以核能发电为例,目前全球31 个国家共有450多座商业核动力反应堆在运行,另外还有60多座商用核动力反应堆在建。核能发电虽然造福了人类,但也有很大的风险。
自从世界上第一座核电站于1954年6月27日在前苏联建成以来的60多年间,世界上共发生过三次重大的核事故,即1979年3月28日美国发生的三哩岛核事故,1986年4月26日发生在前苏联(现乌克兰境内)的切尔诺贝利核事故,以及2011年3月12日日本发生的福岛核事故。这三起重大的核事故特别是切尔诺贝利核事故和福岛核事故,其后果都造成世界性的影响。
这三起重大的核事故告诉我们,尽管人类在和平开发利用核能时采取了许多安全防范措施,但由于认识和科技水平的限制,发生重大核事故的可能性仍不能完全排除。下面,就以日本福岛核事故为例来说明这个问题。
导致福岛核电站发生重大核事故的首要原因,是在2011年3月11日14时46分日本发生了9.0级大地震(震中位于仙台以东130公里的海域)。这次地震造成日本东北海岸包括福岛第一核电厂1、2、3号机组在内的四个核电厂共11个反应堆自动停堆。随后,地震引发了海啸,海啸浪高超过福岛第一核电厂的厂址标高14米,从而破坏了核电机组的应急柴油发电机电源和直流供电系统,使第一核电厂丧失了所有的交、直流电源。
而紧急停堆后的核反应堆里仍有大量余热,核燃料还会进行极小部分的核裂变反应并产生热量,但是由于核电机组丧失了所有的交、直流电源,核反应堆的循环冷却系统无法工作,结果热量的不断集聚一方面造成反应堆堆芯核燃料组件的熔化,另一方面在高压环境下将水分解为氢气和氧气,又造成氢气爆炸,炸坏了核反应堆的安全壳,最后,导致大量的放射性物质泄漏到环境中,使核电厂周围的环境受到严重的放射性污染。
说到这里,大家会问,日本是一个多地震的国家,在建设核电站时为什么没有考虑防范特大地震和海啸的问题呢?其实,对于防范特大地震和海啸的问题,日本在建设核电站时已经考虑到了。但是,日本自有地震观测和记录的一百多年来,发生过的最大的地震是1923年9月1日8.2级的关东大地震和1933年3月3日8.1级的三陆大地震,而这次日本东北附近海域发生9.0级大地震并引发了巨大的海啸,则是他们事先所没有想到的。因此,福岛核电站在设计时虽然考虑了防震问题,但显然没有充分考虑应对如此高强度地震的能力,而这次地震的强度远远超出福岛核电机组的抗震能力,所以才会出现如此灾难性的后果。
人类生存的地球大约有46亿年的历史,而人类用现代技术方法观测和记录地震仅仅只有一百多年的历史,谁敢保证今后地球上不会发生10级或者11级以上的大地震?而现在世界上运营和在建的500多座核电站,又有哪一座能防范9级以上的大地震呢?许多核电站甚至连8级地震都防不了。可见,如果今后地球上建有核电站的地区,一旦发生超过9级、10级或者11级以上的大地震,必然会造成灾难性的后果。
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