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更安全的选择
尽管俄罗斯在推广增殖反应堆以及小型漂浮式核电站,但该国最关注的还是贩卖最新一代的压水反应堆——“水—水高能反应堆”(VVER)。这种反应堆采用的原理,同1986年发生安全事故的切尔诺贝利核电站使用的反应堆原理相似,依靠水蒸气推动涡轮叶片发电。但VVER反应堆的具体设计有本质上的变化,此外VVER反应堆整体被一个建筑保护起来,而苏联并没为切尔诺贝利的反应堆设计一个保护壳,原因是反应堆体积过大。
VVER在设计上与旧型号反应堆或西方普遍采用的设计有明显不同。它使用水平的蒸汽发生器,很多西方专家认为这更有利于维护。俄罗斯继续教育与训练中央学院(位于奥布宁斯克)负责科技与外国事务的副院长弗拉基米尔˙阿尔蒂舍克(Vladimir Artisyuk)介绍说,俄罗斯的燃料球中部留有空洞,能提供更好的冷却能力。VVER最大的优势,是其被动安全特性——假如发生事故,安全防护措施能在外界供电消失的条件下,自动停止反应堆的运行,而不需要工人干预。反应堆外的储水罐中储存的冷却水只需要在重力作用下,就可以流进反应堆,此外还可以用空气冷却反应堆。在俄罗斯南部边境一个在建的反应堆旁,首席工程师维克托˙瓦格纳(Viktor Vagner)自豪地说:“在福岛核电站,这种安全防护措施就有可能挽救他们。”
印度的古丹库兰反应堆已经应用了Rosatom公司的被动式安全系统。这项技术让VVER看起来是一个不错的选择。Rosatom公司已经签署了19个俄罗斯境外的VVER反应堆购买合同,其中一部分已经着手建造。西方采用类似设计的压水反应堆(比如西屋电气公司的AP1000反应堆)也包含了相似的安全防护措施。绝大部分专家认为这两种反应堆的安全系数并无显著区别。一位不愿透露姓名的美国顾问说:“我可以放心地说,俄罗斯的反应堆完全符合标准。”
然而,好的设计并不能解决所有问题。那位顾问还谈到:“一旦反应堆安装完毕开始运行后,使用方还需要考虑零部件和各种组件的质量、施工质量以及供货商提供长期技术支持的能力。”对此,波尔沙夫回应,Rosatom公司一直关注此类问题:“我们一直在努力为客户提供更高质量的服务和更实惠的价格。”
VVER的另一项安全措施旨在防止出现类似切尔诺贝利事件那样的事故。在切尔诺贝利事件发生后,苏联政府委派波尔沙夫以及其他物理学家设计了一个方案,能够从某种程度上搞清楚怎样控制切尔诺贝利那样的熔融堆芯。他设计了一个临时平台,由大量的蛇形管道组成,其中流动着冷却水。管道上面涂覆着一层石墨,并被夹在两层1米厚的混凝土层中间。波尔沙夫说:“这就像一个三明治。”一些煤矿工组成敢死队,挖了一条通向反应堆下方的通道,并将临时平台置于其中,最终“抓住”了熔融的堆芯,避免其继续下沉,以致接触地下水源。
最终,波尔沙夫的设计并未派上用场:熔融的堆芯在距离临时平台2米的地方凝固。但这次紧急事件却给俄罗斯提供了宝贵的经验,促进了现代“堆芯捕捉器”的出现。它的主体是一个碗形的容器,由钢、铁以及铝氧化物制造,依靠循环水冷却。这种装置将会存在于俄罗斯所有新建的压水反应堆正下方,比如俄罗斯南部两个在建的VVER-1200反应堆,其地下4.5米处就放置了这种捕捉器。
除了俄罗斯公司认为这种捕捉器是必要的,法国Areva公司设计的反应堆也包括了一个类似的装置。尽管有的专家认为,即使将堆芯捕捉器应用于福岛核电站,最终结果也不会有什么区别,但冯希贝尔解释,这种装置能够在反应堆熔毁后接住危险物质,因此“不失为一个很好的主意”。
汉森和其他专家认为,核安全工程师的目标,是将反应堆发生故障的几率降到最低,因此堆芯捕获器的存在完全是多余的。“公众和核电站管理者不会因为反应堆下设计了一个捕获器,就认为它是安全的。一旦堆芯熔毁,整个反应堆就会完全报废,而堆芯捕获器并不能减少辐射污染”。西屋电气公司接受这种观点,其发言人斯科特˙肖(Scott Shaw)介绍,该公司设计的AP1000型反应堆并没有加入堆芯捕获器。一旦堆芯开始熔毁,操作员能够用水将反应堆彻底淹没,并坚持72小时。
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