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如何更有效地應對地震、海嘯之類的外部自然事件對核電站的危害?核電廠址的選擇如何以歷史數據為依據分析事故概率?如何在選址時更準確地判斷可能引發核電站潛在風險的未知因素?就我國核電工作者關心的問題,國際原子能機構(IAEA)輻射安全專家阿貝爾·岡薩雷斯近日在2011世界核大學清華周北京培訓研討會上表示,概率分析不是頻度分析,要應用概率安全分析和貝葉斯分析等綜合研究核電站選址時面臨的問題,以提高分析評估的可信度。
國際選址規定
“核電廠的選址是為一個設施選擇一個合適廠址的過程,包括對有關設計基礎的適當評估和界定。”岡薩雷斯如此界定選址的概念。
據岡薩雷斯介紹,國際原子能機構對核電站選址制定了相關的國際法規,《核安全公約》第17條對該公約締約方的選址做了規定,即每一個締約方應采取適當步驟,以確保制定和執行相應的程序:以便評價核設施在預定壽期內可能影響其安全與廠址有關的一切有關因素。同時,評價擬議中的核設施對個人、社會和環境的安全可能造成的影響。必要時,要重新評價上述兩個評價中提及的一切有關因素,以確保核設施在安全方面仍然是可以接受的。此外,鄰近擬議中的核設施的締約方可能受到此設施影響,為此展開磋商,并應其要求向這些締約方提供必要的信息,以便他們能就該核設施很可能對其自己領土的安全影響繼續進行評價和做出的估計。
此外,在國際原子能機構的安全標準所涵蓋的基本安全原則、要求及導則均涉及核電站選址問題。“其中,一般要求有三項準則,即適用于外部自然及人為誘發事件相關危害、適用于確定核裝置對所在地區潛在的效應、基于人口和應急計劃制定考慮因素。”岡薩雷斯介紹。其中,外部事件評價包括了地震和地表斷層、氣象學事件、洪水、巖土工程危害和飛機撞擊等外部人為誘發因素。
據了解,外部自然及人為誘發事件相關危害的準則規定指出,必須在廠址的所有外部自然及人為誘發事件中可能對安全具有重要意義的特征方面,對建議廠址進行充分調查;必須考慮到土地利用方面可預見的重要變化,諸如擴大現有裝置和人類活動或建造高風險裝置;必須以能夠用作輸入推導與核裝置相關,危害的參數項來表示重大的自然和人為誘發因素,即應選擇或制定適當的參數來描述危害。
對所在地的潛在效應,必須考慮運行和發生事故后對放射性物質的預期釋放或可能釋放做適當評估,同時注意生物圈在積累和運輸放射性核素方面的作用。就相關數據的把握,相關準則指出,必須使用廠址特定熟路,除非無法獲得;也可使用適當的模擬技術或相關的其他地區獲得的危害進行危害確定。
“應對可使用的概率方法學予以特別考慮。而且一般采用概率危害曲線對外部事件進行概率安全評定。”岡薩雷斯指出,“適當時,必須收集所在地區有關重要自然現象或人為誘發情況及活動的發生情況和嚴重性的史前資料和記錄、歷史資料和記錄以及儀器記載資料和記錄,而且必須認真地進行可靠性、準確性和完整性分析。”
我國選址再思考
目前,我國在運核電站的安全檢查已經結束,在建核電站安檢正在進行中。雖然新建項目審批還沒有準確日期,但對選址的討論沒有中斷過。中廣核集團曾于今年3月19日宣布組織用最先進的標準對所有核電新廠址進行安全評估,重新篩選廠址。
中國核能行業協會副秘書長馮毅此前曾提及廠址問題將是福島核事故后核能行業新的課題和挑戰,即如何考慮多重自然災害或極端自然災害與次生災害疊加事故對核電安全的影響,進而完善核電廠抗震、抗臺風、防洪(海嘯)的安全管理。同時,評價多堆廠址在發生重大核事故時可能產生的問題和管理措施。
據不完全統計,我國目前已審查初可研報告的廠址共43個,規劃容量近2億千瓦。這些廠址分布一部分位于江蘇、浙江、廣東、山東、廣西、福建、海南、遼寧等沿海省份、一部分則位于內陸的湖北、湖南、安徽、吉林、河南、四川、重慶,其中包括湖南桃花江核電站、湖北咸寧核電站和江西彭澤核電站。(見圖表)
對于選址的難度和考量,一位業內人士告訴記者,當年大亞灣核電站的選址前后共用了三年多時間,踏遍縱橫300公里的土地,反復進行論證和比較后才最終確定在深圳龍崗的大鵬半島。
“未來內陸核電發展是趨勢。相比沿海廠址,內陸的問題更多考慮包括洪水在內的其他地質災害以及氣象條件的影響。比如湖南桃花江、湖北咸寧和江西彭澤,這三座內陸核電廠的氣象條件較差,長期的小風和靜風狀態可能不利于放射性物質的擴散。”上述人士表示。
據媒體報道,《2009年第一次核安全與環境專家委員會會議紀要》中也建議,鑒于湖南桃花江、湖北咸寧核電廠廠址的小風和靜風頻率均較高,《紀要》當時指出:目前對該條件下的大氣彌散特征尚不明確,建議上述業主單位針對本廠址區域的小風和靜風條件下的擴散模式作進一步研究,對相關評價結果進行復核。
對于我國尚未建設內陸核電站的情況,業內專家曾表示,核電站需要淡水水源稀釋放射性物質,所以要更細致地論證廠址對飲水、灌溉等人類活動的影響,還有沉降物對環境的影響。
資料顯示,日本歷史上兩次4級核事故均與地震有關,而福島7級核事故更是因地震引發的海嘯直接造成。所以,地震是我國未來沿海以及內陸核電站選址時首要考慮的因素。據地震專家介紹,根據以往100年的地震歷史資料,我國長三角州地區很少有大地震,浙江沒有發生過6級以上地震,而江西、湖南以及湖北三個中部省份,近100年來也未發生過6級以上的地震。但是,地震難以估計,核電站還是要做好充足的抗震準備。
今年2月18日,環保部發布的《核動力廠環境輻射防護規定》要求,我國核動力廠包括核電廠在選址時,必須綜合考慮廠址所在區域的地質、地震等廠址周圍的環境特征,必須考慮廠址所在區域內可能發生的自然或人為的外部事件對核動力廠安全的影響。核動力廠應盡量建在人口密度相對較低、離大城市相對較遠的地點。
“選址是核電站的前期工作,但也是保障核安全的重要工作,不管地方政府還是企業,選擇核電廠址必須抱著科學、嚴謹、負責的態度,盡量規避風險、充分考慮到小概率事件,確保我國核電安全高效發展。”上述人士最后強調。