地震報道中如果缺少里氏震級的資訊就不完整。例如,如果沒有6.8級的震級測量,很少有人能理解最近發生在日本西海岸附近的地震的相對嚴重性。等級標準對於任何天氣預報也至關重要,從颶風強度(在薩菲爾-辛普森颶風等級中,從1級到5級衡量)到溫度。
一個類似的等級標準也存在,用於描繪核事故潛在危險的廣泛範圍——無論是少量的放射性物質洩漏還是反應堆的堆芯熔燬——儘管它相對默默無聞。但是,隨著全球計劃建造更多的核反應堆,包括未來幾十年僅在美國就多達30座,國際核事件等級(INES)可能會變得更加為人熟知。
該等級標準範圍從0級(“偏差”,“無安全意義”)到7級(“重大事故”)。自1992年實施以來,沒有發生過重大的核事故,但它已被用於評估先前事件造成的損害。只有一起事件,即1986年烏克蘭切爾諾貝利核電站的堆芯熔燬,才獲得了其最嚴重的等級,即7級。反應堆堆芯的爆炸將短壽命和長壽命的放射性物質傳播到了英國。因此,它符合該等級標準的所有三個標準:現場影響、場外影響和所謂的“縱深防禦”。
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後一個概念指的是旨在限制潛在致命事故影響的眾多保障措施。“安全措施是如何發揮作用的,以及事件離造成問題有多近,”美國核管理委員會(NRC)核安全高階技術顧問辛西婭·瓊斯說。“這就像如果你發生了一起車禍,你的轉向燈壞了。你還能開車嗎?是的,但是你失去了一個防禦措施。這是警告的降級。”
在切爾諾貝利事件中,所有此類預防措施都失敗了。在1979年賓夕法尼亞州米德爾敦附近的三里島核電站發生的事故中,放射性物質擴散,但僅限於10英里半徑內,這導致其被降級為5級,儘管由於人為錯誤,它具有釀成全面災難的潛力。
總而言之,去年美國核電站共發生了10起事件,其評級為2級——“汙染的顯著擴散/工人過度暴露”和“安全措施發生重大故障的事件”,正如INES手冊所說——或更高,瓊斯說。“兩起反應堆事件和八起非反應堆事件。”
在八起非反應堆事件中,包括2006年3月在田納西州歐文的核燃料服務公司燃料生產廠發生的洩漏事件。超過八加侖(31升)的高濃縮、武器級硝酸鈾醯(可運輸鈾的液態形式)幾乎彙集到足以達到自發鏈式反應(不受控制的裂變,也稱為臨界)所需條件的數量。
“在臨界事件方面,什麼都沒有發生,”核管理委員會委員格雷戈裡·賈茨科說。“這將是一種潛在的事件。”由於避免了這種裂變,核管理委員會向國際原子能機構(IAEA)報告該事件為INES等級中的2級事件。隨後,該工廠關閉了七個月,並且據與核管理委員會委員的會議記錄顯示,核燃料服務公司已進行了重大重組。
儘管有INES等級標準,但直到今年,公眾才得知這一近裂變事件,這是由於布什政府為阻止潛在的恐怖分子和其他人獲取有關核電站的資訊而實施的保密條款。“當然,在我看來,這是我們應該最初報告的事情,”賈茨科說。
國際原子能機構負責事件報告的雷賈娜·斯皮格爾貝格·普拉納指出:“沒有義務報告。”到目前為止,已有63個國家同意自願報告並對事件進行等級評估。每個國家都有自己的內部報告要求;核管理委員會要求所有獲得許可的美國核運營商立即將其任何事件通知它。
當然,資訊只能與報告的質量以及等級標準本身一樣好。上週,地震導致日本世界上最大的核反應堆——柏崎刈羽核電站——的核燃料棒冷卻水洩漏、變壓器燃燒和其他問題,尚未超過INES 0級。據報道,冷卻劑的放射性在約一升半(0.39加侖)的洩漏中為每升16000貝克勒爾。(一個貝克勒爾是衡量材料放射性衰變的單位,等於每秒一個原子核衰變。)例如,要達到等級2,將需要洩漏發射數千兆貝克勒爾的物質。“我們甚至無法用我們擁有的任何裝置測量[日本的洩漏],”瓊斯說。
根據核管理委員會的說法,新澤西州牡蠣溪核電站的水泵故障導致其於7月17日關閉,並在排放的蒸汽中釋放了一居里氚(氫的一種同位素)。據運營該電廠的電力公司Exelon稱,一居里等於370億貝克勒爾,“僅為使用家用煙霧探測器的人所受放射性照射的一半”。因此,美國最古老的執行核反應堆的這起事件也不符合INES的納入標準。
但是,隨著更多核電站的建造和計劃(核管理委員會正在審批在美國建造30座電廠的許可證),目前線上的電廠老化以及其他應用中使用的放射性材料的擴散,INES等級標準可能會變得更加為人熟知。“我喜歡將它與非常簡單的刻度尺,即溫度計進行比較,”國際原子能機構的斯皮格爾貝格·普拉納說。0級相當於人體處於正常溫度。2級可能是體溫略有升高,促使服用阿司匹林。“如果可以服用阿司匹林,就不會去急診室,”她說,而在7級時,“您已經住院了。”