中國核電：安全系數(shù)很“硬核”

侯小琳（左）和隊(duì)友在野外采樣。

　　我國的核電站基本上都是安全性更高的新型核電站，而其他國家的很多核電站型號(hào)老舊，都已經(jīng)服役了40~50年，我們的才服役了幾年到十幾年，因此我國核電站的安全形勢自然比他國好得多。

　　廣島原子彈爆炸讓人觸目驚心，切爾諾貝利核泄漏令人心有余悸。由于核能的特殊性，核電站的安全性和可靠性引起人們的高度關(guān)注。

　　“我國核電站是足夠安全的，完全滿足國際上各安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)新建反應(yīng)堆的安全要求。”中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所研究員侯小琳在接受《中國科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)表示。

　　近日，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過分析采集于我國沿海地區(qū)表層土壤中的钚（Pu）元素239Pu和240Pu，再次印證了這一觀點(diǎn)。該研究成果發(fā)表于《臭氧層》。

　　核活動(dòng)的指紋

　　一直以來，核電站的安全運(yùn)行是人們極為關(guān)注的社會(huì)熱點(diǎn)。分析核電站周邊環(huán)境中的放射性水平，有助于準(zhǔn)確評(píng)價(jià)核電站運(yùn)行的輻射影響。在這一過程中，钚元素成為考量核安全的重要指標(biāo)。

　　“自然界并沒有钚元素，它是通過人工核反應(yīng)合成的。”侯小琳介紹，不同來源的钚，其同位素組成不同。上世紀(jì)50~80年代的大氣核武器試驗(yàn)導(dǎo)致的全球放射性沉降中，钚同位素240Pu與 239Pu的原子比值為0.18。但是，核電站反應(yīng)堆由于較高的燃耗，其產(chǎn)生的钚同位素比值則為0.3~0.5。

　　換句話說，钚同位素的比值就像核活動(dòng)的指紋，通過分析環(huán)境中钚同位素比值的大小，就能判斷它的來源。“比如，我們在核電站附近采集的樣品中钚同位素比值是0.3左右，就可以推測它有核武器試驗(yàn)全球沉降以外的來源，即有可能來源于該核電站。”侯小琳分析道。

　　基于這個(gè)獨(dú)特的指標(biāo)，研究人員可以進(jìn)一步評(píng)估核電站的安全隱患。

　　“核電站正常運(yùn)行是不可能有钚元素排出的，個(gè)別反應(yīng)堆燃料元件破損，可能會(huì)有少量揮發(fā)性放射性物質(zhì)泄漏到附近地區(qū)。假如在5公里乃至10公里外都能檢測到钚的存在，說明已經(jīng)有一定量通過氣體排放和擴(kuò)散。由于钚是一種非揮發(fā)性元素，這就意味著該核電站可能出現(xiàn)一定程度的放射性泄漏了。”侯小琳說。

　　不存在核泄漏

　　我國核電站是否存在核泄漏呢？為此，團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)采集了我國核電站所在的沿海地區(qū)表層土壤和土壤剖面，測定了其中钚同位素的分布情況。

　　結(jié)果發(fā)現(xiàn)，我國沿海地區(qū)土壤钚同位素水平和全球同緯度平均水平?jīng)]有明顯差別，呈現(xiàn)從北向南逐漸降低的梯度分布，和全球沉降的緯度分布一致。

　　“因?yàn)榈厍蚴悄媳弊赞D(zhuǎn)的，不是東西自轉(zhuǎn)。從理論上說，核爆炸產(chǎn)生的放射性物質(zhì)大部分進(jìn)入平流層大氣中，并在平流層充分混合后再進(jìn)入對(duì)流層，最后沉降至地表。由于全球大氣核武器試驗(yàn)場主要分布在北半球中高緯度地區(qū)，因此沉降的放射性物質(zhì)存在緯度差異，即中高緯度地方的沉降水平高，緯度低的地方低。”論文第一作者、中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所環(huán)境放射性實(shí)驗(yàn)室博士張偉超告訴《中國科學(xué)報(bào)》。

　　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)。采集于新疆、內(nèi)蒙古、東北等高緯度地區(qū)的土壤中钚同位素的濃度偏高，在南方如江蘇、浙江等地偏低。而從東西走向來看，從東北到西北并無太大差異。

　　“整體來說，從我國沿海地區(qū)土壤中钚同位素比值上看，沒有發(fā)現(xiàn)任何核電站泄漏的信號(hào)，從水平上來說也看不出這些钚同位素是來源于核電站。”張偉超說。

　　這進(jìn)一步證實(shí)了我國沿海地區(qū)土壤中钚同位素主要來自于1945~1980年間大氣核武器試驗(yàn)的全球沉降，其他人類核活動(dòng)釋放的钚同位素對(duì)沿海地區(qū)的貢獻(xiàn)忽略不計(jì)。同時(shí)，研究區(qū)域中239，240Pu濃度的分布還受到植被覆蓋率、降水、土壤有機(jī)質(zhì)等環(huán)境因素的影響。

　　新型核電站更為安全

　　今年9月，國務(wù)院新聞辦公室發(fā)表首部《中國的核安全》白皮書，全面分享了中國核安全監(jiān)管理念和實(shí)踐，有效回應(yīng)了社會(huì)公眾對(duì)核安全的關(guān)切，展示出我國倡導(dǎo)構(gòu)建核安全命運(yùn)共同體的決心和行動(dòng)。

　　生態(tài)環(huán)境部副部長劉華曾在介紹我國當(dāng)前的核安全戰(zhàn)略和進(jìn)展時(shí)表示，我國核電廠的安全保持了世界先進(jìn)水平。“近5年來世界核電運(yùn)營者協(xié)會(huì)(WANO)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，我國核電廠運(yùn)行機(jī)組80%的指標(biāo)優(yōu)于世界中值水平，其中70%的指標(biāo)達(dá)到了世界先進(jìn)值，應(yīng)該說總體的運(yùn)行指標(biāo)是處于世界前列的。”

　　此外，中國在中低放廢物、高放廢物的處理處置方面都做了戰(zhàn)略規(guī)劃安排，已經(jīng)建立了兩座中低放廢物處置廠，正在安全運(yùn)行。

　　據(jù)了解，目前我國核電技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到安全性更高、防范措施更完善的第三代。為防止核反應(yīng)堆中的放射性物質(zhì)外泄，包括“華龍一號(hào)”在內(nèi)的第三代核電站反應(yīng)堆一般都設(shè)置了三道防護(hù)鋼甲：核燃料棒包殼、一回路承壓邊界、安全殼，每一道防護(hù)都有自己的職責(zé)，又與其他防護(hù)相互補(bǔ)充，三道防護(hù)環(huán)環(huán)相扣、交叉防御，對(duì)反應(yīng)堆形成嚴(yán)密保護(hù)，這些都有力地降低了核泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

　　“就實(shí)際而言，因?yàn)槲覈暮穗娬净旧隙际前踩愿叩男滦秃穗娬荆渌麌业暮芏嗪穗娬拘吞?hào)老舊，都已經(jīng)服役了40~50年，而我們的才服役了幾年到十幾年，最長的也就20多年，因此我國核電站的安全形勢自然比他國好得多。”談及我國核電廠的安全原因，侯小琳坦言。（■本報(bào)見習(xí)記者 程唯珈）