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8.严重事故工况下确保水资源安全的应急预案
《十问》中的第8个问题是:“何以做到‘最严重事故工况下核污水可封堵、可贮存、可控制,最多只有4800~7000立方米且都被控制在安全壳内’?”在这个问题中,王亦楠研究员询问:“为何没有‘事故情况下放射性气体通过降雨流入江河湖泊’的应急预案?福岛核电站至今也控制不住核污水以每天400吨的速度增长,场区50多万吨核污水早已堆满为患,不得不排向大海;……我国内陆核电安全论证严重低估了核事故的复杂性:既没有可信可靠的技术措施证明核污水如何‘封堵控’,也没考虑‘放射性气体逸出厂区、通过雨水进入地下和江河湖泊’的应急预案。”
2011年福岛核事故的反应堆。图片来源:Wikipedia
对于这个问题,我们有以下的分析。
(1)日本福岛核事故产生大量放射性污水的原因
首先,福岛核事故过程中,由于超设计基准地震和海啸导致长时间全厂停电,进而造成堆芯损毁和安全壳厂房失效,1-3号机组未能实现堆芯闭式循环冷却,直至2011年6月,放射性污水处理设施投入运行,经过处理的废水用于1-3号机组的堆芯冷却,才逐渐实现了闭式循环冷却。根据东京电力公司报道的资料推算,在放射性污水处理设施投入前的高放射性污水量大约在14万m3 左右。福岛核事故中产生了较多数量的放射性污水,这凸显了严重事故工况下在安全壳内实现堆芯闭式循环冷却的重要性。
其次,日本福岛第一核电厂的反应堆厂房和汽机厂房处在地下水排泄路径上,这些厂房虽然坐落在低渗透性的隔水层上,但厂房四周是含水层。事故前电厂设置有地下水疏水系统。然而,地震使反应堆厂房、汽机厂房以及周围的地下水疏水系统遭到损坏,来自靠山侧的地下水可以通过含水层流入损坏的厂房(每天约400 m3 )。
地下水进入厂房,就与厂房内已有的污染水混合。为避免厂房内的放射性污水流出,东京电力公司保持厂房内的水位略低于厂房外的地下水位,因此,每天从反应堆和汽机厂房内抽出约800 m3 的高放射性污染水。这些水除盐后,进行过滤除铯。其中,大约400 m3 的水复用于堆芯冷却,其余部分贮存在专用的贮罐内。这就是福岛核事故现场贮存的放射性污水量不断增加的原因。
目前,东京电力公司与日本政府共同采取的多重措施(用硅酸钠降低厂房周围土壤渗透性,建立地下水旁路系统,厂房四周建冷冻防渗墙等)已经实施生效,大量地下水进入损坏厂房的局面已得到控制。
(2)我国内陆核电厂址的安全性
日本福岛核事故由超设计基准地震和海啸事件引发,我们认为,这样的灾难性事件在我国内陆核电厂是极不可能发生的。
在地震安全方面,2011年3月11日发生的日本东北大地震的震级达到9.0级,是世界上有记录历史以来的第5大地震。这次地震发生在太平洋板块和欧亚大陆板块碰撞的板块俯冲带。我国属于欧亚大陆板块,大地构造上属于板块内部地区。主要的破坏性地震活动为大陆板块内部及地壳内部的浅源地震,这类地震与板块俯冲带产生的地震相比,释放的能量要小很多。
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