核電是清潔環保能源，人們不必“談核色變”。
一旦出現核事故，應關注政府的資訊發佈，不可聽信謠言。圖片選自科學出版社出版的《核與輻射防護手冊》
編者按
日本福島核事故引發的話題依然受到公眾關注。今天，我們邀請了我國核電領域權威專家、中國工程院院士、中核集團科技委副主任葉奇蓁，來回答讀者朋友關心的三個問題：一、有那麼多預置的安全措施，為什麼福島核電站最終仍然面臨“焦頭爛額”的局面？二、針對福島發生問題的環節，我國核電設計時是否有相應的對策？三、我國核反應爐的安全靠什麼來保證？
問題一：
福島為何“焦頭爛額”？
記者：許多讀者有一個疑問，那就是既然有那麼多預置的安全措施，面對突發事故，福島核電站為什麼最終仍然面臨“焦頭爛額”的局面？
葉奇蓁：核電站設計的時候，對環境安全還有三項基本要求，第一條，反應堆一旦出現故障的時候，反應堆要停下來。第二，反應堆餘熱要導出。核電站唯一跟鍋爐不一樣的地方，就是鍋爐停止燃燒就沒有能量了，最多紅顏色燙手而已，核電站卻繼續發出一些餘熱，大概是原功率的6.6%左右，還要把這些能量導出來，繼續冷卻。第三，把放射性物質包容在安全殼內。如果遵守了這三條原則，即使發生任何事故，也不會對環境發生影響。福島做到了第一條，但後面兩條沒有做到，這就是它產生的問題。
我們來回顧一下整個事故的過程。福島第一核電站有六台機組。1號機組是按照0.18g(g指地面重力加速度)設計的(現在核電站設計是按地面加速度的力度來衡量的，跟常規的地震烈度不一樣，按地面加速度就可以比較嚴格地按照力學原理，來計算建築物、設備、管路等能不能承受某個地震烈度)，其餘機組按0.45g或者0.46g設計。3月11日，日本強烈地震引發了海嘯。這次9級地震相當於0.52g，超出了設計標準。
地震發生後，福島第一核電站安全系統正常啟動。首先安全停堆，安注系統和應急堆芯冷卻系統立即啟動，在廠外電源喪失的情況下，應急柴油機也正常啟動。也就是說，海嘯之前，核電站的運作是正常的。第一是停堆，第二冷卻系統啟動起來，把餘熱導出去。
但是，第一核電站海堤設計高程是5.7米，而這次地震引發的海嘯在福島核電站地區是14米，這就使應急柴油機房進水，一小時後停止運作。此時，儀控系統改由蓄電池供電，設計容量只能維持8小時。
13小時以後，移動發電機到達，但是因為配電裝置在底層，被水淹了，無法接通，直到3月12日15時還無法接通，改接新電源線給水泵供電，但這個時間已經晚了。超設計的海嘯高程導致全廠斷電，沒有外電源，也沒有內部的應急電源，全廠長時間斷電，導致堆芯冷卻手段長期不可用。第二條安全要求，也就是餘熱導出，在一小時後就失去了。
由於餘熱導出冷卻失效，造成反應堆溫度、壓力升高，冷卻劑不斷喪失，燃料露出來了，原來是水和蒸汽包容的。露出來的燃料溫度就很高了，平時水蒸汽的溫度大概200多度，沒有冷卻以後，就到了上千度以上。一千到兩千度的情況下，下面還有一部分水，水跟鋯起了化學作用，產生了氫氣。安全殼外面有個廠房，氫氣就跑到廠房頂部集中，當濃度達到10%的時候(一般控制在4%以下)，遇到空氣中的氧氣，就發生了氫爆。12日，1號機組氫爆，14日，3號機組氫爆，15日，2號機組氫爆，這樣把廠房就炸開了，使廠房裸露。
有人說已經停堆了，怎麼還會出問題呢？因為剛停堆，把堆裏的乏燃料卸到水池裏，還有餘熱，剛卸出來有百分之幾的餘熱。地震1小時以後，水同樣沒有冷卻，這個水是敞開的，在一個大氣壓下，一百多度的水，就造成了蒸發，水位就很快下降。幾天以後，每個堆還約有1萬千瓦的熱量。一萬千瓦的熱量如果沒有冷卻的話，一天可以燒開三百噸水，所以他們用直升機向燃料廠房灑水冷卻，但效果很小。
[責任編輯：吳怡]
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