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日本福島第一核電站的氫氣爆炸、燃料棒熔化和輻射洩漏正在對全球核能的看法產生直接影響,因為許多國家都在認真尋找化石燃料的替代品。安全將是一個主要問題,尤其是在日本的緊急救援人員繼續努力防止儲存在福島第一核電站的乏燃料棒熔化的情況下。
甚至在福島第一核電站的災難得到控制和調查之前,德國本週早些時候表示將關閉其1980年之前建造的七座核電站。在此之前,去年才決定延長該國所有17座核電設施的壽命。
在美國,核管理委員會(NRC)週四表示,將取消下週關於重啟Progress Energy位於佛羅里達州西海岸的Crystal River核電站的會議,(pdf)原因是該公司報告稱在安全殼牆的維修工作中出現問題。Crystal River核電站於2009年秋季關閉,計劃進行包括更換蒸汽發生器的燃料補充。為了安裝發生器,工人們需要拆除安全殼牆中的混凝土,正是在這項工作中,他們發現牆上有一個缺口。
Entergy公司上週獲得了核管理委員會對其佛蒙特州洋基核電站20年運營許可證延期的批准,但在日本危機之後,必須獲得佛蒙特州立法者的最終批准,後者去年投票反對在2012年後重新授權該設施。包括紐約州有爭議的印第安角核電站在內的其他三個Entergy核電站也在尋求許可證延期。
為了瞭解如何評估核電站的安全性,以及未來如何評估,《大眾科學》採訪了納吉梅丁·梅什卡蒂,他是南加州大學維特比工程學院的土木、環境、工業和系統工程教授。梅什卡蒂對現場儲存乏燃料棒的做法表示擔憂,這是核安全風險導向方法的產物,他還認為國際原子能機構 (IAEA) 存在利益衝突。
[以下是採訪的編輯稿。]
福島第一核電站的事件對日本和世界其他地區的核工業意味著什麼?
要判斷其對五六年前在美國開始的“核覆興”的影響還為時過早。我能做出的最準確的陳述是,這將嚴重阻礙該運動的預期增長率。另一方面,它將真正加大對核安全相關問題的審查力度,這並不是壞事。特別是,應該重新審查核電站現場乏核燃料的儲存。
在我們談話時,福島第一核電站最嚴重的問題之一是第四反應堆的乏燃料池起火。自該國開始使用核能以來,我們也一直在核電站現場儲存乏核燃料。這對安全構成嚴重問題,也存在恐怖襲擊以獲取這些材料的嚴重安全風險。
現場儲存乏燃料的替代方案是什麼?
1982年,美國能源部決定建造一個永久性核廢料儲存庫。2002年,[總統]喬治·W·布什批准內華達州的尤卡山[拉斯維加斯西北約160公里]作為該地點,並將核廢料轉移到那裡。但是,由於無能、政治鬥爭、能源部的官僚主義和黨派爭吵的結合,該地點現在處於停滯狀態。我在日本這場黑暗的陰霾中看到的唯一一線希望是,它引起了人們對現場儲存乏燃料的危險的關注。我希望這能重新引發對尤卡山的討論。
根據福島第一核電站必須承受的極端條件來判斷其他核電站的安全性是否公平?
你可以說這是一個極端案例,我同意,但是僅僅因為[本週之前]沒有發生過與乏核燃料相關的主要事故或火災,並不意味著它們是安全的。當我們談論經驗教訓時,我們必須從日本這場災難中吸取的最直接的教訓不是核能是好是壞,或者是否繼續發展核能。我們需要吸取的最直接的教訓,而且我們應該昨天就實施,是對我們現場乏核燃料池的狀況進行認真審查。
如果福島核電站沒有儲存乏燃料,我們也不會遇到過去兩三天所有最新的問題。那裡有四個反應堆存在問題,但我認為反應堆的設計非常出色。反應堆沒有因地震或海嘯而失效、傾覆或移位。所有四個反應堆都有一個良好的主安全殼——這意味著我們現在不應該非常擔心我們的沸水反應堆和壓水反應堆的設計。
如何評估美國核電站的安全性?
在美國的所有65個核電站,在不同的地點都有常駐的核管理委員會檢查員。當核電站申請許可證延期或基本上獲得反應堆壽命的新延期時,他們需要對其反應堆容器和其他硬體進行非常嚴格的風險分析。例如,反應堆容器脆化[或韌性損失]是一個主要問題。美國已經有一些關於改變這項法規的討論,使其不那麼嚴格,更注重風險。
自三里島事故以來,另一個在改進我們的核計劃方面應該獲得高度讚揚的機構是核電運營研究所(INPO)。他們定期評估和評價全國各地的核電站的人員培訓、人員表現和一些技術相關問題,並在核工業內部共享這些資訊。這有助於提高核電行業的整體安全性。然而,人們對此有一些批評。因為它們是由核工業成立並主要由其資助的,所以它們的資訊不與外部人士共享。這並不奇怪,因為他們正在向該組織展示他們的醜事。
風險導向的核安全方法如何運作?
你要進行定量風險分析,有時也稱為機率風險分析。美國在WASH-1400或“反應堆安全研究”報告中引入了這種方法,該報告是1975年在當時麻省理工學院教授諾姆·拉斯穆森的領導下為核管理委員會編制的。[該報告考慮了嚴重核反應堆事故期間可能發生的情況、這些事件的放射性後果以及這些事件發生的機率。]
使用風險分析的原因之一是為了省錢並使監管更加合理。風險導向的方法在喬治·W·布什執政期間獲得了一些普及。他們想擺脫監管機構的嚴厲控制。但是,這種用於安全決策的風險導向方法是非常有爭議的。像我這樣的人質疑在量化人類和組織錯誤對核工業失敗的貢獻時,它的穩健性。
風險導向方法的替代方案是什麼?
相比之下,美國聯邦航空管理局遵循絕對決策模型,該模型要求在規定的時間段內檢查客機。其中一項檢查每12到18個月進行一次,在特定的飛行小時數之後。在本次檢查期間,他們會將飛機送到維修機庫,將其拆解,並且必須根據飛行小時數更換一些部件。
國際原子能機構是否參與評估核電站的安全性?
在過去的20年裡,我一直對國際原子能機構持批評態度。事實上,我向美國提高聯合國效力委員會就他們作證。當時,我質疑了國際原子能機構與安全相關的工作。你必須明白,國際原子能機構的主要任務是成為《核不擴散條約》的保管人。它的目的是保障任何特定國家的核技術,並確保它不會被轉化為核武器。國際原子能機構最近的安全和技術轉讓職能是該組織的附屬機構。
國際原子能機構對核電站的運營有什麼權力?
國際原子能機構本質上是一個多邊國際政府組織。它由其成員國管理,因此它始終受到成員國的約束,而不是一個獨立的國際組織。它總是必須,因為缺乏更好的說法,安撫成員國。在日本發生1999年東海村核事故時,許多人希望將該事故列為國際原子能機構國際核和放射事件等級量表(INES)中的5級或6級[在7級量表中],但國際原子能機構將其評為4級。當日本的柏崎刈羽核電站在2007年被地震破壞時,國際原子能機構對局勢的評估再次被視為在安撫核電行業和政府。這表明國際原子能機構在促進安全方面不是很積極。當談到安全時,我尊重[國際原子能機構],但不相信它們的獨立性。