fā)生超強(qiáng)地震并伴隨海嘯。福島第一核電廠的6座反應(yīng)堆中，有5座是馬克1型反應(yīng)堆。在冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，馬克1型反應(yīng)堆經(jīng)不起爆炸和氫氣膨脹的帶來沖擊，最終不幸發(fā)生了堆芯熔毀的災(zāi)難性事故。

二是核島設(shè)備存在安全隱患

東京電力公司最近重新模擬了福島反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)功能停止后的事故現(xiàn)場。經(jīng)分析，該公司確定，當(dāng)時(shí)反應(yīng)堆外殼結(jié)構(gòu)的溫度至少為250℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常運(yùn)行的溫度60℃，而壓力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)值。極高的溫度和壓力值似乎造成了福島核電站中的環(huán)氧樹脂密封貫穿件失靈，并導(dǎo)致易燃的氫氣泄漏。通常，環(huán)氧樹脂或橡膠用在核電站貫穿件密封部分或接口處，在高溫、高壓作用下，密封部分效用下降，導(dǎo)致氫氣泄漏（氫氣通過安全殼的貫穿件部分泄漏），從而引發(fā)系列爆炸和最終局面失控。電氣貫穿件是保障核島安全的重要安全裝置，在保證反應(yīng)堆安全殼結(jié)構(gòu)完整性的同時(shí)為安全殼內(nèi)的設(shè)備提供各種電氣通路，在反應(yīng)堆事故工況下，承受一定的壓力；密封技術(shù)是影響電氣貫穿件功效及其安全性的主要因素。核島電氣貫穿采用環(huán)氧樹脂密封的較多，70年代至80年代間美國核管理委員會(huì)（Nuclear Regulatory Commission）77-06號(hào)公告，IEB82-04公告，86-104和88-29號(hào)公告記錄過數(shù)起因貫穿件密閉性能減弱引發(fā)核島泄露的事故，但常規(guī)狀態(tài)下事故隱患容易被覺察和控制，因此沒有引發(fā)業(yè)界更多關(guān)注。東京電力公司對(duì)福島核泄漏事件的分析表明，核電站應(yīng)用安全保障設(shè)備的耐高溫性和抗壓性需考慮事故和突發(fā)事件下的承受力。鑒此，日本Hitachi GE計(jì)劃2012-2013年期間將下屬核電站的電氣貫穿使用的環(huán)氧樹脂封裝產(chǎn)品全部替換成耐溫和耐壓性能更好的無機(jī)材料封裝。

圖2.東京電力公司2011年6月21日關(guān)于福島核電站1&2號(hào)反應(yīng)堆氫爆炸事故調(diào)查推測報(bào)告：高溫/高壓造成密封功能降低，導(dǎo)致氫氣泄露（氣體通過安全殼貫穿部位泄露，引發(fā)爆炸）

三是運(yùn)營和審查機(jī)構(gòu)失職

福島第一核電站一號(hào)機(jī)組在2011年達(dá)到40年的商業(yè)運(yùn)營年限，東京電力公司考慮到經(jīng)濟(jì)利益，決定申請(qǐng)一號(hào)機(jī)組延壽20年。在處理福島核電事故的過程中，操作員一直在采取比較保守的冷卻方式。雖然有機(jī)會(huì)，但是直到爆炸發(fā)生也沒有向堆芯內(nèi)注入硼水。一方面是不希望反應(yīng)堆就此報(bào)廢，一方面是對(duì)反應(yīng)堆的承受能力抱有僥幸心理?？陀^的說，操作人員在最大限度保護(hù)反應(yīng)堆，但是沒有在最大程度上保護(hù)公眾的安全。2012年2月19日，日本前首相菅直人接受采訪時(shí)承認(rèn)，福島第一核電站選址錯(cuò)誤，并稱沒有充分考慮大海嘯威脅，輻射泄漏是“人禍”。

四是緊急情況下應(yīng)急管理經(jīng)驗(yàn)缺失

日本民間調(diào)查機(jī)構(gòu)“福島核事故獨(dú)立驗(yàn)證委員會(huì)”匯總報(bào)告稱，核事故發(fā)生時(shí)首相官邸的應(yīng)對(duì)“手忙腳亂”，“無謂的混亂提高了情況惡化的風(fēng)險(xiǎn)”。2012年3月8日，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣枝野幸男承認(rèn)政府在處理福島核事故時(shí)存在信息不暢的現(xiàn)象，影響了核事故的處理進(jìn)程。

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2011年福島核事故的發(fā)生對(duì)世界核電發(fā)展無疑是一記警鐘，警示人們發(fā)展核電工業(yè)必須居安思危，未雨綢繆，在設(shè)計(jì)建設(shè)之初就應(yīng)充分評(píng)估各種風(fēng)險(xiǎn)，建成運(yùn)行之后更應(yīng)下功夫完善自身核電管理機(jī)制、決策機(jī)制、緩解措施、應(yīng)急手段等，在借鑒世界各國經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提高自身核電技術(shù)的研發(fā)能力、加強(qiáng)隊(duì)伍的管理力度、提高核電站的管理水平、強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)防孔是措施，并注意做好以下四個(gè)方面的工作：

一、做好核電知識(shí)的普及

在人類尚未找到更好替代能源之前，發(fā)展核電將是解決能源問題的重要選項(xiàng)。目前，我國核電比例與一些發(fā)達(dá)國家相比相對(duì)較小，發(fā)展核電曾被多方面看好并寄予厚望。針對(duì)這種氛圍，中科院院士、中科院理論物理研究所研究員何祚庥在接受媒體采訪時(shí)指出，“我國核電還有很大發(fā)展空間，但不應(yīng)該一哄而上”。日本福島核事故發(fā)生后，世界各國媒體雖進(jìn)行了大量報(bào)道，但普通民眾對(duì)核電知識(shí)及核電技術(shù)的發(fā)展了解仍比較有限。因此，應(yīng)加強(qiáng)這方面知識(shí)的宣傳力度，提高相關(guān)信息的透明度和公眾的安全意識(shí)。

二、選用反應(yīng)堆技術(shù)應(yīng)堅(jiān)持先進(jìn)適用原則

切爾諾貝利核事故和三哩島核事故之后，為了提升核電的安全等級(jí)，很多國家開始著手進(jìn)行三代技術(shù)的研究。根據(jù)美國核管會(huì)要求，三代堆芯嚴(yán)重?fù)p傷頻度需再下降一個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到100個(gè)反應(yīng)堆連續(xù)運(yùn)行1000年，才會(huì)出現(xiàn)一次堆芯熔融的嚴(yán)重事故。日本福島事故對(duì)先進(jìn)堆有巨大的促進(jìn)意義。目前，世界上還沒有正式運(yùn)行的三代堆，三代技術(shù)的代表包括美國的AP1000和歐洲的ERP。我國已從美國和法國分別購買引進(jìn)了AP1000和ERP技術(shù)，浙江三門正在建造世界上第一個(gè)AP1000核電項(xiàng)目。目前，由我國清華大學(xué)核能與新能源研究院自主研發(fā)的第四代核反應(yīng)堆技術(shù)也在山東石島灣開展示范堆建設(shè)。

2011年3月23日，美國《紐約時(shí)報(bào)》刊登一篇普林斯頓大學(xué)教授的文章認(rèn)為，福島核事故表明需要建設(shè)更加安全的反應(yīng)堆。高溫氣冷堆的設(shè)計(jì)應(yīng)用前景看好。中國正在計(jì)劃建設(shè)兩個(gè)原型反應(yīng)堆模塊。這樣一個(gè)示范工程將決定這種反應(yīng)堆是否能在世界范圍內(nèi)具有商業(yè)可行性。美國能源部應(yīng)當(dāng)利用其國立實(shí)驗(yàn)室的知識(shí)協(xié)助中國獲得成功。面對(duì)這樣一個(gè)必須兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)性的世界性難題，中國已經(jīng)走到世界的最前沿，每個(gè)決策都是創(chuàng)新的，一舉一動(dòng)都受到了世界同行的關(guān)注和評(píng)判。

三、完善核電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制

核電發(fā)展安全機(jī)制應(yīng)建立在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的長期和綜合評(píng)估上。核電發(fā)展沒有相對(duì)較安全，只有必須保障最安全。中國人口眾多，地貌與氣候復(fù)雜，重視超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的多重自然災(zāi)害或極端自然災(zāi)害與次生災(zāi)害疊加事故的影響，提高并統(tǒng)一完善核電建設(shè)各種安全標(biāo)準(zhǔn)是內(nèi)陸發(fā)展核電必須充分考慮的因素。

核電要實(shí)現(xiàn)最佳的安全性，不僅需要好的規(guī)劃和工程技術(shù)，還需要負(fù)責(zé)任和有透明度的社會(huì)環(huán)境。對(duì)核電事故的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不僅僅要參考核電事故發(fā)生后直接的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，還要從長期影響綜合計(jì)量。以日本福島為例，根據(jù)官方及核電廠營運(yùn)商?hào)|京電力公司(TEPCO)的福島核電站清理“路線圖”，核電站僅完成廢爐恐需費(fèi)時(shí)40年，福島事故的泄漏影響迄今為止還有待評(píng)估。以福島同樣被定義為7級(jí)事故的蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站為例，1986年反應(yīng)堆發(fā)生爆炸當(dāng)場造成30人當(dāng)場死亡，8噸多強(qiáng)輻射物泄漏。核泄漏事故使電站周圍6萬多平方公里土地受到直接污染，320多萬人受到核輻射侵害，25年后的今天，當(dāng)?shù)厝巳栽谑秤帽环派湫晕廴镜氖称罚ㄈ缗Ｄ?、蔬菜、水果和蘑菇等）。其中，最主要的污染物就是銫-137，這也是福島第一核電站的“重污染物”。

四、加強(qiáng)核電管理隊(duì)伍建設(shè)提高應(yīng)急處置能力

2007年11月，我國發(fā)布首部《核電中長期發(fā)展規(guī)劃》確定，到2020年，我國核電運(yùn)行裝機(jī)容量爭取達(dá)到4000萬千瓦，在建核電容量達(dá)到1800萬千瓦左右。

國家發(fā)改委能源研究所所長韓文科認(rèn)為，中國核電事業(yè)存在核戰(zhàn)略、規(guī)劃、管理體系、核基礎(chǔ)研究和人才等問題。其中核戰(zhàn)略、規(guī)劃等問題正在逐步解決，但是人才問題較為嚴(yán)重，也是短期很難解決的問題，卡脖子最厲害。“雖然在俄羅斯成批見習(xí)訓(xùn)練一批技術(shù)人員及20多年自我培養(yǎng)，但還是滿足不了即將來臨的核電高峰?！睋?jù)估算，在未來十幾年，我國的版圖上將新出現(xiàn)40臺(tái)以上核電機(jī)組。以行業(yè)的需求看，一臺(tái)百萬千瓦級(jí)核電機(jī)組，需4年以上建設(shè)高峰期，需要各類專業(yè)技術(shù)和管理人員上千人，其中相當(dāng)數(shù)量人員應(yīng)是具備相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的“高端人才”，而培養(yǎng)一個(gè)符合條件的核電站主控室操作員需要8到10年的時(shí)間。因此，抓緊這方面的工作已刻不容緩。