濮励志：深入再论内陆核电
来源: 中国电力网
见报载内陆核电再度延后，可能错过十三五。我个人在国内出生，台湾成长受教育，本行物理，后在美国就业。因缘际会，曾在宾州三里岛工作了二十年，亲身参与了世界三大核事故的调研和善后工作，至今还在帮助多个国家强化核安全，包括日本核电重启和国际原子能机构(IAEA)的一些工作。三里岛和我住家离赫德逊河边的印地安点Indian Point核电站都不远，二者都在内陆。既然国内官方仍在进行深入论证，听取社会各界意见中，就将一己所知所得，提供给大家参考。
有人把三里岛、切尔诺贝利和福岛并列，好像核电安全有无法解决的难题，心怀无比恐惧。其实像车祸、空难到太空旅行，科技只会越来越进步，失事率越来越低，内陆与沿海并无分别。现在就把全世界核工业界从核事故中学到的教训、与时俱进的改进和成就，在此略作介绍。
首先是1979年美国三里岛。我在事故后半年加入该公司，总结事故的原因是设计厂商、监管部门和营运单位普遍认识不足。当20世纪60年代初设计电厂时，假定当地可能发生最大地震，震坏反应堆冷却水管路的大破口事故，是最严重的可能。外电源切断后，所有控制棒自动插入炉心，连锁反应急停，余热靠紧急柴油发电机启动灌水到堆心排热。三里岛事发时并无任何破管，却是因压水式机稳压器顶端的泄压阀开启后故障卡死，造成炉水失控泄漏到安全壳内的小破管事故。压水式变成沸水式，水位仪表显示紊乱，主控室紧急信号灯闪烁如圣诞树，多重警铃大作，反应堆操纵员不知所措，导致部分燃料熔毁和少量辐射物外泄，但未造成任何人员伤病。
事后美国核管会详细研究了前因后果，发布NUREG0737文件，重点是保证加强泄压阀操控能力，每座电站都必须做或然率风险评估(PRA)，并且建造专用模拟机，加强所有值班人员和工程师的训练和判断能力等等。我在1984年曾和另外两位年轻同事，穿上密实的防辐射尘衣，走进未受损的1号机安全壳里面，做史上第一次紧急泄压实验。控制室里用高音喇叭通知我们要打开稳压器顶端泄压阀。5、4、3、2、1，我们忙躲到大水泥间隔后面。刹那间一声巨响，高压蒸汽冲进积水糟。我们目视记录该阀门重复几次开关自如。前后只几十秒钟，不能太久，否则槽里装水汽过多，冲破防护的陶瓷防护牒，就像2号机组事故重演，我们三个在安全壳里面，就会变成云南汽锅鸡，蒸熟了。
做这个实验是为证明反应器泄压阀可经直流电动遥控，当电站全黑，就是丧失所有外电源，必须主动泄压灌水，保证堆芯无损，当然就不会发生厂外泄漏。所以紧急泄压有如练铁布衫、金钟罩武功，把核安全最后一道罩门封住，从此金刚不坏。80年代初，NUREG0737规定所有电厂必须具备此能力，三里岛核电厂第一个做的，之后全世界其他电厂大都跟着做了。1号机在这之后连续运转400余天，打破世界记录，延寿四十余年至今，营运正常。
其次是1986年切尔诺贝利核事故。苏式石墨重水堆设计RBMK与西方轻水堆有本质不同。在低功率状况时，具有正温度系数特性;当稍有失控升温时，其中子通量不会像西方轻水堆设计那样自动回落，而是上升。它基本上不存在稳定状况，要靠专业核工程师和复杂计算机程序操控。事发当天做透平汽机试验，堆芯工程师不在场，汽机工程师擅自升载，功率失控超临界暴升造成水蒸气爆炸，高温引燃石墨发生大火。苏式电厂无围阻体，普通厂房顶盖被炸穿，造成辐射物大量外泄及人员伤亡。
还有就是五年前日本的福岛核事故。福岛核电厂按明治维新以来最大海啸纪录，筑了6米高的防波堤，曾传说在我国唐朝贞观年间，即日本平安时代有极大地震海啸，但无正史纪录，因而就未加理会。结果，事故当天地震达九级。机组虽安全停机，停电后紧急柴油发电机按设计启动，但等到海啸来袭时浪高达14米，淹过了防波堤直接灌入地下室，里面的柴油发电机引发的短路不仅切断驱动注水泵的交流电，连控制阀门的直流电也泡汤了。反应堆中的高压放不掉，又没动力驱泵打水，加上东京电力当局延误手动泄压时机，才造成严重后果。
海啸后几天，我们公司用自己开发的电脑程序，分析福岛1至4号机组的前因后果，与现状完全吻合。结果发布在我们自己的网站上，《纽约时报》立即来采访，于4月3日刊出了专文，包括访问了美国能源部长朱棣文、NRC主席、几位大学教授、各国家实验室人士和法国AREVA公司(供应福岛核燃料)高层等，标题是From Afar, a Vivid Picture of Japan Crisis(从远处看，日本灾难画面生动)，结论是The Japanese are honestly blind.(日本人老实瞎眼。)
一年后，日本下议院正式调查报告出炉，其结论清楚指明，福岛核事故完全是人为失误。他们进一步说明，日本的核电站没有跟上世界潮流，没持续做安全方面的改进。报告写下的症结是我们的问题是：对上级盲目的服从，对长官从不质疑，做事固守成规，团队精神至上，跳不出一个岛国人的心态，事故纯为日本制造。
台湾有部分民众认为日本是上邦先进，连他们都会出此大错，自己远远不及，不如早早收摊，加上地狭人稠，假如万一出事无处可逃，必遭灭种之灾! 于是风起云涌多次上街搞反核四大游行，终至其封存且拖垮了国民党。诸君听其论点是否似曾相识?与国内反内陆核电不约而同。
下面是我自己学物理、核工和数学的心得：物理上低浓缩铀235连锁反应变化缓慢，临界运转时靠控制棒和硼溶液调节功率，不可能像化工厂爆炸、交通事故、建筑倒塌等任何其他机件失灵或天灾一样，瞬间发生、来不及补救。反应堆停机后衰退热开始6%，几小时内降到1%，必须靠水冷却，其后缓慢下降。只要有多重和备份防御装置，保证有仪表、电源、水源和够水准的人员，可确保反应堆冷却。所以，新时代的关键字主动，意为一切在掌控当中，没有假如和万一这样的未知模糊空间。以丢铜板为例，得头像的机率为50%;用手摆放则失败率为零。因为堆芯冷却，根本上不会熔毁，安全壳无损，当然没有外泄。
核电站建在内陆，当然要考虑地质、地震、取水、防水灾、气象等因素，就如在沿海一样，并无不同。我说要有三元保障原则即电源、水源和够水准的人员。三样缺一不可，少了找设计、建厂、监管和营运者负责改正。世上任何国家的监管机构，就算没有白纸黑字明文用此标准，但精神上无异。三元具全的新时代，核事故再也不会发生了。举世也没有第二个国家把海陆分设标准的，何必再等五年?
