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我国能源安全问题——核电真的安全吗？
我国能源安全问题
——核电真的安全吗？
浙江工业大学，企业管理1202班，俞旖菡，201208480124
1.1 能源安全现状
当前，能源安全不只是一个国家的问题，而是一个全球性问题，一个国家的能源安全问题也不仅仅是经济问题还涉及到政治军事外交等方面。而随着中国经济的不断发展，我国的能源需求不断上升，尤其作为一个能源生产和消费大国，在1993年我国就已经从石油净出口国转变为一个石油净进口国。从这样的现状来看我国未来对石油的依赖性还会继续加大，此时我国还面临了许多其他方面的能源安全问题：
1）能源需求持续增长对能源供给形成很大压力。我国正处于工业化、城镇化进程加快的时期，能源消费强度较高。随着经济规模进一步扩大，能源需求还会持续较快地增加，对能源供给形成很大压力，供求矛盾将长期存在，石油天然气对外依存度将进一步提高。
2）资源相对短缺制约了能源产业发展。我国能源资源总量不小，但人均拥有量较低。资源勘探相对滞后，影响了能源生产能力的提高。同时，我国能源资源分布很不平衡，大规模、长距离地运输煤炭，导致运力紧张、成本提高，影响了能源工业协调发展。
3）以煤为主的能源结构不利于环境保护。煤炭是我国的基础能源，富煤、少气、贫油的能源结构较难改变。我国煤炭清洁利用水平低，煤炭燃烧产生的污染多。这种状况持续下去，将会给生态环境带来更大压力。
4）能源技术相对落后影响了能源供给能力的提高。我国能源技术虽然已经取得较大进步，但与发展的要求相比还有较大差距。可再生能源、清洁能源、替代能源等技术的开发相对滞后，节能降耗、污染治理等技术的应用还不广泛，一些重大能源技术装备自主设计制造水平还不高。
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5）国际能源市场变化对我国能源供应的影响较大。我国石油天然气资源相对不足，需要在立足国内生产保障供给的同时，扩大国际能源合作。但目前全球能源供需平衡关系脆弱，石油市场波动频繁，国际油价高位振荡，各种非经济因素也影响着能源国际合作。这要求我们统筹国内开发和对外合作，提高能源安全保障程度。
2.1 核能
2.1.1 历次核电站事故
这些种种问题的存在意味着我们不得不选择在建立一个完整的战略储备体系，加强周边合作开发能源以及能源进口路线多元化以外，还需要积极去寻找开发一些清洁环保的新能源去替代石油与煤，而现在出现在世界视线范围当中最频繁的能源就是——核能。而核能作为对于人类而言还有太多未知性的存在，它的安全问题还有待考究。回顾历史，世界各地发生无数起核电站泄漏事件，其造成的结果也是惨痛的。让我们先来分析下历次发生的核电站事故：
先说切尔诺贝利。切尔诺贝利核电厂事故是到目前为止最恶劣、影响最大的核电事故。原因有三：1.切尔诺贝利反应堆的慢化剂是石墨，这种反应堆会爆炸，这是致命的设计缺陷；2.切尔诺贝利没有安全壳，因此发生爆炸后，放射性尘云直冲天际，然后进入大气层平流层，最终降落到欧洲各地；3.违规操作是切尔诺贝利事故发生的直接原因。对于切尔诺贝利事故后死亡于核辐射的人口数量，国际核工业界和某知名环保组织给出的数据差异甚大。当然，不可否认的是切尔诺贝利事故让乌克兰大量的平民撤离故土，无家可归。根源还是在于反应堆的设计缺陷。
再说三里岛事故。三里岛事故是核电厂第一个严重事故（三里岛核事故分级为5级，切尔诺贝利和福岛为7级），其堆型正是目前世界上最主流的压水堆。三里岛事故的原因主要在于人的失误：维修、实验后该打开的阀门没打开，发生事故后操纵员判断失误；结果就是第一道安全屏障失效（燃料棒融化了一半），第二道安全屏障上出现一个小破口，主要的放射性物质被第三道安全屏
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障（安全壳）容纳着，有小部分释放到环境中，造成了环境放射性超标、工作人员剂量超标，但是没有人员伤亡，没有群众撤离。
最后说福岛核事故。对于福岛核事故，日本3•11的地震等级远高于福岛核电厂在四十年前设计时考虑的地震等级，但是电厂仍然成功停堆，说明电厂的抗震能力是高于设计要求的；设计者考虑到了海啸，修建了7米的防波堤，但是这次的海啸高达10余米，淹没了柴油发电机„„电厂设计上还考虑了各种应急余热排出的手段，这些设施在事故后都成功发挥了作用，但是由于整个地区都陷入混乱中，电厂没有及时得到外界的支援，业主又不愿意尽早使用海水进行冷却，结果就是燃料芯块和燃料棒慢慢被融化，同时燃料棒的锆合金和高温水汽发生反应产生氢气，氢气聚集到厂房上部，由于一个电火花，氢气被点燃、爆炸，厂房被掀开，留下一个残裸的框架展示在世人面前。尽管如此，福岛核电厂的反应堆并没有发生爆炸，对环境的放射性也远低于切尔诺贝利事故，从事故后两年多的情况来看，福岛厂址之外的环境正在恢复正常。
2.1.2 我国拥有的核电站状况
纵观核电发展历史，核电站技术方案大致可以分四代。第一代核电站为原型堆，其目的在于验证核电设计技术和商业开发前景；第二代核电站为技术成熟的商业堆，目前在运的核电站绝大部分属于第二代核电站；第三代核电站为符合URD或EUR要求的核电站，其安全性和经济性均较第二代有所提高，属于未来发展的主要方向之一；第四代核电站强化了防止核扩散等方面的要求，目前处在原型堆技术研发阶段。
我国目前主要有以下十大核电站：1.秦山核电站；2.广东大亚湾核电站；3.岭澳核电站；4.田湾核电站；5.红沿河核电站；6.宁德核电站；7.阳江核电站；8.三门核电站；9.海阳核电站；10.咸宁核电站。
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2.1.3 核能安全保障
核电厂在设计、建造及运行的每一个环节上贯彻“纵深防御原则（DEFENCE IN DEPTH）”，将对核辐射的防护从防止事故发生到发生事故后的应对分成五个不同的层次：
1.第一层次防御的目的是防止偏离正常运行及防止系统失效。
2.第二层次防御的目的是检测和纠正偏离正常运行状态，以防止预计运行事件升级为事故工况。
3.设置第三层次防御是基于以下假定：尽管极少可能，某些预计运行事件或假设始发事件的升级仍有可能未被前一层次防御所制止，而演变成一种较严重的事件。这些不大可能的事件在核动力厂设计基准中是可预计的，并且必须通过固有安全特性、故障安全设计、附加的设备和规程来控制这些事件的后果，使核动力厂在这些事件后达到稳定的、可接受的状态。
4.第四层次防御的目的是针对设计基准可能已被超过的严重事故的，并保证放射性释放保持在尽实际可能的低。这一层次最重要的目的是保护包容功能。5.第五层次，即最后层次防御的目的是减轻可能由事故工况引起潜在的放射性物质释放造成的放射性后果。这方面要求有适当装备的应急控制中心及厂内、厂外应急响应计划。
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世界上目前在役的核电厂大多是轻水堆（其中约70%是压水堆，约30%是沸水堆），且我国以及世界上新建的核电厂基本上都是轻水堆中的压水堆，接下来具体解析一下它的防御屏障。
第一道屏障是燃料芯块及包壳：二氧化铀被制成柱状的陶瓷小块，然后这些小陶瓷块被封装在一根3~4米长的锆合金管内。正常情况下，绝大部分的固态和气态放射性物质被容纳在芯块中，小部分气态放射性物质会扩散到芯块和包壳之间的间隙中；事故情况下，如果燃料芯块和燃料棒没有得到很好的冷却，燃料芯块和燃料棒可能会被烧毁、熔化，这时放射性物质就会突破第一道屏障释放出来。
第二道屏障是一回路压力边界：几万根燃料棒被组装在一起成为核反应堆的堆芯。核反应发生时，核裂变能变成热能加热燃料芯块，然后传导到包壳上；冷却剂在流过堆芯冷却包壳的同时自身被加热，然后高温高压的冷却剂进入蒸汽发生器传热管将蒸汽发生器传热管另一侧（二回路）的水加热成蒸汽；完成换热后的冷却剂返回堆芯再次循环。在这个过程中冷却剂的循环是封闭的（一回路），将反应堆冷却剂全部包容在内的压力容器、一回路主管道组成了一回路压力边界。
第三道屏障是安全壳：安全壳是防止放射性物质释放到环境中的最后一道屏障，是一个直径约50米、高度约60米的钢筋混凝土厂房。反应堆、冷却剂系统的主要设备和主管道都藏在里面。正常运行时，安全壳内维持一定的负压，以避免可能从第一、二道屏障泄漏出来的放射性物质释放到环境中；事故发生时，安全壳能够承受4~5个大气压的压力，阻止从第一道屏障、第二道屏障逸出来的放射性物质泄漏到环境中。
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3.1总结
因此，从技术的角度来说，核电站是足够安全的。作为公众，在了解核电厂的设计和运行特点之后，完全可以消除“核恐惧”心理。并且与其他常规能源相比，不论是从碳排放的角度来说，还是从电厂运行对周边环境的影响来看，核电站是环保的。核电是一种当之无愧的绿色能源。然而具体某一个国家采取什么样的核能发展政策，不仅仅取决于技术因素，且更多取决于政治、经济环境。
当然从另外一个角度来说，任何东西，在它坏掉之前都是好的。认为核电站安全的，也只是证明在它泄漏前的安全；而泄漏后则基本束手无策。这样的技术，对生活在附近的人来说，就是不安全的。直到哪天，人们可以像拿泡沫灭火一样扑灭泄漏的核物质，才谈得上安全。
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