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【题  名】 史上争议最大的核安全法规及其幕后的故事

【出  处】 北极星电力网新闻中心

【日  期】 2018.07.17

【作  者】 /

【关键词】 新能源 非再生能源 核能 核电厂 反应堆 福岛核事故

【正  文】

 
     1 “中国综合症”衍生的麻烦
   当初厄根(William Ergen)开玩笑似地提出“中国综合症”的时候,没有料到这个词日后会火起来,而且还捅了一个“马蜂窝”。
   1966年的厄根,是橡树岭国家实验室的物理学家,也是反应堆安全方面的权威专家。这年夏天,在印第安纳角(Indian Point)核电厂2号机组建造许可证的安全审查报告中,反应堆安全咨询委员会(ACRS)的审查专家向原委会提出了担忧:反应堆冷却系统上的管道破裂,有可能导致堆芯熔化,熔融的堆芯甚至可能穿透安全壳底板进入地下……
   作为反应堆安全咨询委员会的前成员,当厄根得知这个信息后,便虚构了“中国综合症”一词,来指称此类反应堆严重事故的后果,尽管熔融堆芯抵达地球内部的深度,距离美国另一端近万公里的中国差得相当远。后来,也就是三里岛核事故发生前,美国上映的好莱坞惊悚电影《中国综合症》,片名便由此而来。
   当时,关于大型核电厂堆芯熔化后的物理效应尚不明确,但如果大量放射性物质释放至环境的话,产生的辐射效可能是致命的。原委会的专家相信,只有在应急堆芯冷却系统(ECCS)失效的情况下,才会发生这样可怕的情景。
   应急堆芯冷却系统是指在正常堆芯冷却系统故障情况下,用以移除堆芯余热的设备或部件,包括泵、阀门、热交换器、水箱和管道等。作为重要的专设安全设施,应急堆芯冷却系统担负着在事故情况下导出堆芯余热的重任。
   对于早先功率较小的反应堆,安全专家们相信,即使冷却剂丧失事故导致堆芯熔化,继而熔穿了压力容器,安全壳也能阻止放射性物质大量释放到环境中。然而,随着核电厂反应堆尺寸和功率的增大,他们担心堆芯熔化事故可能导致安全壳破坏。这种担心,主要源自两个方面:一是更大的反应堆将产生更多的衰变热量,二是核电供应商并没有随着反应堆的增大而成比例地增加安全壳的尺寸。
   于是,1966年10月,原委会反应堆监管司司长普莱斯(Harold Price)委托厄根成立一个专项工作组,研究堆芯熔化的问题。工作组的成员来自西屋、通用等四大反应堆供应商以及国家实验室。一年后,工作组向原委会提交了研究报告,随后在1968年1月正式发布了《动力反应堆应急冷却咨询工作组报告》(TID-24226)。
   厄根的研究报告,充分肯定了应急堆芯冷却系统设计的可靠性,以及发生堆芯熔化事故的极低可能性。同时也认为,在冷却剂丧失事故情况下,如果应急堆芯冷却系统发生故障而不能执行预定的安全功能的话,安全壳可能会遭到破坏。
   厄根的研究报告,明确了堆芯熔化与安全壳完整性丧失之间的关联性,第一次在官方渠道上公开承认,在冷却剂丧失情况下安全壳可能会破坏。
   它成为反应堆安全监管史上的一个里程碑,使得核工业界从原先对安全壳的过度依赖,转移到对堆芯熔化事故的预防上。在此之前,安全壳一直被视为阻止放射性释放的最后一道独立屏障,安全监管的核心任务,是审查核电厂在最大可信事故情况下是否满足剂量验收准则;在此之后,保护公众健康和安全的关键,则变成了如何避免足以危及安全壳完整性的堆芯熔化事故。
   预防堆芯熔化事故的关键,在于确保应急堆芯冷却系统可靠、有效。有意思的是,2011年日本福岛核事故后,国际核安全界的焦点又从预防事故转移到缓解事故后果上来,似乎走了一条螺旋式的循环之路。
   问题是,关于应急堆芯冷却系统的实验数据和运行经验相当有限。通过试验来验证其可靠性和有效性,便成为原委会安全研究的当务之急。
   2
   不成功的试验
   1967年,原委会投入大量财力,开展反应堆的安全研究,共涉及50多个研究项目和25个合同商。其中,很多项目在之前已经启动了,比如橡树岭国家实验室的裂变产物行为研究、汉福特基地的安全壳完整性研究、爱达荷国家反应堆试验站的反应堆动力学研究等。
   研究的重心,原委会放在一个叫作“流体丧失试验(LOFT)”的实验设施上。其实,早在1963年,原委会就在国家反应堆试验站启动了流体丧失试验项目,由美国菲利普斯石油公司负责运营。起先,研究目的是调查一个压水堆系统在冷却剂丧失事故情况下的事故序列与效应,随着“中国综合症”问题的提出,原委会将研究目标调整为测试应急堆芯冷却系统在冷却剂丧失事故下的“真实”响应情况。

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