核电站到底安全不安全?核辐射到底对我们造成了多大的危害?我相信很多人都弄不清它。
我们就通过两期视频,来带大家全面了解一下核电安全问题。第一期我们就先科普一下国际上是如何评定核泄露事故,以及假设人体暴露在这种不同等级的核辐射之下,究竟会给我们造成什么样的伤害?第二期呢,我们会更加深入地分析中国核电水平究竟处在什么阶段?
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在说核泄露分级表之前呢,我们先科普一下核辐射的计量基本单位-Sv,可以先定个基调:我们生活在地球上,其实每天都会受到各种辐射,除了电脑、手机这些,我们呼吸的空气中含有的氡气也是有辐射的;一般每人每年可接受的辐射剂量限值是2.4mSv,大家之后找准这个关键标准就行。
国际上对于核能事件呢,有一个分级表,分别从对人和环境污染程度、放射性物质和设备控制情况以及纵深防御三个方面来进行评估;每增加一个等级,代表的破坏程度是之前一个等级的10倍。
在这样一份分级表中,我们可以发现,有8个等级,总体分为三大类。我们挑几个具有代表性的例子来讲。
0等级,是指发生了偏差,但并不存在任何安全隐患和顾虑;
2008年发生于斯洛文尼亚的科斯克核电厂就属于这一等级。当时这个核电站发现冷却水出现了泄露,于是迅速停止发电。由于发现及时,这次事件中没有放射性材料泄漏,所以人在其中呢,可能就是被突然响起的警报惊到,那没有放射物质的泄露,自然不会受到额外的辐射。
第二大类呢,1-3级,被定义为了事件。
这里,开始对个人吸收辐射的剂量有了相应的划分。
第1等级,被定性为异常。
我们国家发生最严重的的核泄露事件呢,就是到这一级了。2010年10月23日,在大亚湾核电站,为一个反应堆例行大修时,发现冷却反应堆的喉管出现了三条裂纹,并发现渗漏出带有辐射的硼结晶,当时发现的工作人员吸收不多于2mSv辐射量,这是八年来最严重的事件。
2mSv是什么概念呢?就是相当于我们做了一次CT检查。通常人不会有额外的不适,这些辐射在我们身体里面大约存留一个月左右的时间,我们会通过自身免疫系统吸收代谢。
第2等级,称之为一般事件。
我们在查阅了相当资料后发现,被列为2级的这几起事件,并没有特别明确的告知具体辐射的剂量,但基本一个定量就是厂内工人超过法定年度剂量(2mSv),或是厂外的民众受到了超过10mSv的剂量。
那一旦在短时间内受到的辐射超过了10mSv,就容易引起轻微的全身性疾病,会有呕吐、乏力等不适感。
第3等级,就叫做严重事件了。
这里我们想用福岛第二核电站来举这个例子。当我们讨论“福岛灾难”的时候,更具体的其实应该是福岛第一核电站,但其实在他往南10公里的福岛第二核电站,也同样受到当时东北9级大地震及海啸的暴击。但无论说是运气的成分,还是当时数百名工作人员专业尽责的角度,一直到最后一个反应堆进入冷却关机状态,最终没有出现爆炸或者堆芯熔毁的情况。
我们可以设想一下,通常3级的话,厂内工人受到的照射水平,是超过了法定年全身剂量的10倍,或者说发生了非致命性的确定性效应;也就是收到的辐射是大于30mSv的,这个时候,主要损伤的就是我们的血液系统,通常就会表现出头晕、乏力、食欲减退、恶心呕吐的症状,在严重一些,就会有明显的脱发,皮肤和粘膜会有出血和感染的症状。
第三大类呢,我们就不能简单说是事件了,要称之为事故。这里开始对厂外环境和人所产生的影响,有了相对应的评定,而不仅仅只考虑厂内工作人员受到的个人剂量这个指标。
第4等级,被称之为“影响范围有限的事故”。
1999年,发生在日本东海村JCO核燃料制备厂内,因三名缺乏经验的操作员因处理设施不当造成了严重事故,其中2名工作人员死亡,667人暴露于过量的辐射下。当时近距离接触的三人都被紧急以直升机送到最近医院急救,其中两人先后因受到达到远超致死量数倍的中子射线辐射,皮肤都急剧溃烂,各接受83天与221天的抢救无效而身亡,死因是身体全部23对染色体被辐射彻底破坏,并造成身体免疫系统彻底丧失功能,以及绝大部分细胞不可再生性大量衰减;另外一位受到的辐射在1000~4500mSv的辐射量,入院治疗期间白细胞曾降到零,在接受颗粒性白细胞生长激素及骨髓治疗后,三个月后最终康复出院。
第5等级,是叫做“影响范围较大的事故”。
美国的三哩岛核电站事故,相信大家比较熟悉。它是在1974年开始并网发电并商业运行,原本设计有40年寿命,却在建成5年后,因为机器故障和人为失误叠加,意外遭遇了一次重大打击,这也是核电历史上第一次出现堆芯融化的核事故。
所幸的是,当时放射性物质基本都被封锁在安全壳内,只有小部分外溢。整个事故期间没有一人死亡或受伤,但有两名前线工作人员分别受到了500mSv和1500mSv的辐照。
而三哩岛核电站外80 km半径内,场外剂量为0.83 mSv,平均每人受到的剂量不到一年内正常辐射剂量的百分之一,所以当时政府的建议,也仅仅是针对孕妇或者学龄前儿童进行撤离,而撤离的人员也在三周左右的时间就搬回了原住地。
但至此,美国的核电发展止步暂停到奥巴马执政期。
我们可以设想一下,如果人一下子大面积暴露在更高剂量的辐射之下,会存在什么影响呢?这个时候就会引起肠型急性放射病。病症会来得更快,半小时之内就会高烧、腹泻、呕吐,数天之内就会引发败血症,造血损伤已经没有办法恢复。国际上至今,都没有肠型急性放射病成功治愈的病例。
第6等级,是严重事故。
国际上的核放射事件等级表中,就只有前苏联克什特姆核废料爆炸事故被列为第6级,是有记录以来的第三严重的核事故,发生在1957年9月29日。事件的起因是一个装有大约70-80吨液态放射性废物的储罐中的冷却系统发生故障,没有得到修复。随后温度开始升高,导致导致液体汽化并发生爆炸;当时爆炸威力相当于70-100吨TNT;散发出去的辐射物质随风往东北方飘散了大约300至350公里,后续至少22个村庄、约10,000人。从1968年开始,前苏联将当地设为东乌拉尔山自然保留区,禁止任何人员进出。
第7等级,是重大事故;
基本可以从厂内设备损坏、放射性物质大量释放从而广泛影响到人的健康和环境,同时影响范围不止一个国家,要求实施长期的应对措施。
国际上7级事件,至今发生过两起,分别是1986年切尔诺贝利灾难和2011年福岛第一核电站事故。
这两起事故产生的原因不尽相同。我们主要讲,切尔诺贝利灾难发生的原因,主要是初代反应堆设计缺陷,加上操作人员安全意识不够造成的。与早期的各国核反应堆类似,切尔诺贝利核电站采用的是第二代核反应堆-RBMK,就是石墨沸水堆;它呢,有一个重大的设计缺陷,就是防护层的设计只包含了堆芯底部和堆芯下面的管道,其实连堆芯都没包住。
所以反应堆连续的爆炸,随即引发大火,导致放射性尘降物快速蔓延到空气中,随大气流动污染了多个国家,这个量,相当于二战时期广岛投掷原子弹所释放的400倍以上。
据估计,当时反应堆建筑物受灾最严重的地区的辐射水平每秒有56mSv,如果未受任何保护直接暴露在外一分钟,就立即呕吐、腹泻症状,皮肤大面积红斑,并伴有内出血;不到2分钟,就会引发脑型放射病,发病更为迅猛,大脑皮层神经细胞坏死,会表现出站立不稳、肢体震颤、抽搐,人会急剧死于惊厥休克。
那关于核泄露事故的等级的分类,我们今天就科普到这里啦。当然,国际上对于这个分级啊,不仅仅只从对人和环境产生的影响这一单一维度进行评定,大家有兴趣的话,可以研究一下这一本国际核和放射事件的分级表,里面对每一个条目都拆分的相当的细致。那么,想要知道中国核电行业发展现状,和我们究竟如何从技术上规避掉核泄露风险的,我们下期视频,不见不散!