切尔诺贝利核事故factfile.pdf

1 切尔诺贝利核事故事实文件 介 绍 很少有像核能这样引起如此多争论的技术题目，很少有像1986年 4 月发生在切尔诺贝利的灾难这样令人伤感的关于核的问题。切尔诺贝利这一词汇魔法般地把人带入环境灾难、长期的人类健康严重后果的景象。围绕切尔诺贝利的流言加之科学根据的复杂特性使摆脱虚构建立真实情况的工作变得非常困难。事故情况被时而出现的相互矛盾的媒体报道变得更复杂化。有些问题没有清晰的答案。早期的判断是放射性爆炸将夺去数万人的生命。然而到了2005年中期，只有不到50 人死亡直接归因于放射性爆炸。目前在前苏联普遍存在的贫困、精神问题以及生活方式改变引起的疾病较之与放射性爆炸给当地社会带来更大的威胁。这篇有关切尔诺贝利真实情况的文件用以帮助那些关注于切尔诺贝利和一般核能的核信息工作人员和记者了解事故发生的原因和产生矛盾信息的原因。此文关注于切尔诺贝利事故的事实。在那些事实无法确立的地方，本文采用显著的科学证据作为其根据，例如2005年有关健康后果的切尔诺贝利论坛报告和核能机构的有关辐射和健康影响的 2002年评估。发生在切尔诺贝利的事故扭曲了支持和反对核电站的争论。就像争论被扭曲了一样，人们关于在切尔诺贝利所发生的错误和其事故后果的普遍观点也被扭曲了。此时对核能工业来说正是一个重要时期。从切尔诺贝利事故至今已过去了二十年。核能技术发生了巨大的变化。切尔诺贝利核事故大大减缓了苏共体的核发展。新电站的建设被停止，面对环境保护和地方政权的反对建设计划被搁置。但是公众对核电站敌意的减弱，为制定一个新的雄心勃勃民用核电站发展计划提供了方便。在世界范围内，因为人们对能源安全和全球变暖的关心不断增加，核能正成为最高政治会议和媒体关注第二重要话题。对核能工业来说这是一个重要时刻，自切尔诺贝利核事故发生已经有二十年过去了。核能技术也发生了巨大变化。2 本文的每一章节都用以说明事故发生和其后果的一个重要方面，包括事故是如何发生的，为什么会发生，以及为确保其不再发生所采取的步骤。这里描述、解释了切尔诺贝利核事故前后所发生的事件。有关切尔诺贝利的谎言被驱散。事故原因和影响被子澄清。此文中的信息是面对信息交流机构的，但也被视作与研究人员、学生、核专业人员、政治家相关的信息。概要 切尔诺贝利核电站有4 座 RBMK核反应堆。它们是轻水石墨反应堆。1986年4 月 26 日，事故发生在第 4 号机组。RBMK是俄文单词的首字母缩写（高功率压力管式反应堆），这是一种带有独立燃料管的反应堆，反应堆内以普通水作冷却剂，用石墨作慢化剂。其他类型的核反应堆没有同时使用石墨慢化剂和水冷却剂的。RBMK型反应堆从未在前苏联以外国家建造过，由于它的特定设计特点使其无法在别的国家获得许可。最值得注意的是，它具有功率易于波动的特点。并且它没有完整的包容结构。为了能进行一项试验，反应堆操纵人员关闭了安全系统，此操作导致了切尔诺贝利核事故。猛烈的爆炸吹开了反应堆顶部的1000吨的密封盖。第二次爆炸将燃烧着的燃料和石墨碎片炸出堆芯并使空气涌入，这使石墨慢化剂燃起大火。第一次爆炸导致 2名工作人员死亡，28 名消防和抢险人员在 3个月内死于强辐射病，1 人死于心脏病。从 1986年开始出现了长期健康影响，且在将来仍将出现。2005年国际原子能机构出版的年度报告说最终将有多达 4000人死于事故引起的辐射照射。报告称事故对公众的健康影响不像刚开始所担心的那样严重。到 2005年中期，由辐射引起的死亡少于 50 人。在几乎所有受到高剂量照射的抢险人员中，许多人在事故后的数月内死亡，其他人的死亡时间拖至 2004年。切尔诺贝利的 4 座反应堆全被关闭，电站不再运行。最后一座反应堆，3 号屏蔽体，刚开始称为石棺，在事故发生后的 7个月内被匆忙建造，其状况现在已恶化。3 机组，于 2000年 12 月 15 日被关闭。有 15 座 RBMK反应堆在运行：14 座在俄罗斯，1 座在立陶宛。立陶宛境内的RBMK型反应堆计划于 2009年前关闭并被视为加入欧盟的条件。所有这些 RBMK反应堆都经历了改造以消除引起切尔诺贝利核事故的缺陷。1986年，建造了一座屏蔽体以包容损毁了的反应堆的残余物。这一屏蔽体，刚开始称为石棺，在事故发生后的 7 个月内匆忙建造，现在其状况已恶化。为减少坍塌风险，进一步的工作是加固、加强其结构的最薄弱的部分。一个被称为新安全壳（NSC）的新的拱形结构的概念设计已被批准，其标书正被估算。具有 100年的设计寿命，这一巨型结构将被建造于石棺之外以减少对工作人员的辐射照射。当完成建造，它将用一天时间被跨于石棺之上。它将把石棺与外界环境气候隔绝开来，并将为将来在屏蔽体内采取的实验活动提供安全条件。为石棺稳固、环境安全，于 1997年设立了切尔诺贝利屏蔽体基金，由欧洲建设发展银行管理。该计划预计花费 87000万美元，计划于 2008年完成主体工程。事故发生 36 小时之内，离电站 4公里远的普里皮亚特全城（人口 49360）被疏散一空。作为事故后果，有大约 350000人被重新安置。事故经过 1986年 4 月 26 日（星期六）凌晨，前苏联（现乌克兰）基辅北 130公里的切尔诺贝利核电站发生了世界上最严重的核事故。这一事故由苏联核反应堆设计缺陷加上电站操作人员失误引起，操作人员处于一个培训被最简化的体制之内。这些错误是冷战隔离以及由此产生的缺少有力的安全文化的直接后果。核电站 4 号机组，925兆瓦 RBMK型，将停机以进行定期维修，并利用此机会进行一项试验。具有讽刺意味的是，做此试验是为了提高机组的安全性。反应堆冷却水泵由电力驱动，操纵员想测定在电站失电情况下，应急柴油发电机供电可用前，减速的汽轮发电机组的惯性能量能否提供足够的电能以运行应急设备和堆芯冷却循环泵。试验的目的是验证在失电事件中能否继续保证堆芯冷却。尽管知道 RBMK型反应堆设置在低功率下运行不稳定，但为了减小冷却量，反应堆仍被置于低功率 4 下运行。此试验曾在以前两次机会试过，但都未能完成。反应堆功率被减为一半，由反应堆提供能量的两台汽轮发电机组之一被解列。为避免主泵减速时反应堆应急冷却系统投运，操纵员将之置不可用。正在此时，由于电网需要，网控要求推迟此项试验。反应堆在此工况下运行了 9个多小时后才被允许继续减负荷以进行试验。堆功率应保持在 700-1000MW的试验水平，但自控系统被错误地设置，功率降至 39MW，这使中子吸收裂变产物氙得以聚集。氙毒，加之当时有 6 台主冷却泵在运行并且水量过大严重降低了反应性，使操纵员难于恢复功率。最终，操纵员设法使功率稳定在 200MW，但由于反应性损失而无法再提高功率。这一功率水平远低于要求，但仍做出继续试验的决定。两台备用冷却水泵又被启动了，使冷却水量增加至超过极限。此使冷却水系统中的汽泡减少，也使堆芯反应性进一步减少。为增加反应性，控制棒被抽出超过规定极限。此时只有 6-8 根控制棒被使用。根据规程，为保持受控至少要有 30根控制棒被使用。如果少于 30 根，反应堆应停闭。操纵员继续试验，尽管他们知道在功率波动事件中需要大约 20 秒钟才能落下所有控制棒并停堆。为使试验能继续进行，他们闭锁了反应堆保护系统，在超极限情况下此保护系统可立即停堆。试验从关闭汽轮发电机供汽开始，应使反应堆自动停堆的保护系统被关闭了。当汽轮机转速下降，反应堆冷却剂流量减少了，蒸汽产量快速上升。反应堆的正空泡系数促使反应堆产生更多的功率、更多的蒸汽。当地时间 4 月 26 日 1 时 23 分，出现突然的、非预期的功率波动。堆功率呈指数增长，达到正常水平的大约 100 倍。控制棒不能及时全部插入堆芯。更糟糕的是，在设计上，控制棒刚落入管腔时对水的置换使情况进一步恶化。燃料过热，一些燃料管破裂。被认为主要缘自蒸汽压力、裸露堆芯化学反应的爆炸将 1000 吨的反应堆密封盖炸离堆芯。第二次的爆炸将燃烧着的燃料和石墨炸出堆芯，空气大量涌入堆芯使石墨慢化剂燃起大火。第二次爆炸的确切原因至今未知，但被认为可能是氢气在其中起了作用。操纵员继续试验，尽管他们知道在功率波动事件中需要大约 20 秒钟才能落下所有控制棒并停堆。5 确定事故的原因是不容易的，因为没有可比较的参考事件。作为事后措施，目击者报告和试验的重建都是需要的。事故原因仍被描述为人因失误和技术缺陷的综合结果。发生了事故的试验是在有时间压力的情况下进行的。因要继续为基辅供电，通向事故的事件序列 核电站 4 号机组，925兆瓦 RBMK型，将停机以进行定期维修，并利用此机会进行一项试验。试验的目的是为了验证在电站失电情况下，应急柴油发电机供电可用前，减速的汽轮发电机组的惯性能量能否提供足够的电能给反应堆冷却剂泵。为避免主泵减速时反应堆应急冷却系统投运，反应堆应急冷却系统被故意解除。由于操作上的错误，堆功率降至 30WM（热功率），远低于 700-1000MWt的设计试验功率，在这此功率水平，正空泡系数是占有优势。吸收中子的裂变产物氙毒建立起来，再加上冷却剂流量的减少，使反应性下降，此使操作人员难于恢复反应堆。操作人员将堆功率稳定于 200MWt，但因缺乏反应性无法瑞进一步提高功率。操作人员决定继续进行试验。随着反应堆功率减少和8 台泵投运，冷却水流量超过了允许值。过量的冷却水吸收中子，减少反应性。为补偿反应性减少，操作人员抽出更多的控制棒。操作人员难于手动维持汽鼓的水位的压力。他解除了相应的将会引起跳堆的保护系统。此时只有 8根控制棒在堆芯。程序规定至少要有 30 根控制棒用以维持反应堆控制。尽管操作人员知道不足的停堆余量将危险情况继续发展，他们仍继续进行试验。操作人员切断汽轮发电机进汽以进行试验。由正空泡系数引起一个突然的非预期的功率波动。反应堆功率呈指数级增加至正常值的大约 100倍。控制棒无法及时插回堆芯。燃料过热，一些燃料管破损。爆炸将 1000吨的反应堆密封盖炸离堆芯。第二次爆炸将燃烧的燃料碎片的石墨炸出堆芯。空气进入裸露的堆芯，使石墨慢化剂燃起大火。6 试验刚开始不久就被中断了9 个小时，因此试验被推迟到了夜晚。包括控制棒的处理在内的 RBMK 堆型技术设计上的一些不足被认为是事故发生的决定因素。堆功率是通过升降控制棒来控制的：升棒增加功率，降棒吸收更多中子以减少功率。这种堆型在控制棒的设计上有一个致命的缺陷。在控制棒由完全抽出位置插入堆芯时，对应于控制棒的石墨跟踪体能增加堆芯底部的反应性。跟踪体是RBMK 型反应堆的特殊设计特点，它们用以挤走水并改善中子平衡。在切尔诺贝利核电站进行的试验中，太多的控制棒被抽出堆芯，而后当正空泡系数已经引起功率快速上升时又同时插入堆芯。此导致堆功率水平急剧上升而损坏堆芯。1983 年，在立陶宛同型反应堆上已经出现过同样问题，只是未产生如此严重的后果。这一经验未能传递到切尔诺贝利的运行人员。死亡情况 31 人死于事故直接后果，其中 1 人死于爆炸，1 人死于冠状动脉血栓症，1人死于烧伤，28 人死于强辐射剂量。事故当天的 1000 名现场反应堆工作人员和事故处理人员接受的最高剂量的辐射。据估计，在 1986 至 1987 年 20 多万受照的事故抢救、恢复操作的工作人员中会有 2200 人出现辐射所致早亡。个人受照剂量信息是粗略的，但认为剂量应该在 1986 年的 170mSv 至 1989年的 15mSv 之间。通用的最大允许受照限值是自然本底之上每人每年 1mSv。比较而言，英国平均自然本底辐射水平是每人每年 2.2mSv。没有非现场人员遭受强辐射剂量。更多的事故对健康的影响，见第 9 页。后果 发生了核事故的试验是在有时间压力情况下进行的，.试验被打断了9 个小时。7 随着反应堆芯全部裸露，放射性裂变产物和碎片的烟羽升入空中大约 1 千米。这些物质被风吹向西北，主要到了白俄罗斯，尽管包括乌克兰在内的其他地区也受到污染。大火在整个电站燃起，大约调用了 250 名消防人员，其中的许多人没有配备用以监视所受放射性辐照剂量的测量仪表。运行人员和抢险人员受到了表扬。许多人下班后仍留在原地待命，许多人冒着生命危险去救助其他人并将现场带入受控状态。大部分火势在清晨 5 时前被扑灭，但石墨大火又继续燃烧了9 天。释放到环境的主要放射性物质来源于石墨燃烧。4 月 27 日，普里皮亚特城被疏散一空，撤离人员永远无法回来，这座城市保留着人们撤离时的原状。在事后的几年中，又有210000 人被重新安置到低污染区域，初始的 30 公里半径撤离区（2800 平方公里）被扩大至 4300 平方公里。为扑灭反应堆大火并阻止放射性物质释放，在事故发生后的头 10 小时内，消防人员连续向堆芯注入冷却水。这种无效的努力后来被放弃。从 4 月 27 日至5 月 5 日，30 多架军用直升机飞临燃烧的反应堆上空。为窒息大火并吸收辐射，他们倾泄了 2400 吨的铅和 1800 吨的沙子。这些努力仍然无效。实际上，他们使情况变得更糟：热量在坍塌的物质下面聚积，因此堆芯温度又上升，放射性物质数量也增加。在救火战斗的最后阶段，堆芯被氮气冷却下来。直至 5 月 6 日，大火和放射性物质喷射才受到有效控制。5 月 9 日，为在堆芯下安装巨大的混凝土底板和冷却系统开始在堆芯下挖掘通道。混凝土底板被用作屏障以防止放射性物质渗流至地下水。最后，堆芯被墓藏于 300000 吨的水泥和钢筋屏蔽体（或叫石棺）之内，周围土地和建筑被去污。据估计大约有 6 吨的二氧化铀燃料、裂变产物以及许多其他放射性核素，主要是氙、氪、碘、碲和铯，扩散出去。根据国际卫生组织的信息，总共有大约 12 1015贝克的放射性释放。污染最高水平在事故现场 30 公里半径范围内，铯 137 的放射性水平超过了每平方米 1500 千贝克（kBq/m2）。由于铯 137 易于测量，其被用作放射性指标。曾对健康构成最大威胁的、事故引起的另一种放射性元素碘 131（具有 8 天之短的半衰期）已经衰减。40 kBq/m2的放射性水平覆盖了乌克兰北部和白俄罗斯南 8 部的大部分地区，还有一定数量的烟云经过恰逢下雨而形成的热点地区。瑞典核电站的工作人员最先在苏联境外发现放射性烟云，他们怀疑烟云来自于瑞典的另一核设施。这一烟云被西北风带着，经过斯堪的纳维亚半岛、荷兰、比利时和英国，并留下痕迹。风向转变后，烟云向南走，覆盖了欧洲许多其他地区。几乎在北半球的每一个国家，直到北美和日本都能测到放射性污染，尽管南半球似乎例外。禁入区 围绕事故现场的 30 公里的禁入区也被称作疏离区、切尔诺贝利区、隔离区或第四区。根据行政区划，它包括乌克兰的 Kyivska 和 Zhytomyrska 加盟共和国的最北部以及与白俄罗斯交界地区。为撤离当地人口并阻止人进入这一被严重污染的区域，在事故发生后不久就建立了这一禁入区。毗邻灾难现场的地区被划分成四个同心区，其中第四区（实际是最近的 30 公里半径之内）是最危险的，法律禁止在此区内的任何居住、民间或商业活动。对健康的影响 切尔诺贝利事故对造成长期影响健康的真正因素是无法确定或预知的。因切尔诺贝利事故，在白俄罗斯受辐射最严重的地区至少有 1800 个儿童和青少年患了甲状腺癌。甲状腺癌一般是可以治愈的疾病。根据联合国 2002 年的报告，事故发生后患甲状腺癌病例的人群中，儿童和青少年患者将在今后几十年里达到 8000 个。IAEA 的报告说，事故中因受到辐射照射患上甲状腺癌的大约 4000 人中，大部分是儿童和青少年，其中有 9 名儿童已经死亡。根据白俄罗斯的经验判断，甲状腺癌受害者幸存的比例几乎达到99%。2005年 9 月，由联合国七个组织的100 多位专家，如世界卫生组织WHO，国际原子能委员会 IAEA，世界银行以及来自白俄罗斯，俄罗斯和乌克兰的专家们编写出版了一份报告（切尔诺贝利论坛报告2005）。报告的结论是，有 4000 多人最终因事故受到辐射照射而过早地死去。报告称事故对公众的健康影响不像当初所担心的那么严重。科学家们基本上没有发现对周围地区的公众健康有严重的负面影响。也没有发现扩散的放射性物质继续对人体健康造成真正威胁，除极个别的禁入区以外。到 2005 年中期，灾难中直接受辐照引起的死亡人数不到50 人。几乎都是受 9 到高剂量照射的抢险人员，许多人在事故后的数月内死亡，其他人的死亡时间拖至 2004 年。切尔诺贝利论坛报告指出，与自然本底照射水平相比，居住在辐射地区的大部分抢险人员和公众都受到相对较低的全身剂量。结果是，没有证据表明人的生殖能力下降，也没有发现因受到照射而引起的先天畸形。报告还说，目前在前苏联普遍存在的贫困、精神健康问题以及生活方式改变引起的疾病较之于放射性爆炸给当地社会带来更大的威胁。对死亡人数最终数据的估计在切尔诺贝利论坛报告中远低于早期关于辐照将夺走成千上万条生命的推测。1986年，一位世界卫生组织的代表在会上说，乌克兰当局称因事故造成大 于 10 万人死亡的说法是“虚构”的。他说，经证实的死亡人数约为 40 人；有些是死于当时直接的放射性照射，另外10 人是死于致命的由照射引起的甲状腺癌。联合国科学委员会原子能辐射影响署（UNSCEAR）？2000年的报告结论是，没有证据表明大部分在乌克兰或其他地方受到切尔诺贝利事故放射性照射的人遭受任何严重的长期健康影响。2002 年，联合国在一份关于切尔诺贝利事故对人类造成后果的报告中说，事故中有“相当多不确定的后遗症”可能会对健康有长期影响。又说，受影响地区的这种病态继续以同样方式影响到前苏联的其他地区。人们对生命的期待远比西欧和南欧的低，尤其对男性来说，心脏病和心理创伤是死亡的首要原因。报告说，没有可靠证据显示有白血病的增加，而当初曾有预测会因事故而引发白血病。1986 年 4、5 月间受放射性碘照射的年青人中，被诊断出约 2000 例患有甲状腺癌。有报告称几千个清场人员在事故后死亡。但这些报告难于评估死亡的原因。首先，难以追踪那些人员的去向，因为他们已经返回到前苏联的各个地区。其次，任何一个 20 年中，人口都会正常死亡。（如发达国家的人口年正常死亡率为 0.3%，或每 20 年中每 60 万人口的死亡数是 3 万 6 千人）。再次，许多清场人员声称所得的疾病，如心脏病，就说明不是由于辐照而引起的。2005 年 9 月 5 日，NucNet 刊物上一篇题为“切尔诺贝利健康影响并非想 10 象中可怕”报告了切尔诺贝利论坛报告的调查结果。摘录如下：由 100 多人组成的国际专家队伍断定，在 20 年前切尔诺贝利核电站事故中，有 4000 多人可能会最终死于辐射照射。但科学家们说，对公众的健康影响并没有当初想象中那么可怕。基本上他们没有发现周围地区有对公众健康严重的负面影响，也没有发现扩散的放射性物质继续对人体健康造成真正的威胁，除极个别的禁入区以外。到 2005 年中期，灾难中直接受辐照引起的死亡人数不到 50 人。几乎都是受到高剂量照射的抢险人员，许多人在事故后的数月内死亡，其他人的死亡时间拖至 2004 年。对死亡人数最终数据的估计远低于早期关于辐照将夺走成千上万条生命的推测。报告中有许多重要的结论，包括：-大约有1000个现场反应堆操作员和抢险人员在事故当天被高辐射剂量强烈照射。1986 至 1987 年期间，大约20 万抢险和恢复运行人员受到辐射照射，其中估计有2200人可能会因此而死亡。-因事故原因，估计有 5 百万人居住在受放射性核素污染的白俄罗斯、俄罗斯和乌克兰地区。-受事故污染影响，在近 4000 例甲状腺癌患者中，大部分是儿童和青少年，其中至少 9 名儿童死于甲状腺癌。有证据表明，患此类癌症的幸存率已达 99%。今天的切尔诺贝利 由于对安全的关注及运行问题，国际社会要求彻底、永久关闭切尔诺贝利电站。电站的四台机组最终于 2000 年 12 月 15 日全部关闭。1995 年 12 月乌克兰与七国集团（现在 G8）及欧盟就当时正在运行的切尔诺贝利电站的关闭达成谅解备忘录。这一行动加速了苏联解体之后的国际合作。主要任务就是评估爆炸的反应堆引发的风险，及制定措施，提供长期补救方案。G7 国及欧盟率先帮助乌克兰找到方案，抵御爆炸的 4 号机组导致的风险。1996 年在 SLAVULTICH 成立了切尔诺贝利核安全、放射性废物及放射生态学中心。中心提供核及辐射安全、核电机组退役、应急响应及放射生态学领域的工程、科学及技术服务。中心的国际放射性生态学实验室（IRL）正在对 30 公里以内的切尔诺贝利之外的区域进行研究，包括放射性对动物细胞及组织的影 11 响。正在采取措施改进 1986 年在切尔诺贝利 4 号机组周围匆忙搭建的屏蔽体建筑，这具“石棺”掩盖了 4 号机组的残余部分，及事故发生后搭建的设施及系统。近年由于腐蚀及其它因素加速了它的坍塌风险。1997 年 6 月，乌克兰，七国集团及欧盟同意了屏蔽体重新搭建计划（SIP），不仅包含了加固已有的建筑，而且建成了现在所谓的“新安全壳”。新的建筑更安全，更持久，其设计寿命可达 100 年。七国集团承诺向切尔诺贝利屏蔽体基金会捐献 3 亿美元，此基金会成立于1997 年，其职能是管理用于“石棺”加固及新安全壳建设的捐款。基金会由欧洲重建与发展银行（EBRD）管理。1997 年 11 月，40 多个国家的代表参加了在纽约召开的一个会议，承诺向造价约 8.7 亿美元的工程再捐献 3 千 7 百万美元。由此之后的多次会议中共捐款约5.78 亿美元。乌克兰正在与八国集团经济组织、俄罗斯、及欧盟委员会合作，采取行动加固石棺、建造新安全壳及改进现有的屏蔽体，以确保其长期牢固。2006 年 1 月，EBRD 宣布屏蔽体重新搭建计划（SIP）已达到关键点，与新安全壳建设相关的合同有望在接下来几个月内签署。主体建筑计划于 2008 年或2009 年完成。石棺加固工作已开始，并且 8 项行动中的 2 项已完成，即支撑屏蔽体顶部结构的大梁及储存大量碎片的除气设施支撑已得到加固。除气器收容返回反应堆的冷凝水。加固工作的目的是使石棺再维持 15 年，直到新安全壳建好。石棺内仍有放射性物质存在，包括 200 多吨铀及大约 1 吨放射性核物质，其中 80%是钚。未来的切尔诺贝利 切尔诺贝利最初的清洁工作给人留下了深刻的印象，仅在 7 个月内就完成了石棺建筑，事故现场的放射性现在已降到了相对较低的水平。但是其余三台机组的退役首先需要一些基础设施，包括：一座新的热电厂，已于 2001 年完成。电厂有 3 台 50MWtr 沸水锅炉，三台40MWt 蒸汽锅炉。电厂拥有供给一座城市发电能力，将会满足所有预期的现场用电需求，包括退役基础设施所需。12 新的乏燃料暂存设施，现有的存储空间已不足。新的液态放射性废物存储设施，足够完善以处理反应堆运行寿命范围内的中低放射性水平液体废物。现在罐中存储了大约 25,000m3 的液体废物，新的设施将能接收、处理（减少体积）、压缩、及运送废物到处置地。固体放射性废物处理站，目前正在建设中。只有具备新乏燃料暂存设施，或 ISF-2，才能将反应堆中的燃料移走，目前的设施不具备足够的能力。由于设计问题，ISF-2 建设在 2003 年一度中断以寻找新的方案。同时，2005 年 12 月开始将 1-3 号机组反应堆的部分燃料移至现有的储存设施中。八国集团组织了将整个前苏联地区，而不仅是切尔诺贝利，定为核遗迹的全球伙伴合作计划*，并将在 2006 年优先促成新安全壳的工程合同谈判，以尽早开始施工。该合同有望在 2006 年中签署。新安全壳的概念设计已通知批准，这座外部呈拱形的建筑内高 92m，内部跨度 245m，其结构长 150m，后墙将建在现有的石棺周围。2005 年 12 月英国就贸易与工业部就八国集团全球伙伴合作计划中的英国项目作报道说：切尔诺贝利 2006 年的工作将主要是新安全壳的详细设计及执照申请，这将是一项没有现有以验可询的庞大的建筑工程。贸易与工业部说 2006 年切尔诺贝利工程的里程碑将包括现有屏蔽体加固完成，一个综合监控系统，物理保护及进入控制系统的安排。预计新安全壳将于2009年完工。综合监控系统是为石棺而设，它结合了对有大量包含燃料物质（FCM）所在区域的中子流及 流的检查。该系统还包含了对核安全、放射性、地震及建筑结构的监控。系统安排正在进行中。物理保护及进入控制系统包含了一个卫生空间，用于大约 1500 名工人更换装备，医疗及辐射防护服装，及救护设施。*2002年八国集团制定了反对大规划杀伤性武器及材料扩散全球伙伴合作计划，在此促动之下，八国集团支持解决核不扩散，裁军，反恐及核安全问题相关的项目开展，这项行动首先在俄国开展。Slavutich 4 月 27 日，即事发后的 36 小时，距离电站 4 公里的小镇 Pripyat 上的 45,000 13 居民，乘坐巴士撤离当地。小镇至今仍无空一人。直到 5 月 5 号，距离反应堆方圆 30 公里内的所有居民，都已被迫离开家园。事发后的 10 天之内，该地区上 76 个居住点的 130,000 名居民都已被撤离。事发前，切尔诺贝利电站的员工及家眷都在距离电站不远的小镇 Pripyat 上居住。事发后的 48 小时之内被迫离开家园的普里皮亚特居民，现距于电站以东50 公里的新市镇 Slavutich（又称 Slavutych）。Slavutich 由 8 个前苏联加盟共和国（爱沙尼亚，拉脱维亚，立陶宛，白俄罗斯，阿塞拜疆，亚美尼亚，俄罗斯以及乌克兰）携手兴建。各加盟共和国派遣各自的建筑师，以各自的建材，设计出各具风格的房子。Slavutich 亦因此被划分为8 个区域，而各区域的建筑风格和人文气息各有不同。Slavutich 现今人口 25,000，大约三分之一的居民年龄在 16 岁之下。许多居民都曾于电站工作，或与电站在某一些方面结下渊缘。Slavutich 孕育出乌克兰的新新代，这里的出生率全国最高、死亡率全国最低。这里的家庭享有相对较高的生活水准。全国物资供应最丰富的商店、顶尖学府、先进体育设施以及全国其中一家最好的医院，在这里一应俱全。切尔诺贝利电站于 2000 年关闭，Slavutich 随即必须正视当地的社会经济问题，设法将小镇转型，减少对电站的依赖。得到国际组织的协助，Slavutich 各方面发展步伐凌厉，分别设立了商业发展局、商业促进会、社区发展中心、信用合作社，以及建成多项配套设施推动企业发展和吸引新型商业。国际劳工组织于 Slavutich 设立培训中心，为切尔诺贝利电站前雇员提供再培训机会，以寻求其他工作机会。联合国开发计划署拨款 597,000 美元，支持此类再培训机构。环境影响 含有受毁反应堆释出的放射性裂变产物的污染空气，将辐射尘散布欧洲大部分地区。事故造成 18000 平方公里耕地受核辐射污染，当中的 2640 平方公里更变成不毛之地。在乌克兰，森林受影响程度尤为严重，35000 平方公里森林，即 40%的总森林面积受到污染。森林里面的松树和阔叶树像过滤器一样吸收了辐射，此处亦成为辐射尘最初聚集的地方。枯死的树叶和叶针自此将辐射污染物扩散到土壤之中。在未来的数十年，辐射污染物将会积聚于树木之上。14 放射性同位素铯 137 问题尤为突出。铯 137 的半衰变期为 30 年，意思是铯137 一半放射性一直活跃存在于环境之中，直到 2016 年。铯的化学成分类似于养分钾，因此容易被植物和动物吸收，继而进入食物链。辐射污染物一旦进入食物链，辐射浓度将进一步提高。人类进食受污染的草莓、蘑菇、野味以及活鱼，以及乳牛进食青草和干草，成为辐射污染物进入食物链的主要途径。据估计，俄罗斯 Kozhanovskoe 湖中活鱼的辐射浓度，在未来的 40 年里仍然超出建议浓度上限，不宜食用。虽然碘 131 的危险有所减缓，但苏联地区的受污染牛奶，相信是引致接二连三甲状腺癌个案的罪魁祸首。波兰、匈牙利、奥地利和瑞典的牛奶产量一落千丈。许多欧洲国家不但把所有受污染植物一并烧毁，而且对东欧国家实施农产品入口禁令。瑞典的驯鹿和绵羊是最受影响的农产品之一。1986 和 1987 年，基辅、chemigov，明斯克和其他小城镇的市场都严禁销售牛奶、肉类、多种水果和蔬菜。事故后，英国农业部对绵羊销售和宰杀的禁令，只持续了数月。白俄罗斯、俄罗斯和乌克兰的土壤污染程度，受到以下几个因素影响：放射性同位素的自然衰变过程、辐射可转移性以及土壤的种类。以白俄罗斯为例，1986年事故后，该国吸收了 70%的辐射尘，22%的国土受到铯 137 的污染。时至今日，白俄罗斯的 21%国土仍然受污染。据白俄罗斯切尔诺贝利委员会的估计，直至 2016 年，16%的领土仍然受污染。核能机构表示，事故后通过外辐射吸收的剂量，在一部分地区已经降低 40倍，但另外一部分地区只降低了少于原剂量的一个百分点。简而言之，农业土壤中的铯 137 活度正持续下降，但速度缓慢。就农产品而言，问题的焦点在于以农产品赖以为生的小农夫。白俄罗斯切尔诺贝利委员会和乌克兰政府切尔诺贝利信息中心正在寻求援助方案，提高对以农业赖以生存的小农夫提供的咨询服务。白俄罗斯、俄罗斯和乌克兰对国营农场出产的食物和将于市场出售的农作事故造成 18000平方公里耕地受核辐射污染，当中的 2640平方公里更变成不毛之地.15 物，设定限制指标。以白俄罗斯为例，限制指标比德国当局监管标准严格三倍。单单在 2000 年一年内，乌克兰当局便在全国范围内对超过 100 万个食物样本进行化验。乌克兰的例子正好说明了当局对辐射持续监察的决心。乌克兰政府切尔诺贝利信息中心提供的数据显示，自 1993 年，所有国营农场出产的农作物和公营商店出售的商品的辐射浓度，均符合国家控制指标。事发后，Dnieper 河以及其支流 Pripyat 的水源，立即成为主要关注焦点之一。虽然该河流的确把辐射污染物扩散至乌克兰各地，但成功的缓解措施基本上使饮用水源免受污染。尽管如此，辐射污染物积聚于其它流域，因此地下水受到锶和镅的污染危机仍然未解除。除了隔离区之外的受污染区域的空气不再受影响。辐射与辐射对动物的影响 Rober Baker 博士与 Ron Chesser 教授，连同乌克兰和英国的同事广泛地检视了辐射对电站周边的动物所带来的影响。Baker 博士和 Chesser 教授现于美国德州科技大学工作。他们总结出，诸如耕种、畜牧、打猎和伐木的人类生产活动的停止，有利于自然生态。Baker 博士认为，“可以这样说，世界上最严重的核电厂灾难对自然生态带来的破坏，还不如人类一般的生产活动”。一位美国能源部官员随研究勘察团，到达切尔诺贝利地区后，要求 Baker博士，评估核事故对动物族群带来的生态影响。虽然对动物的数量化评诂并不容易，但净生态影响评估是正面的。但 Baker 博士同时指出，有需要开展长期的深入研究，以探究长期受辐射的动物族群与没有受辐射的动物族群有何差别。要全面掌握事故对生态和人类所带来的真正影响，首先要消除人类对辐射的潜在和长期影响的疑惑。核安全 在民用核电历史上发生了两起重大的反应堆事故。即美国的三哩岛事故和前苏联的切尔诺贝利事故。其中一起受控，而另一起却没有安全壳这层保护。这两起事件是 32 个国家在核电商业运行累计达12，000 堆年以来发生的重大事故。与其他人们所熟知的危险相比，国外核电站事件的可能性和后果或遭恐怖分 16 子袭击的危险性是很小的。核电站的潜在威力很大。一切安全措施都是为了确保在任何可能设想的情况下，其辐射剂量都不至于对公众的安全和健康产生影响。1979 年发生的三哩岛事件中，反应堆被严重摧毁，但是辐射受控，并未导致重大的人身和环境影响。联合国在 1957 年宣布成立了 IAEA,其组织功能之一就是监督世界核电业的安全发展。该组织制定了一系列的安全导则和通报机制，要求即使是细微事件也应上报。这一作用在过去十年来得以加强。凡核电运营国均有核能检查机构，所有的检查机构均紧密围绕 IAEA 开展工作。对核电工作者而言，最重视的就是安全。采用诸多方法控制辐射剂量，包括实体隔离、防护服和防护设备、控制工作人员在高剂量水平环境下的作业时间、运用遥控技术等。同时辅以对个人和工作环境剂量的连续监测以保证尽可能低的辐射受照。尽可能降低反应堆事故发生率的硬性安全指标之一是计算堆芯可靠性或堆芯熔化的频度。美国核电监管委员会明确指出，反应堆的设计必须保证满足一万堆年分之一的堆芯损坏几率。现代化的设计超出了这一标准。现运行中的反应堆标准可达一百万堆年分之一，今后十年内的新建反应堆可接近一千万堆年分之一的标准。三哩岛反应堆的设计满足 NRC 的安全标准，1979年的事故也是唯一的一起事故，没有对人员造成放射后果。今天，监管机构要求堆芯熔化事故必须要能控制在电站范围以内，而不必要求电 站外围的居民撤离。人们对安全最主要的关注是其放射性物质排放不可控，从而导致沾污和场外受照。切尔诺贝利事故就造成了这一严重后果。其致力于达到更高安全要求所做的全部努力都被否定了。利用核能发电其实是非常安全的。根据官方统计，中国仅 2004 年就有大约6，000 人死于矿难。此外，化石燃料的使用对人体和环境都有明显影响。纵深防御 为了尽可能地保证安全，目前核电厂都增设了诸多安全系统并采用“纵深防御”的方法。方法的主要内容包括：-精良的设计和建造；-设备本身可避免运行扰动问题升级；17-冗余系统可帮助探测问题的存在，避免燃料受损及放射性排放；-规定要求严重情况下的燃料损坏，其后果必须控制在电厂范围。安全系统包括环境与堆芯之间的所有物理屏障，安全系统导则，每个系统都有其备用并可防止人为失误。安全系统的成本是反应堆的四分之一。安全系统还包括控制棒，当它插入时可吸收反应堆内的中子，并通过向堆芯引入中子吸收材料实现停堆功能。后备冷却系统带走多余的热量。此外，全球大多数的在役反应堆都有负空泡系数-切尔诺贝利反应堆除外。所有这些反应堆的水回路既是慢化剂又可作冷却剂，产生的大量蒸汽可防止中子过慢从而维持堆内的链式反应。这可以达到降功率的效果。还有其他的物理特性以强化安全功能。大多数反应堆的燃料都是固体瓷粒子，当燃料燃烧时，放射性衰变产物。粒子以锆合金管包成燃料棒。并放置于大型的不锈钢压力容器中，壁厚度可达 20 公分，而压力容器又被置于大型的混凝土安全壳内，其壁厚达 1 米。如今的核电站，其抗震强度设计标准较高，遇地震时，可以快速并安全地实现停堆。三哩岛事故体现了安全系统的重要性。即使堆芯熔化了一半，但安全壳仍有效阻止了放射性向外释放。该事故原因是由于机械故障和操纵员的疑惑所致。反应堆的其他保护系统都运作正常。堆芯紧急冷却系统本可避免这场事故，而操纵员却将其人为停掉了。针对此事故开展的调查使人们认识到人为因素对核安全的重要影响。西方国家的反应堆并未因此进行设计变更，但是对机械控制和仪器进行了改良，并关注对操纵员的培训。相比较，切尔诺贝利反应堆并没有象西方国家那样有安全壳，也与上个世纪 80 年代之前的前苏联设计上存在不同。国际社会为提升安全所做的努力 切尔诺贝利灾难发生之后，IAEA 高度重视核电站的安全性，尤其东欧地区这方面仍有待改进。国际组织如 OECD、IAEA、欧共体委员会和 EBRD 下辖核安全机构等都开展了一系列的援助活动，以期通过推广西方国家的安全标准、并对电站设备和其运行进行改良，从而提高前苏联式反应堆的安全性能。目前俄罗斯和立陶宛仍在役的 15 个 RBMK 反应堆都做了技术改进。这些改 18 进可以降低正空泡系数反应的风险。恐怖主义 自 2001 年纽约世贸中心遇恐怖分子袭击以来，大家都开始关注使用飞机攻击核设施以故意造成放射性泄漏将可能导致的后果。并对此可能性开展了多方面的研究。研究表明核反应堆比起其他民用设施而言，可以经受住这类攻击。美国电力研究院开展了一项彻底的调查，还用能源部提供的资金邀请了一些专家顾问。最后得出的结论是美式反应堆构造“非常坚固，即使遇上民用飞机的袭击，也可以保护堆芯燃料。”同样地，这种整体机构还可以防止电站内的恐怖袭击，也不会造成大量放射性泄漏。（当然电站对此也是严密防范）。IAEA 国际核事故（件）等级 为便于向公众发布信息时规范核事故或事件等级，1990 年由 IAEA 和 OE