核史丨核电厂选址的故事-北极星核电网

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1不适用的经验公式

当爱迪生联合电气公司准备在大都市纽约的中心地带建设核电厂的计划传开后，当地民众的反应可想而知，顿时炸开了锅。

作为核能工业的主管和监管部门，美国原子能委员会自然成了矛盾的焦点。原委会内的安全监管人员，更是处在风口浪尖上，简直就成了众矢之的。

各方交锋的核心，都指向那个刚出台不久的核电厂选址法规。

从1940年代到1950年代初期，反应堆都是服务于军事目的，绝大部分建在联邦政府所属的秘密特区里。出于保密的考虑，这些特区无一例外都设置在人迹罕至的地方，要么地处偏远山区，要么置于沙漠腹地，再加上反应堆功率普遍较低，放射性物质的存量不大，基本不用担心对公众的安全影响问题。即使在事故情况下，由于大气的稀释和弥散作用，抵达特区边界外的放射性物质，也构不成重大威胁。

1954年的《原子能法案修正案》通过后，原委会便积极在国内推广核能发电新技术。那些在核能商业开发上跃跃欲试的电力公司，除了要考虑反应堆的安全性外，更关心资本投入产出，也就是核电厂的经济性问题。当时决定核电厂经济性的一个关键因素，就是未来的电力负荷中心的距离。所以，在美国核电的起步阶段，反应堆选址就成了一个绕不开的关键问题。

对于电力公司而言，自然希望核电厂距离电力用户越近越好，这样可以大幅降低输送电成本。对于原委会而言，似乎有点两难了：一方面肩负着推广、促进核能发展的职责，另一方面又承担着保护公众健康和安全的重任。若是审查过于严苛，担心电力公司望而却步，可能会扼杀了核电这个尚处于“襁褓中的婴儿”；若是审查流于形式，万一留下安全隐患的话，将来可能会出大事情。

事实上，如何在必要与过度的监管之间把握好尺度，对原委会始终是个巨大的挑战，也成为各方诟病的主要原因，电力公司经常埋怨他们管得太严，公众则时常怀疑他们和被监管方“穿同一条裤子”，如同一只风箱里的老鼠，两头受气。

自然地，原委会的审查官员一开始希望，仍然沿用原来的禁区隔离的实践，来保证公众的安全。当时的科学家认识到，反应堆的主要危险，来源于灾难性事故情况下大量放射性物质的不可控释放，因此在选择核设施厂址时主要考虑的因素，就是反应堆与附近人口中心的距离。

1950年，原委会发布了《反应堆安全委员会报告摘要》（WASH-3报告），首次公开阐述了反应堆选址的考虑和实践。对于每一个待建的反应堆，从保守的角度出发，均要假定一个最坏的可能事故(Worst Conceivable Accident)，一般涉及到燃料的过热或熔化和冷却剂系统的破坏，继而导致堆芯中50%的裂变产物释放到环境中。为了防止此类事故给公众带来危害，原委会在报告中推荐了一个按照反应堆热功率估算禁区半径的经验法则：

这个经验公式的推导逻辑是：假定在一个严重事故情况下，计算得到的禁区半径外的居民受到的辐射剂量估算值应小于3Sv(当时认为的致死剂量的粗略阈值)。

顾名思义，禁区半径R指的是以反应堆为中心，禁止公众居住或进入的半径范围。譬如，按照经验公式，对于一个50MWt的小型核电厂，R=2.77km；对于一个3000MWt的大型核电厂，也就是现在常见的百万千瓦电功率的核电厂，R=27.8km。

对于准备踏入核电门槛的电力公司而言，如果也按照这个经验公式来开展反应堆选址的话，显然是不切实际的。

2大都会选址政策

如何制定一个基于技术的核电厂选址标准，当时的原委会审查人员，心里其实没有谱。在此之前的大多数反应堆，都建在远离人群的隔离区并由政府负责运行管理，这种情况不能提供多少有价值的参考；第一座真正意义上的核电厂1957年才建成投运，根本谈不上运行经验的反馈，再加上对核技术的认识与理解程度非常有限，使得他们有点无从下手。

所以，原委会的最初打算，是把反应堆选址标准制定的事情搁一搁，先行先试，待积累了必要的核电厂设计、建造、运行和监管经验后，再着手制定标准就水到渠成了。

但是国会和电力公司不答应，敦促尽快出台核电厂选址法规或标准，尤其是各个电力公司，强烈建议核电厂选址尽可能靠近人口聚集区，也就是所谓的“大都会选址政策”。

其实，电力公司提出的大都会选址政策，并不全然是只顾经济利益不顾百姓安全的利令智昏之举，他们认为是有先例的。比如，1952年一个液态钠冷潜艇中能反应堆在诺尔斯原子能实验室兴建，距离纽约州西米尔顿的人口聚集区只有30km。为了响应原委会的担忧，通用电气公司开了一个重要的工程安全措施先河，设计了一个类似今天安全壳功能的气密钢制球体，把反应堆安装于其中。随后，位于芝加哥红门森林附近的阿贡实验室，也把建造的研究堆罩在一个密闭的混凝土建筑里。

希平波特核电厂距离宾夕法尼亚州匹兹堡32km，虽然算得上偏远，但厂址周围生活有不少人群，也不满足上述的经验法则。为此，西屋公司设计了一个安全壳厂房。1955-1956年间，原委会受理了三个大型核电厂的建造申请，它们均位于大城市附近：德累斯登核电厂位于芝加哥西南方56km，印第安纳角核电厂位于纽约北部39km，费米核电厂位于底特律南边40km。为了弥补反应堆距离大城市近的不足，并打消原委会和公众的安全疑虑，三个电厂的反应堆也都设计有安全壳。

印第安纳角核电厂

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