福島核事故一年後:美國會發生同樣的事故嗎?

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去年 3 月 11 日,一場致命的地震和海嘯襲擊了日本,造成 15,000 多人喪生。更糟糕的是,這場自然災害引發了福島第一核電站的重大危機。隨後的熔燬和放射性物質洩漏是歷史上除切爾諾貝利事件之外唯一被評為國際核事故嚴重程度“重大事故”的事件。福島預計不會像切爾諾貝利那樣造成如此多的死亡,但事故造成的汙染範圍廣泛且將長期存在。核危機開始一年後,反應堆周圍半徑 20 公里的禁區仍然存在。

美國會發生福島規模的核事故嗎? “關於這個問題已經有很多爭論,”憂思科學家聯盟的物理學家埃德溫·萊曼上週在波士頓舉行的美國物理學會會議上說。“在我們看來,自滿情緒在這裡和在日本一樣普遍。”(萊曼和一位同事最近釋出了一份關於美國對事故的反應的報告 [pdf]。)核電站的主要威脅之一是長時間的停電,或者像福島那樣,電站停電,這使反應堆失去了冷卻系統。

萊曼說,美國核電站沒有做好充分準備來應對嚴重的“超出設計基準”的事件,例如重大自然災害、多系統故障或恐怖襲擊。核管理委員會 (NRC) 去年釋出的一份報告因對它應該監管的行業過於寬容而受到批評,報告顯示許多美國核電站在極端緊急情況下很脆弱。“監管機構通常不會施加嚴格的要求來應對這些事故,因為他們認為這些事故發生的可能性極低,”萊曼說。事實上,核管理委員會稱福島危機是“一系列極不可能發生的自然災害共同作用的結果”。該機構堅持認為,這種特大地震和海嘯的特定組合在美國發生的可能性非常低。


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作為準備不足的一個例子,萊曼引用了 2011 年核管理委員會對佐治亞州埃德溫·I·哈奇核電站的檢查。核管理委員會指出,哈奇工廠只制定了應對外部電源損失一小時的程式。“在我看來,這些準備工作在發生福島式事件時是不可靠的,”萊曼在談到哈奇的評估時說。一小時後,哈奇工廠的運營人員假裝置用柴油發電機將啟動並執行。但在福島,同樣導致正常電力中斷的災難也摧毀了發電機。“哈奇的程式沒有為長時間損失正常或備用交流電源提供具體指導,這超出了工廠的設計基準,”核管理委員會報告說。換句話說,如果工廠斷電且無法啟動發電機,操作員將很快被迫即興發揮。

核管理委員會僅要求像哈奇這樣的工廠能夠應對停電四小時。(該機構最近提議將此要求延長至八小時。)但在福島,電站停電持續的不僅是幾個小時,而是幾天。停電切斷了反應堆的冷卻泵,導致核燃料災難性的過熱。

核電站在電站停電的情況下確實會在現場保留電池,但這些電池只能維持幾個小時。萊曼說,根據美國對受損工廠在長時間事故中如何惡化的模擬,從那時起,情況會迅速惡化。“電池失效後,大約再過八到十個小時就會發生堆芯熔化,”萊曼說。

但在福島,其中一個反應堆的備用冷卻系統工作的時間遠不止於此。反應堆堆芯隔離冷卻 (RCIC) 系統依靠蒸汽執行,但需要電池電源來控制其閥門,在電站停電期間持續了三天。“RCIC 如何運行了三天?這仍然是一個謎,”萊曼說。“對於這種現象沒有解釋。”儘管冷卻系統的壽命超過了預期使用壽命似乎是一件好事,但萊曼用這個例子來說明我們對核危機中會發生什麼知之甚少。“我對當前計算機模型模擬嚴重事故的能力沒有信心,”他說。

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