福岛核事故的“根本”教训

退休的核工程师，dumhai@126.com

虽然日本福岛核事故的危机尚未消除，还没找到收拾局面的有效办法，救援工作还处于强大压力之下，所以国内外同行的评论都很谨慎。但我相信，只要反应堆堆芯和乏燃料水池的燃料保持有效冷却，最困难、最危险的局面就过去了；事故造成的日本国内和全世界的影响很深远，妥善处理遗留的问题也要花费很长时间。IAEA总干事天野之弥在3月28日董事局会议上宣布，今夏在维也纳就日本福岛核事故召开核安全高级会议，并且说福岛危机使机构和国际社会面临巨大挑战，“极其重要的是从3.11及其后发生的事件吸取正确的教训,以便加强全世界的核安全。”

尽管不熟悉沸水堆型核电机组的设计，国内也没有这种机组的运行经验，而且缺乏初期事故进程方面的第一手资料，但根据日本保安院和日本原子力产业论坛发布的《福岛核事故状态和主要参数》，回顾3.11及其后发生的事件，可以看出一些端倪，从中吸取一些有益的教训。

因为“超强外部事件”，现场运行的三台机组安全停闭，反应堆进入深度次临界。反应堆从失去“场内外”交流电源起，进入“严重事故管理程序”和电厂应急状态。此后现场所有的操作只要“千方百计”排出反应堆堆芯“余热”，就能“确保”电厂和周围居民的安全。这，从原则上讲属于一切反应堆安全的最基本的原则，已经和反应堆“堆型”无很大关系了。

从福岛6台机组“地震后的重大事件”和“东京电力公司福岛第一核电站机组状态新闻稿”看，从电厂进入“应急”状态到1#机组发生氢气爆炸，经历了整整23个小时。这期间出现许多异常现象，如堆芯冷却功能不能证实、反应堆冷却水漏入安全壳、压力容器内水位下降或不能证实、安全壳内压力上升、直到现场和场外辐射监测发现“放射性物质（碘等）测量值超常”，现场事故处置的重大操作仅仅是利用原有系统，按照正常事故处理规程冷却、注水，10小时后才开始安全厂房排汽减压…没有及早采取最关键的大量注水淹没堆芯和安全壳连续排汽措施,错过了最有利的时机…

氢气爆炸既意味着反应堆堆芯严重裸露、燃料包壳与高温蒸汽发生化学反应、反应堆失去阻止放射性裂变产物释放的第一道屏障和压力容器第二道屏障，安全壳排汽又使第三道屏障失去完整性，挥发性裂变产物排入外环境。这既使现场实施任何反事故措施存在辐照危险，也使事故的影响扩大的厂区之外…

乏燃料水池因超设计基准地震受损，增加了事故的复杂性和处理的难度…

仅就反应堆事故而言，福岛核事故反映东京电力公司核电机组“严重事故处理规程”、“应急管理程序”和现场“应急指挥中心”指挥存在严重缺陷，致使本来可能无明显场外影响的“3级”事件，变成有严重场外影响的三个“5级”严重事故…

分析事故过程要客观、公正，但分析事故原因要广泛、深入，不能表面地看问题。很长时间没有采取正确措施抑制事故，不能归咎于当值运行值班人员；高层管理部门没有意识到形势的严峻性，现场应急指挥不能根据实际情况做出应变，死守已不适用的程序，使事件恶化为严重事故。

日本人一切按程序办事，一次把事情安好，工作质量无可挑剔；面对危难冷静和守秩序也受人尊敬；但面对复杂局面和没有规范可循情况，主动性和灵活性发挥受到压制。一切行动需要请示、等待高层决策，即使不同意也要执行。他们没有或者不愿设想高高在上的领导和指挥往往误事，错过“时机”。例如向反应堆厂房内“排汽”是指不含氢气爆炸危险的蒸汽，含有爆炸危险时应排向“室外”。

福岛核事故处理的关键在于指导思想：面对超常外部事件，在宣布电厂处于“应急”状态下，宁愿相信设计和系统设备的功能，没有考虑社会公众的健康安全受到“威胁”。因此，首先考虑的是尝试着恢复电厂设施的功能使事故受控，而不是“千方百计”防止放射性物质释放进入“外环境”。如任何可靠信息显示异常，立即设法保证“淹没”反应堆堆芯，福岛核事故或许仅仅是没有严重场外影响的“三级”事件。

福岛核事故处理的表现是“处置失当”。如在现场和场外辐射监测发现“放射性物质（碘等）测量值超常”后立即设法保证“淹没”反应堆堆芯，场内恢复关键安全系统和设备功能操作的辐射环境也会好得多。

对福岛核事故的认识存在“判断失误”。I#机组发生爆炸后，2/3#机组存在许多证据证明，标准化、系列化（甚至排列方向完全相同）核电机组面对共同的超常外部事件有“共模”特征。如立即采取与1#机组相同的措施，能够避免重复发生“爆炸”，为什么还呆呆等待、“犹豫不决”？

福岛核事故的教训是深刻的。福岛核危机对全核电发展有很大影响，使所有人面对重大挑战。必须严肃对待全世界亿万人对核能是否安全的忧虑。现实无情地证实，核电业界任何人都不能“置身事外”。

●福岛核事故把核电推向一个极端：在严重外部灾害毁灭性冲击下如何保证电厂周围居民的安全。保证周围居民的安全是第一位的，没有周围居民的安全，就没有电厂的安全。这应当成为核电设计、运营和监管部门首先要认识、讨论和汲取的教训。

对于福岛核事故类型，不能“就事论事”。不能就特定环境和条件讨论防范措施，要面对各种事故情景寻求普遍性的解答。设想只要反应堆安全停闭，没有正常的电源和水源、没有任何可靠的信息和仪表指示…“偏安全”处理就是尽快、千方百计保证堆芯“淹没”，同时冷却压力容器，连续排出堆芯“余热”，保证第燃料包壳和反应堆压力容器的完整性。这无需先进反应堆，现在运行的“轻水堆”就应当而且可以做到。

确保反应堆运行安全必须完成两项任务：第一是保证反应堆安全停闭，第二是排出堆芯余热。上万堆年的运行实践证明，现代轻水堆紧急停堆功能是有保证的，剩下来的就是“千方百计”排出堆芯“余热”。这并不很急，有思考和判断的时间，有许多设计和后备的系统和手段排出“余热”，最简单、基本的就是确保堆芯“淹没”，使燃料棒不“裸露”在空气中。

排出堆芯“余热”事故处理和“应急”处置的系统和设施要简单、灵活、可靠；既要多重性，更要多样性；设计复杂、功能繁复的系统和设备最不可靠。受福岛核事故处理过程的启发，“土办法”有时更可靠。某些简易措施应当通过详细论证，列入“应急准备设施清单”和“应急响应程序”。

核设施“应急”需要“机器人”。面对极端情况，首先要有“侦查”和“监测”机器人查明情况，也要有“操作”机械人执行简单的操作任务。

靠“淹没”堆芯的水“蒸发”排出余热，用水量不大。只要燃料棒没有“破漏”，排出蒸汽的放射性水平很低；即使个别燃料棒原来存在泄漏，夹带的放射性有限，环境负担和对周围居民健康的危害不大。这当然还需要专门的研究、证实。

极端情况，电厂运行者面对的系统和设备，成功和失效的概率是1/2。从这种理念出发，首先考虑保护公众，“偏安全”处理，不但能保护公众，而且会更有力地保护电厂的资产。在这方面，福岛核事故处理过程的“教训”是深刻的。

如何实施“保护周围居民为首”的安全理念，哪种办法更好，或许需要一定的前提条件，很值得现代和先进轻水堆设计者分析研究。但是，任何情况下把保护周围居民放在首位，防止释放的放射性危及环境和周围居民的健康，是解除千百万人们对核电安全的顾虑，进而愿意接受核能技术，使核电继续发展的前提。

●面对极端情况，人的作用比机械更重要。人可能犯错误，但任何情况下都需要人对系统、设备的反应及时做出分析和判断。相信科学，但不能陷入盲目…福岛核事故过程中，2#机组能监测反应堆冷却剂水位，而且“一直”稳定，但是“假象”，欺骗了福岛人。实际上2#机组“堆芯与燃料完整性”损坏最严重，后果影响最大。

尽管福岛第一核电站的“噩梦”过去了，向海洋的放射性泄漏也得到遏制，但“危机”并未消除。现场工作条件很差，最急迫的是使核反应堆最关键的冷却系统恢复正常工作。福岛救援工作还处于强大压力之下，查明每台机组关键系统和设备的状态，保持主系统设备密封完整性，堵塞放射性水漏失的任务非常艰巨。只有三台机组的检查和关键部位、设备的修复完成了，才能松一口气。至于全面的事故分析和经验教训总结，则需要很长的时间。相信福岛和日本的同行能挺得住，战胜困难，变得更坚强！

福岛核事故的本质是“天灾”。准备不足、处置失当、指挥无力使福岛核电站陷入“困境”。尽管放射性排放和泄漏对周围环境和附近海洋的影响很大，但和切尔诺贝利事故不同，不是人为的“灾难”。人类能从中吸收教训，让现在的核电站运行得更安全，不再发生“类似”的事故。因此，福岛核事故不是核电的终结，而是新的起点。因为福岛核事故并没有改变发展核电背后的驱动力：全球能源需求上升、对气候变化的担心、化石燃料价格的不稳定，以及能源安全。将来，核能还可能面对各种各样的异常事件，但每次总能教育全世界的核能业人士，继续前进。这是人类前进的正常“规律”。

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