世界核電史三次嚴重事故:(一)美國三哩島核電站事故

世界上首個核電站是蘇聯建在奧布寧斯克的實驗性石墨沸水堆,功率僅 5兆瓦(MW),於 1954 年 6 月發電。民用商業核電站是美國建在希平港( Shippingport) 的原型壓水堆,功率60 MW,於1957年12月併網發電。

世界核電史三次嚴重事故:(一)美國三哩島核電站事故

希平港核電站

然而, 核電的發展並非一帆風順, 核電歷史上已發生了三起嚴重核事故, 即 1979 年美國三哩島核電站堆芯毀熔事故、1986 年前蘇聯切爾諾貝利事故和 2011 年日本福島核電站事故。回顧和反思事故的發生經過, 總結吸取寶貴的經驗和教訓, 才能推動核安全保障以更好發展和利用原子能。

國際原子能機構( IAEA) 《國際核與放射事件分級表( INES) 》: 0 級, 安全上沒有重要意義的偏差; 1 至 3 級稱為有別於核事故的核事件( 1 級為異常, 2 級為一般事件, 3 級為重大事件) ; 4 級至 7級則是嚴重程度越來越高的核事故( 4 級事故風險主要侷限於核電站內, 5 級則是產生有場外較大後果的事故, 6 級屬於有大量核輻射洩漏的重大事故, 7 級稱為特大核事故) 。依此事故分級標準, 美國三哩島核電站事故為 5 級, 前蘇聯切爾諾貝利事故為 7 級, 日本福島核電站事故為 7 級。本篇文章先從美國三哩島核電站事故講起。

世界核電史三次嚴重事故:(一)美國三哩島核電站事故

三哩島核電站

三哩島核電站位於美國賓夕法尼亞州鄰薩斯奎漢納河的一小城, 有兩座壓水堆, 於 1978 年 12月投入商業運營。1979 年 3 月 28 日凌晨 4 點餘, 電功率 959 MW 的 2 號反應堆蒸汽發生器的供水泵發生故障停轉, 輔助水泵按預設程序啟動, 但由於在此前的例行檢修中運行操作員沒有按規定打開輔助迴路中的一道閥門, 導致該回路不能正常啟動, 二回路冷卻水沒有按照程序進入蒸汽發生器使其得到必要的冷卻, 熱量在堆芯聚集促使壓力上升, 並即自動打開減壓閥, 導致冷卻水從系統中外洩, 此失水事故未被有關人員察覺。很快屬於反應堆工程安全設施的應急堆芯冷卻系統啟動運行, 將新的冷卻水注入“自救”, 卻又被運行操作員錯誤判斷為已注滿水而關閉高壓應急注入系統; 直至 2 小時以後來到主控室的早班操作員發現了問題才控制住反應堆冷卻劑的流失。隨後的一系列措施使該反應堆堆芯強迫冷卻循環通道得以建立, 經歷汽輪機停機約 16小時後, 反應堆終於進入穩定狀態,終止了事故進程。然而, 過熱的堆芯燃料棒爆裂,嚴重熔燬了約 47% 的堆芯, 並且發生洩漏。所幸事故沒有進一步惡化, 繼核燃料包殼、一回路壓力邊界之後, 第三道屏障的安全殼起到了重要的保護作用。雖然堆芯被嚴重損壞, 但約 20噸二氧化鈾核燃料均堆積在壓力槽底部, 大量放射性裂變產物仍留在反應堆的保護殼內; 約 1364 立方米的高放射性水洩漏至反應堆廠房, 136立方米的高放射性水洩漏至輔助廠房; 釋放到外環境的裂變產物氣體的份額僅佔 2% ; 排入大氣的碘131放射性活度總量為5.5乘10的14次方貝克勒爾, 氙133 為3.7乘10的17次方貝克勒爾。

世界核電史三次嚴重事故:(一)美國三哩島核電站事故

工作人員清理放射性物質。

三哩島核事故是核電站發生的第一起反應堆堆芯熔燬的嚴重事故, 儘管沒有造成人員傷亡, 而且對反應堆工作人員、環境和公眾帶來的電離輻射影響均很小, 但是, 僅 2 號堆的直接經濟損失已達 10 億美元, 並且造成社會混亂和公眾的心理與精神創傷很大, 由此增加了公眾對核電安全的信任危機, 給核電發展帶來了很大沖擊。美國有關部門在應對突發的三哩島核事故中, 匆忙中也出現失誤。3 月 30 日, 為核查放射性廢氣從給水儲存罐轉移到輔助廠房廢氣衰變罐內會否有洩漏, 操作人員報告申請安排應急直升飛機在排風煙窗附近空中進行輻射監測獲批准;應急直升機報告煙窗上空約 91.4米某監測點的輻射水平為 1 200豪雷姆每小時。此監測數據卻在逐層上報中竟被誤傳為是地面的輻射水平, 並且誤判為廢氣衰變罐的釋放閥失效, 於是核管會官員建議撤離距現場下風向約 16千米之內的居民。當天賓州州長即決定疏散核電站約 8千米範圍內的孕婦和學齡前兒童, 並關閉該地區所有學校。在此情況下, 約 14 萬公眾紛紛外逃自發撤離; 加上媒體報道的混亂和渲染, 產生了很不良的社會影響。

世界核電史三次嚴重事故:(一)美國三哩島核電站事故

美國第39屆總統吉米·卡特視察三哩島核電站


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