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主题:辐射伤害知多少?(上) -- 沐右

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家园 从大亚湾核事件说起

从大亚湾核事件说起

沐右

2010年10月23日,广东大亚湾核电站发生了“一级核电站运行事件”,发现核反应堆的余热排出系统(又称为辅助冷却系统)管道发生泄漏,但四天之后才通报外界,引起了一定的质疑 [1] 。 那么,这次事件有多严重呢?核事故有多可怕呢?

在《辐射伤害知多少?(上)》里面,我们简单地介绍了核辐射的种类、对人体造成伤害的原理,并通过数据的对照,说明了大家对天然辐射(自然辐射)、乘飞机出行中多受到的宇宙辐射、正常工作的核电站辐射并不用太过担心。每年我们受到的天然辐射就达到了2.4mSv,随着地理位置的不同,地表氡含量的不同, 这个数字一般可能在1-10mSv甚至更大的范围内变化 [2] 。 与此相比,正常工作的核电站并不会给我们带来辐射量上的显著变化。

不过呢,俗话说的好,“马有失蹄”,即使技术再先进,管理再严格,包括核燃料处理、核电站、核废料掩埋、工业和医学核应用等和放射性材料有关的人工的核设施也会因为某些技术故障或者人的疏忽而发生意外,而这些意外往往会引起公众的恐慌[1,3]。在这些设施里面,核电站因为在设计上就是为了可控地从驱动原子弹爆炸的核裂变反应里面获取能量,而且历史上曾经发生过切尔诺贝利事故这样极其严重后果的核泄漏,更是部分人心目中的“不定时炸弹”。实际上,核电站并不能像原子弹那样爆炸,并且发生严重的核事故的几率极低(拓展阅读:小蓟夏静好的《核电站安全吗?》)。比较起来,核电站比其他的能源来源都要安全[4]。

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法国的Cattenom核电站照片(来自Dr. Alzheimer’s photo blog,说老实话,大亚湾核电站长的不好看)。

说它安全,不是说核电站不会发生事故,而是说从设计、建造到日常运营都有严格的安全设定,而且对于可能发生的各种事故都是有所预计有所准备的。就像地震的分级一样,核事故也有表明严重程度的分级。下面的表格是我翻译的《国际核事故分级表》[4],希望能对大家理解核电站的安全性有所帮助。表中列出了 1-7级事故的分级标准,每高一级事故的程度大约严重十倍。所有程度非常轻没有任何危险的事件都被包括在0级里面,1级是“异常情况”,这次大亚湾核电站发生的是一级事件,反应堆辅助冷却系统的管道出现三条微细裂纹[1],发生的是一级核电站运行事件,在分级表上被认为是对周围的居民和环境没有影响,泄漏发生在安全防护系统之内。按照《国际核事故分类表》,1-3级的严重程度并不够“事故”的标准,被归类为“事件”,而4-7级才真正被称为“事故”(切尔诺贝利事故就是7级事故)。再者,按照新闻里面的说法,这次事故导致每名工作人员吸收的辐射不多于2mSv(1Sv=1焦耳每千克)[1]。这个数字远低于国际标准里面核电站工作人员每年最大允许的辐射剂量(50mSv,国家标准也是这个数字),也远低于核电厂标准里面每年20mSv的年最大辐射剂量,可以认为对身体并没有危害,属于一级事件里面的“安全部件有微小问题”,并不严重。事发之后广东省在核电站周围的辐射监控点以及香港对空气中辐射的监测也都没有发现任何异常。从表里面也可以看出,0~1级事件对核电站周围的居民和环境没有任何危害,而考虑到向公众通报则有可能引起不必要的恐慌,按照国际惯例是不需要通报的。日本于2000年6月颁布了《核灾害事件应急特别法》(日文为“原子力灾害对策特别措置法”,简称“原灾法”),规定,发生国际核事件分级表(INES)2级或2级以上的事故,都必须及时在互联网上用日文和英文公布,而一级事件是不包括在内的。

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[注释]:表里的标准是并列的,有一条符合某一级的标准即为那一级的事件。比如说,1979年3月28日,美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站发生了放射性物质外逸的重大事故(5级),由于一系列的故障和管理、操作的失误,反应堆堆芯冷却系统被错误地关闭,导致了堆芯融化。由于反应堆的几道屏障工作完好,没有任何伤亡,在事故现场仅有3人受到了略高于半年容许剂量的辐射。虽说周围有约 20万居民撤出这一地区并且引发了全美各地的恐慌,但是对核电厂附近的民众实际上增加的辐射剂量相当小,它符合5级事故的“反应堆堆芯严重受损”的标准,主要的损失是经济上的。参见这里和这里。

细心的朋友们可能注意到,新闻里面提到这次泄漏的辐射相当于20次x光的剂量,根据新闻里面给的数字[1],算出的一次x光检查对应的辐射是0.1mSv,而在《辐射伤害知多少?(上)》里面我们提到的一次医用x光检查的平均辐射是1.2mSv。这两个数字并不矛盾。实际上,随部位的不同,医用x光检查的辐射剂量是不同的,根据新加坡善达社区医疗(SATA Common Health)的数字,一次医用x光检查的辐射从最低的小于0.01mSv(四肢肢体及关节)到最高的3mSv不等(钡餐)[5]。数字之间并无矛盾。

对于机场、地铁站的行李检查用的x光安检仪来说,首先,辐射只作用在行李上,对人体是没有辐射的,而且x光也不能留在行李上等待人的吸收。再说,安检仪用的辐射剂量一般要比医疗用的剂量要小,即使泄漏出一点也对人体无害。科学家们有时候会比一般公众更关心安检仪的辐射问题:在干细胞研究领域里,有时候需要在不同国家之间转运干细胞样品,而样品要放在手提行李里面接受x光机的检查,那样品会不会坏掉啊?经过科学家统计研究,每次行李行李安检过程中,受到的辐射是约0.0015mSv,对样品没有危害[6]。根据这个数字,我们可以相信,即使把乘客像《幸福终点站》里面的维克多那样塞进x光行李安检仪里检查,对于人体也是完全无害的,甚至说天天从行李安检仪里面过,一年增加的辐射量也不到0.6mSv,跟天然辐射的数字比较起来也是不值得担心的。

随着经济生活的进步,人类对能源的需求越来越高。作为当前能量主要来源的煤炭、石油和天然气储量有限,总有耗尽的一天;水电清洁干净,但是总量实在有限;而我们寄予厚望的太阳能、风电目前成本还相对过高,还不能大规模地应用。核能作为清洁、干净、环保、安全的能源方式,是目前人类解决能源问题的必然选择,世界上很多国家和地区都有不少正在建设或者计划建设的核电站[7]。只要核电站的选址、建造、运营满足一定的标准[8],对于正常建造的核电站,完全没有必要恐慌。实际上,很多国家的民众都对核电站有所担心甚至谈“核”色变,比如说美国医院里面的“核磁共振成像”就被称为“磁共振成像”,避开“核” 这个恐怖的字眼。实际上多了解一些关于核电站各个方面的知识,就能够很大程度上缓解这种因为不了解而产生的恐惧情绪。

参考:

1.文汇报,《大亚湾再漏核电 工人如照20次X光》,http://trans.wenweipo.com/gb/paper.wenweipo.com/2010/11/16/HK1011160013.htm

2. 联合国原子辐射效应科学委员会,Report of the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation to the General Assembly,

http://www.unscear.org/unscear/en/publications/2000_1.html

3. 南方都市报,《谣传钴60爆炸 杞县群众忙逃离》,http://gcontent.oeeee.com/6/9a/69a5b5995110b36a/Blog/a3a/4acd62.html

4. 世界核能协会, Safty of Nuclear Power Reactors, http://www.world-nuclear.org/info/inf06.html

5. 新加坡善达社区医院(SATA Common Health), Safty Radiation Exposure in X-ray Examinations, http://www.sata.com.sg/upload_doc/Safety%20Precaution.pdf

6. Andreas L. Petzer et al., Breaking the rules? X-ray examination of hematopoietic stem cell grafts at international airports, Blood 99, (4632), http://bloodjournal.hematologylibrary.org/cgi/reprint/99/12/4632.pdf

7. 世界核能协会,Worldwide reactors under construction, http://world-nuclear.org/NuclearDatabase/rdresults.aspx?id=27569&ExampleId=62

8. 国家环境保护局,《中华人民共和国国家标准-核电厂环境辐射防护规定》, http://www.zjepb.gov.cn/UPLOAD/EPStandard/z276.pdf

感谢水龙吟Sheldon,山要和whig对本文的帮助。

辐射伤害知多少?(上)》那篇文章之后,有很多朋友们参与讨论,提到了大亚湾核电站的事情,所以才写了这篇文章,在这里多谢在群博上参与讨论的朋友们。

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