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反核理由之四:核电站 = 脏弹/何岸泉
(博讯北京时间2011年4月21日 来稿)
    
    1914年,英国物理学家卢瑟福通过实验,确定氢原子核是一个正电荷单元,称为质子。1932年,英国物理学家查得威克发现了中子。1938 年,德国科学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。有些元素可以自发地放出射线,这些元素叫做放射性元素,放射性元素可以放 出3种看不见的射线。
     (博讯 boxun.com)

    核裂变,是一个重原子的原子核分裂为两个或更多较轻原子核、并在分裂两到三个自由中子时,释放巨大能量的过程。
    
    快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸,原子弹就是利用快速裂变制成的,人类还可以控制链式反应的速度,把核能用于发电等。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。
    
    1942年12月2日,著名科学家费米领导几十位科学家,在美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆,标志着人类从此进入了核能时代。
    
    【本文提出的反核理由是:核电站从核燃料运输、装载、核反应堆运行、核燃料置换、核电站退役、核废料运输到核废料存储,每一个环节,时时刻刻,或多或少,都发生着核泄漏核污染。一座座核电站,就是一个个散播核污染的脏弹,是一种反人道的、慢性的、杀人不见血的大规模持续性杀伤性武器。】
    
    先说明什么是脏弹?
    
    脏弹的正式名称叫“散布放射性装置”,是一种大范围传播放射性物质的武器。脏弹又称放射性炸弹,是通过引爆传统的爆炸物如黄色炸药等,通过巨大的爆炸力,将内含的放射性物质,主要是放射性颗粒,抛射散布到空气中,造成核放射性污染,形成灾难性生态破坏危害人类健康的“辐射散布”炸弹。
      
    脏弹与传统的核武器不同,爆炸过程非常简单。将爆炸物用球状或粉末状的钴-60、铯-137或锶-90等放射性物质包裹起来,就制成了所谓的“脏弹”。
    
    脏弹可以造成人员的伤亡。根据炸弹中含有的放射物质、引爆炸药以及爆炸时风速的大小和散播速度,脏弹的致命程度各有不同。脏弹释放的辐射量虽然很小,但辐射性尘埃会扩散到几个街区上空。依赖于爆炸效果,一颗脏弹可能会比一颗常规炸弹致死和致伤的人数要多。此外,辐射会导致人产生恶心、呕吐和血液问题等辐射病,并可能致癌。环境中辐射水平超过正常1000倍的话,就能将80%的人杀死。
    
    用脏弹袭击人口稠密的城市区域,接触者会在短时间内死亡、慢性中毒或导致癌症;遭袭击的城市、街区和建筑物都会受到放射性物质的污染,在以后数十年、甚至千百年中,退化为不适合人类居住的放射性地区。不仅其中生物的癌症患病率大幅度增加,而且经污染的任何东西都不能再使用。脏弹爆炸还可能引起人们的心理恐慌,导致混乱局面的出现,使地区经济遭到重创。
    
    了解脏弹之后,请听我讲解为何说核电站等同于脏弹?
    
    一,核燃料核废料运输过程的核泄漏。
    
    目前中国的核电站主要建设在东南沿海,核燃料的生产厂和核废料处置库位于西部地区,核燃料运输的千里之行要经过许多人口稠密的地区,耗时一周左右。在核燃料的运输过程中每一环节都存在着核泄漏;而且一旦操作失误的话,很容易发生严重的核泄漏事故。
    
    处处有风险。运输过程中核燃料的泄漏,至少会发生在三个方面。
    
    一是来自运输物品本身。特别是新燃料组件运输过程中,因为是新的燃料,相对放射性大。振动、冲击都会造成容器的密闭不全、裂缝甚至损坏进而造成核泄漏。
    
    二是来自运输过程中的交通方式。不论是采用公路、铁路、水路、航空哪一种运输方式,都会因为交通事故,恶劣气候等造成核泄漏。
    
    三是要核辐射保护措施不当装备不全。在发生运输中核泄漏事故时,不能有效包容放射性物质,不能有效保护工作人员、社会公众和自然环境免遭辐射危害。
    
    核燃料运输的核安全问题主要来自核临界危险、释热危险和辐射照射危险。
    
    新燃料组件中的燃料属于易裂变材料,因此运输时需要控制单个货包装载新燃料组 件的数目和运输工具内装载货包的数目,采取货包隔离等措施,防止出现临界现象。乏燃料中裂变产物的衰变热会造成释热危险。一个从压水堆中卸出的燃料组件 “冷却”半年后,仍有10千瓦的衰变热,所以要防止释热引起的损害。辐射照射危险的存在,则要求控制放射性物质货包及运输工具外部的辐射水平。
    
    时时刻刻不安全。核燃料本身属于放射性物质,运输容器的稍微问题,都会导致核燃料运输过程中发生核泄漏。
    
    未辐照过的核燃料一般放射性水平较低,辐照过的核燃料有很强的伽玛射线和衰变热。
    
    运输核燃料的容器,里面以一层不锈钢内壳作为密封压力壳,外面一层是铅屏蔽,铅屏蔽外面再用带有散热和防震肋片的不锈钢外壳保护起来。容器内充水以利于导热,同时应保证容器内失水时燃料棒的温度也不会超过允许水平。运输容器装有安全阀和温度、压力测量仪表,在运输途中连续监测。
    
    假如运输容器的设计和制造稍有缺陷,都会导致运输途中发生核泄漏;假如运输途中发生核燃料容器的碰撞翻覆起火甚至丢失等,都会导致核泄漏的发生。
    
    所以,核燃料是运输途中,可谓无时无刻不处在核泄漏的危险之中。另外,没有完全密闭的容器,由于或多或少的缝隙存在,核泄漏也就伴随着运输核燃料核废料的交通工具,从起点,一直污染到终点。
    
    二,核燃料装载过程中的核泄漏。
    
    运输公司一路战战兢兢地终于把核燃料运到了核电站。接下来就是把核燃料装载进核反应堆堆芯了。
    
    可是,看了这篇报道,相信你会和我一样心跳加速的,请备妥速效救心丸,或者准备打911救命。
    
    《秦山核电站三期一号机组首次核燃料装料圆满完成》
    
    2002-08-04 南方网讯 经过中加双方工程技术人员十多天的共同努力,中国和加拿大两国合作建设的秦山核电三期工程一号机组核燃料首次装料工作日前圆满完成,标志着我国首座商用重水堆核电站一号机组正式进入带核运行状态。
    
    秦山三核一号机组反应堆排管容器共有380个燃料通道,每个燃料通道安装12根燃料棒束、2个屏蔽塞和密封塞,共计安装4560根燃料棒束、760个屏蔽 塞和密封塞。首次装料采用人工手动方式进行,既节省装料时间,又可减小燃料棒束对通道的机械磨损。7月18 日,首次装料工作正式开始。在秦山第三核电有限公司和加拿大原子能有限公司的精心组织下,参与装料工作的部门和全体人员冒着高温酷暑,按照“安全、准确、 高效”的要求,严格遵守装料程序,精心操作,一丝不苟,昼夜奋战。秦山三核综合管理部门的10名团员、青年也积极参加首次装料工作,为工程奉献青春。至7 月26日,首次装料的相关工作已基本完成。随后,中加两国核电技术人员,又认真对燃料通道进行严格的技术检测,终于在8月2日,将所有的燃料棒束、屏蔽塞 和密封塞安全、准确、顺利地安装就位。
    
    大家还活着吗?大家看清楚了吗?他们在用人工装载核燃料棒束,还山呼“为工程奉献青春”。虽然核燃料棒束事先必须通过核泄漏监测,但是,太多的原因可以导致监测数据不正确。用文革大跃进思维来运作核电站,看不见的核放射就这样被无视。正因为这种无视核安全的核电企业工作态度,核污染也就会轻易地发生,工作人员的核安全保护也就轻易地被忽略,环境也就轻易地被破坏,百姓的生命健康,也就时刻受到核污染的危害了。
    
    三,核电站营运过程中的核泄漏。
    
    核电站运营过程中的核泄漏,是整个核工业链中最容易发生核泄漏的一环。涉及到核电设备的设计、施工、材料、管理、操作、监测、检修和应急等等很多方面,所以,我们将在另一篇专门阐述。
    
    四,核电站在退役过程中产生的核泄漏。
    
    象所有的工业设施一样,核电站和其它燃料循环工厂有朝一日也必然要停止运行。公众不清楚它们退役以后会发生什么事情的话,那就让我们来告诉你。核电厂停产时它们已运行了20至40 年。在核电站停运两年内,辐照过的燃料将被运到后处理厂或是贮存地。但是因为每座核电站总有一部分(包括其堆芯及其冷却剂系统)受到中子通量的辐照,所以钢制构件会变成放射性的。电站各种部件(例如蒸汽发生器)因沉积有从堆中来的腐蚀产物而被沾污。最成问题的放射性同位素之一是钴—60。它是由钴— 59(制不锈钢合金用的镍中含的一种杂质)俘获一个中子生成的。钴—60的半衰期为5年,这就可说明退役过程的复杂性了。
    
    退役可分几级,其范围可从让退役电站保持经常的监督状态,直到建设该电站的场地能恢复到它原来的面貌这最后—级。在第一级,放射性被密闭在厂房内部。这一步是没有什么问题的,因为电站设计规定在运行时它就确保有这一功能.它只要求反应堆的密封性不被破坏,通风系统作些修改.并且排干电站系统内的水,以防放射性气溶胶释放出来。这一阶段叫以保持20年,直到放射性衰减到很低。这一级的持续时间可长可短。这取决于主要关心的是地面要早日恢复,还是要推迟。这样做可以省下—大笔的退役花费。一座反应堆拆得愈快,花费就愈大。如果堆在开始退役后5年拆除.则其费用将增加到该堆当初建设费用的10%左右。在这种情况下,由于放射性仍然很高,许多工作必须靠遥控工具进行。如果拆卸推迟几年,费用会减少—半。电力公司为退役费用留出储备金。 —种可能的方案是:用高压喷枪去污,将辐照过的部件切割成可搬运的体积,再装在屏蔽容器内将它们运走;另一种方案是把所有的辐照过的设备都装入反应堆容器中,再在现场附近将此容器密封起来,形成一大块比厂房小些的混凝土块。
    
    10年20年的退役时间里,核电站的所有设备厂房每一秒都在发生着核放射污染。这是很明显的事情。
    
    五,核废料储存和处理过程中的核泄漏。
    
    核废料分高度放射性废料,如反应堆用过的核燃料称为乏燃料,具有极高放射性;和中低度放射性废料,如核电站使用过的工作服、手套、废弃退役的仪器设备等则属于中低放废物。简称“高放废物和中低放废物”。
    
    尽管乏燃料只占废物的1%,但却对人体危害极大。其中一种被称为钚的核素,只需摄入10毫克就能致人死亡。
    
    外国大约有四种核废料存储方法。
    
    高放废物的储存方法:
    
    浓缩后的裂变产物贮存在专门设计的不锈钢双层壁的大罐中,此罐要连续冷却。最初,高放废液的发热量相当于20瓦/升。部分放射性是由半衰期大约为1年的一些同位素(钌,锆等)产生的。乏燃料贮存约10年以后,每吨铀的发热量大约只并入玻璃体中,然后再浇到因科镍(INCONEL)合金制的容器中成为琉璃块。一块玻璃约重100公斤。开始时琉璃的发热率约为100-150瓦/升玻璃。
    
    玻璃固化后的废物要在坚井中存放10至15年,坚井在冰在里须保持通风。以后靠空气对流足以带走琉璃块产生的热。5年以后玻璃的发热率约为20瓦/升,30年后只有10瓦/千。
    
    一座1000兆瓦的核电站运行一年产生的高放废物液总体积约为20立方米,一旦将其固化就只有2立方米。玻璃固化解决了在头几年贮存期内占了高放废物绝大部份放射性的裂变产物贮存带来的许多问题。试验已证实,玻璃至少可稳定一个世纪。锕系元素(超铀元素)的问题则有几百万年,因为它们的半衰期非常长。尽管有各种有利的试验证据说明玻璃在那么长的时间内仍能稳定。但是还不能下结论。因此,以下两种办法正在接受检验:
    
    1. 把玻璃固化废物存放在深地层处置库内,此库位于几百万年内都不会发生变动又能防止水渗入地层中。这样就在许多代入时间里为这些然险废物与公众之间提供了一保险屏障。
    
    2. 为高放废液担供更精细的化学分离手段,而将裂变产物贮存在深地层处置库中。锕系元素则可在专门设计的反应堆中用快中子轰击,以转化成半衰期较短的元素。
    
    中、低放废物的存储方法:
    
    核电站和后处理厂二者都产生低放废物,这些废物根据其放射性水平的不同被包容在沥青或混凝土中,然后再装在金属桶或混凝土桶内。在法国对这些废物做仔细鉴定以后,将这些废特桶(或容器)放在钢筋混凝土的地沟中,或者就在阿格的混凝土或沥青层上堆放五六层高,然后再堆上5米厚的粘土将它们埋住。贮存区有排水系统,流出液经检测后再排放。
    
    阿格后处理厂也产生一些放射性水平较高的水泥固化废物以及量虽少但是值得注意的α放射性废物。这两类废物均存在钢筋混凝土浅理场中。
    
    废物贮存的另外两种方法:
    
    第一种是瑞士的国家废物贮存合管公司(CEDRA)。瑞士的技术包括先将玻璃基本浇到不锈钢容器中,然后将其存放在地下创库的间隔为5米的坑道中。每桶废物周围真充膨润上土块。为确定最合适的贮存场所,瑞士国家废场贮存合营公司已在瑞士北部钻了几口1200米深的勘探井,这些井钻到结晶花岗岩或片麻岩岩层中。勘探工作一直在进行,然而,处置库的开挖预期要到本世纪未才人开始。而正式贮存要到 2020年左右。在这以前,将在卢森斯(Lucens)和维伦林根(Wurenlingen)建设临时贮存设施。
    
    第二种是瑞典的燃料中央贮存设施(CLAB)工程。瑞典的官方政策是以核电只是暂时的这一原则作基础的。从现在起到2010(即到瑞典最后一座核电站退役)瑞典的核规划只需要7500吨浓缩铀作燃料。所得到的乏燃料中有850号要按合同送到阿格和塞拉菲尔德(Sellafield)去后处理。其余的将在奥斯卡斯哈门(skarshamn)核电站附近的一座称为克莱勃的地下贮存设施中存放约50年。乏燃料中央贮存设施的一斯工程是从地面以下30米的基岩中开挖出一个长120米、宽20米、高27米的洞穴,此洞内有4座充水3000立方米的水池,每座可容750吨乏燃料(相当于瑞典各核电站运行的两年半卸料量)。瑞典乏燃料贮存设施能扩建到容量为9000吨铀。目前的方案是:燃料不经过后处理,先在瑞典乏燃料贮存设施中存放,以后再从水池中取出,封装在10厘米的铜制容器中,再将此容器堆积在结晶岩中的 500米深的竖井中。坚井再骼膨润土(一种遇水膨胀的粘土)填埋。
    
    低、中放废物贮存在福斯马克(Forsmark)附近开挖出的一个10000立方米的洞穴里。
    
    以上我们讲解了四种存储核废料的方法。这些都是外国同行们已经在使用的方法,中国自然会借鉴的。但是质量会如何呢?就好比造房子,学个方法外形容易,但,如果轻中度地震就倒的那种,也叫做房子吗?
    
    各国眼下都在考虑建设永久性深层地下储存库,来确保这些核废料能够被安全隔离。首先一点就是资金问题。建设这样一个巨大的储存库,动辄就要上百亿美元。再有就是非常关键的选址问题。所选择的掩埋地点,其地质条件必须足够坚固且稳定,不能让核元素发生泄漏。
    
    核电大建设席卷中国沿海和内陆,涉及重大安全的核废物处置环节却在核电产业链上留下空白。中国到目前为止还没有国家级高放射性核废物地质处置专项规划。
    
    根据规划,中国2020年建成的70个反应堆,加上在建的30个反应堆,全寿期(60年)产生的乏燃料将为14 万吨。而目前,由于中国的高放射性核废物的处置研究还属于初级阶段,所有的乏燃料都暂存在核电站自建的硼水池中,急切等待一个永久性的处置库安身。
    
    目前,中国已建成了两个中低放废物处置场:位于甘肃玉门隶属于中国核工业集团的西北处置场、位于广东北龙由中国广东核电集团建造的华南处置场。
    
    高放废物的处置则是一个世界性难题。乏燃料中的众多放射性元素都拥有数以万年计的半衰期,长的约为210万年,短的也有近500年。
    
    早在十几年前,负责为高放废物处置库选址的核工业北京地质研究院已经圈定了华东、华南、西南、内蒙古、西北和新疆这6个预选区。在进行初步比较后,焦点聚集在了甘肃北山地区。备选区域可能在内蒙古和新疆。
    
    《高放废物地质处置中长期研发规划指南(讨论稿)》给这个项目制定了一张时间表:2020年前初步完成处置库选址,完成地下实验室的可行性研究,并建成地下实验室;从2020年到2040年的第二阶段,着力进行地下实验室的现场试验,掌握处置库建造技术;2050年建成高放废料处置场并投入运营。
    
    由于没有建成永久性的处置库,乏燃料暂存在秦山核电站与大亚湾核电站的硼水池中以阻挡辐射。中国工程院咨询项目“高放废物地质处置战略研究”的总报告显示,秦山核电站每年产生10吨左右乏燃料,大亚湾核电站每年则有40吨左右。一台百万千瓦的反应堆每年产生的乏燃料约为22吨。而这些乏燃料一般只能暂存 10年。
    
    到了2003年,1994年投入商业运行的大亚湾核电站的硼水池已经积满了乏燃料。多余的乏燃料只能通过4000公里的长途跋涉运往甘肃的中核集团404厂暂存。名义上,404厂具有后处理资质,应承担从乏燃料中提取铀和钚的工作。但事实上核电站产生的民用乏燃料并未在那里得到任何后处理。“404厂进行后处理的军工类废物比较多,民用的都没有处理。”知情人士说。
    
    而在中国,尽管地方政府及各大核电集团、电力集团都抢建核电站,核废物处置却鲜有人过问。垄断体制下的产业巨头博弈也是阻碍乏燃料后处理和最终处置研发与产业化的重要原因。
    
    以下是国外高放射性废物处置时间。 国家 选址开始时间 选址完成时间 从选址到运行所需时间。
    美国 1957 2010 53
    日本 1976 2040 64
    加拿大 1973 ≥2025 ≥62
    德国 1965 2008 43
    瑞典 1976 2020 44
    芬兰 1987 2020 33
    比利时 1974 2035, 76
    英国 1976 2035 59
    法国 2005
    瑞士 1980 >2020 >40
    西班牙 1986 >2015 >34
    阿根廷 2010—2015
    
    各位网友,看到这里,你可听见核泄漏核放射的狞笑声,从核矿厂,从核燃料厂,从火车轮船,从核电厂,从核废料厂,从核废料储存处传来的狞笑声。
    
    核放射的射线,切断了人类、细菌病毒的DNA,于是,癌症发生了,超级细菌和病毒诞生了,生物大量死亡,环境遭受毁灭性破坏。基因突变如影随形。
    
    中国核安全信息交流中心,专门收集中国核安全有关的文章信息,从中心建立那天起(2011年3月22日),到今天已经收集到400篇左右。
    
    反核,为了保护环境,为了保护生命。
    http://chinanuclearsafetyinformationcenter.blogspot.com [博讯来稿] (博讯 boxun.com)
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