2007年7月16日,日本新瀉縣柏崎市沿海地區(qū)發(fā)生里氏6.8級(jí)地震及多次低于6級(jí)的余震,造成9人死亡、1人下落不明、1089人受傷。日本東京電力公司所屬的柏崎·刈羽核電站距離震中僅9公里,地震造成柏崎海岸向西北平移16厘米,核電站地表隆起。此次地震強(qiáng)度超過了核電站安全設(shè)計(jì)基準(zhǔn)規(guī)定的6.5級(jí),引發(fā)多起核電站安全事件,但是未對(duì)核反應(yīng)堆造成任何安全風(fēng)險(xiǎn),核電站多道安全屏障發(fā)揮了作用,未對(duì)公眾及環(huán)境造成影響。此次地震雖然使柏崎·刈羽核電站受到很大影響,但是沒有發(fā)生直接關(guān)系到反應(yīng)堆安全的事件,所以這一系列事件只能稱為核電站安全事件,不能稱為“核事故”。
一、日本柏崎·刈羽核電站概況
核電是日本重要的電力生產(chǎn)方式。日本是繼美國和法國之后的第三大核電國家,目前運(yùn)行核電機(jī)組55臺(tái),提供了本國30%的電力供應(yīng)。日本核電反應(yīng)堆主要由壓水堆和沸水堆兩種堆型組成,沸水堆略多于壓水堆。
日本柏崎·刈羽核電站是目前世界上最大的核電站,擁有7臺(tái)核電機(jī)組,總裝機(jī)容量820萬千瓦。電站位于新瀉縣柏崎市刈羽郡,隸屬于東京電力公司。該電站7臺(tái)機(jī)組中,1-5號(hào)機(jī)組為1985-1990年期間投入商業(yè)運(yùn)行的沸水堆(BWR),單堆電功率110萬千瓦;6-7號(hào)機(jī)組為1996-1997年投入商業(yè)運(yùn)行的先進(jìn)沸水堆(ABWR),單堆電功率135萬千瓦,是由日本和美國西屋公司合作研發(fā)。
二、地震引發(fā)多起核電站安全事件
地震發(fā)生時(shí),柏崎·刈羽核電站1、5、6號(hào)共三臺(tái)核電機(jī)組處于停堆檢修狀態(tài),2、3、4、7號(hào)四臺(tái)機(jī)組在運(yùn)行中。地震發(fā)生后,運(yùn)行的四臺(tái)機(jī)組自動(dòng)停堆保護(hù)發(fā)生作用,核電機(jī)組安全停堆。強(qiáng)烈的地震導(dǎo)致核電站發(fā)生了多起安全事件,其中4起引起公眾關(guān)注的安全事件如下:
?。?)3號(hào)機(jī)組變壓器起火
3號(hào)機(jī)組在地震發(fā)生時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài),地震觸發(fā)反應(yīng)堆自動(dòng)停堆。地震發(fā)生幾分鐘后,核電站3號(hào)機(jī)組的一個(gè)變壓器起火?;馂?zāi)在一個(gè)半小時(shí)內(nèi)被消防人員撲滅。地震沒有對(duì)反應(yīng)堆產(chǎn)生直接的安全影響。
?。?)6號(hào)機(jī)組乏燃料水池1.2立方米冷卻水外泄
6號(hào)機(jī)組在地震發(fā)生時(shí)處于定期停堆檢修中。受地震波動(dòng)影響,該機(jī)組乏燃料貯存池發(fā)生微量放射性水泄漏事件。工作人員在當(dāng)?shù)貢r(shí)間12時(shí)50分左右發(fā)現(xiàn)漏水,并于當(dāng)?shù)貢r(shí)間18時(shí)20分確認(rèn)泄漏的水中含有微量放射性物質(zhì),泄漏水量約為1.2立方米,當(dāng)時(shí)評(píng)估放射性約為6×104貝克勒爾。事后評(píng)估認(rèn)為,泄漏出去的放射性物質(zhì)實(shí)際上是最初公布值的1.5倍,為9×104貝克勒爾,即使這一數(shù)值也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本國家安全標(biāo)準(zhǔn)限值。泄漏的水經(jīng)排水口排入大海,未對(duì)環(huán)境造成放射性影響。
(3)7號(hào)機(jī)組主排氣煙囪內(nèi)檢測(cè)到放射性粒子
7號(hào)機(jī)組在地震發(fā)生時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài),地震觸發(fā)反應(yīng)堆自動(dòng)停堆。7月17日13時(shí),對(duì)該機(jī)組主排氣煙囪進(jìn)行定期檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)有放射性氣體,包括碘-131、133和鉻-51、鈷-60等放射性粒子,總的放射性約為3×108貝克勒爾,總的輻照劑量約為1.1×10-7毫希,約為公眾每年可接受1毫希安全劑量的千萬分之一。這些放射性物質(zhì)已經(jīng)排放到大氣中,未對(duì)環(huán)境造成放射性影響。
?。?)裝有固體低放廢物的罐傾倒
地震發(fā)生后,100多個(gè)裝有衣服、鞋及其他材料的低放廢物罐傾倒,其中部分廢物罐的蓋子脫落。罐中的物品由于在核電站里受到輻照而具有放射性。此事件發(fā)生在柏崎·刈羽核電站第2固體放射性廢物貯存中心,該中心有23000個(gè)放射性廢物罐。此事件沒有向環(huán)境釋放放射性,未對(duì)公眾及環(huán)境造成影響。
三、地震造成核安全事件的原因及影響
1、地震強(qiáng)度超過核電站安全設(shè)計(jì)基準(zhǔn)
7月16日的地震對(duì)柏崎·刈羽核電站造成了較大的安全影響,地震強(qiáng)度和位移加速度都超過了核電站的安全設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。地震強(qiáng)度為里氏6.8級(jí),震中距離核電站僅9公里,地震屬于震源深度只有17公里的淺源地震。
目前,核電站設(shè)計(jì)可以抵抗6.5級(jí)地震,并且可以抵抗由地震引起的位移加速度為273gal(gal為加速度單位,相當(dāng)于1cm/s2)。地震發(fā)生時(shí),1號(hào)核電機(jī)組反應(yīng)堆地下室5層的地震波達(dá)到有史以來最高紀(jì)錄,地震波為東西方向,位移加速度為680gal,超過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)值兩倍多。
2、核電站安全設(shè)計(jì)避免了嚴(yán)重事故
柏崎·刈羽核電站是在80年代中期后建造的,在安全設(shè)計(jì)方面吸收了美國三里島和蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故的經(jīng)驗(yàn),特別是6、7號(hào)機(jī)組是90年代中后期建造的,總體上看,該電站的安全設(shè)計(jì)是有保障的。
此次地震破壞力很強(qiáng),地震強(qiáng)度超過了核電站安全設(shè)計(jì)基準(zhǔn)規(guī)定的6.5級(jí),位移加速度超過安全設(shè)計(jì)基準(zhǔn)規(guī)定的273gal的兩倍多,即使在這種非常不利的情況下,由于核電站具備了較好的安全質(zhì)量和具有較大的安全裕量,反應(yīng)堆自動(dòng)停堆裝置等安全設(shè)計(jì)仍然能夠很好的發(fā)揮作用,保證在惡劣環(huán)境下使運(yùn)行中的反應(yīng)堆自動(dòng)停堆,確保沒有發(fā)生嚴(yán)重的核安全事件。
3、地震引發(fā)對(duì)核電站抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的討論
此次核電站安全事件引起日本社會(huì)對(duì)地震安全預(yù)防和核電工業(yè)前景的廣泛關(guān)注。日本是地震頻發(fā)國家,在建造核電站過程中考慮了地震可能造成的影響?,F(xiàn)在,日本政府及核安全專家正在進(jìn)行討論,可能提高核電站的抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。有專家建議將目前的6.5級(jí)的抗震標(biāo)準(zhǔn)提高到6.9級(jí)或7.1級(jí)。提高抗震能力與核電站建造成本緊密相關(guān)。同時(shí),日本政府正在醞釀制定確保核電站安全的國際性指導(dǎo)方針,并計(jì)劃在2008年于日本舉行的G8首腦峰會(huì)期間達(dá)成協(xié)定。此舉也被日本視為主導(dǎo)創(chuàng)建國際規(guī)則的重要一步。該指導(dǎo)方針不僅適用于日本新建的核電站,也打算將世界上現(xiàn)有的核電站全部涵蓋在內(nèi),要求其他核電站參照日本的安全管理標(biāo)準(zhǔn)。
注:以上是截止2007年7月19日由中國核科技信息與經(jīng)濟(jì)研究院依據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)網(wǎng)站、日本朝日新聞、東京電力公司公報(bào)等所做的綜述。
?。▏液藨?yīng)急辦)