文 张艳 吴凡

时间：3月20日

地点：上海科技馆报告厅

上海科普大讲坛核能的安全与利用
—— 科普大讲堂专家谈核能

文 张艳 吴凡

时间：3月20日

地点：上海科技馆报告厅

3月11日，日本发生了里氏9.0级的强烈地震并引发海啸，在为受灾人民祝愿祈福的同时，由于地震所引发的海啸导致福岛第一核电站的6座反应堆不同程度地受损，关于外放的物质引起了各国人们的积极关注，这些放射性物质是否会进一步地扩散至其他地区，带来更大范围的危害？上海科技馆承办的2011年3月20日科普大讲堂，特别邀请上海科学界的相关权威院士、专家向大家介绍有关核原理以及核防护的相关科学知识，一解疑惑。

污染团不可怕，大气有办法

主讲人：陈建民

复旦大学环境科学与工程系常务副主任

关于核污染的问题，大家都非常关心，现在可以通过电视看到震后，日本的核电厂上面冒出很多烟和灰尘，有些是颗粒物或水蒸气，还有的冒出一些看不到的放射性物质。无论是气态还是核素，散发到空气里面去后，可以形成一些颗粒状的东西，以及液滴，称之为气溶胶。当它在大气环流的各个过程里面的进行反应后，就形成了一些颗粒状的物质，并弥散在大气中，在这里面就是形成了一些污染，就是污染团。

污染团形成之后，必然会往其他地方扩散，也称为传输，比较典型的是中国很多地区每年都会遭受的沙尘暴。这些气溶胶利用大气往下走，经过海洋、经过北美，经过大西洋，甚至到欧美大陆，但最后形成的也极少。另进入大气后另一个重要的过程就是稀释，污染团在这个过程中浓度会越来越低，随着滤化可能就看不到了。同时还有一个沉降，也称之为干沉降和湿沉降，干沉降就是颗粒物重力作用掉下来、湿沉降则是形成了物雾、水再落下来。

瑞典国防研究机构表示，根据目前国际监测网监测的数据显示，那些低浓度的辐射颗粒正从核电站向东飘散，可能抵达北美，但是含量也非常低。之后到达大西洋及欧洲，整个北半球有可能观察到颗粒，当然也可能看不见这种情况，因为这种辐射能力非常低。

也就是说，虽然如我们所知，福岛的上空现在可能仍然被核辐射的烟云所笼罩，但是通过大气的传输、稀释和沉降的过程实际上放射性的物质，它在经过大气环流之后，即使会到达上海，它的浓度也是非常非常非常的低。不会使我们的人体遭受直接的损伤。所以我们大可不必担心。

放射虽有害，但可防可治

主讲人：乔登江

中国工程院院士

日本大地震导致核电站发生事故，大家非常关心，这就是所谓的核危机，其实严格地说，它是放射性危机。当一个重原子（如铀或钚）的原子核经过裂变，它会分裂成两个较轻的原子核。这种裂变过程中会释放出2到3个中子，这些中子又会继续激发其他的重原子裂变，裂变过程伴随大量能量被释放出来，而核电站就是用裂变过程中的能量来发电。所有的裂变产物都是带有放射性的，无非有的强、有的弱。而且这些放射性的半衰期有的非常长，可以上百万年，但有的很快就消失掉了。

我们通常讲到放射性的剂量，就是每年一个人受到多少的照射，用这个量来表示它的强度。如果这个量很低，照个10年、20年也没什么害处，如果一下子很强就可能造成很厉害的后果。我们生活的这个环境，也属于放射性环境，但是它剂量非常之低。所以人们可以在里面长期生活。比如说核电站的周围，每年只有0.01个毫西弗，这个量是非常低的；我们住的房子，砖房，里头都有，特别是如果你房子装饰不当，比如说用大理石去装修，用很豪华的，恰恰放射性更多，比如砖房就可以达到0.75个毫西弗/年，只是人们感觉不到而已。

对于放射性物质泄漏事故，国际上将它分成8级别，一般在4级以下的，都是积在核电站的周围，不影响其他地区。5到7级，污染就不仅限于本地区了，还会影响到周围的地区。比如说1986年的切尔诺贝利的核泄漏事故。它的特征就是反应堆长，核产生的爆炸，所以造成很严重的放射性污染，现场就死了30多个人。因此不仅对周围地区，对它周边的一些国家都产生了有害的影响。目前日本已经把福岛核电站的等级从4级提高到5级。也就是说不仅在福岛核电站本市产生了有害的影响，而且可能波及周围地区。它的放射性危害，不仅局限在它的核电站周围，在它的周围地区，稍微远一点的地区，都可能产生危害。

那么究竟多大的放射性会给人们造成危害？该如何进行防护？目前，国际通行的标准是每年1到20毫西弗，变化的范围是针对不同的人群，执行不同的标准。轻度放射性伤害范围是500个到1000个毫西弗。这个标准就会使人得放射病，症状有呕吐、头晕，并有所感觉。它是可以自身恢复，但是会有后遗症或是掉头发，或是性功能衰退。也就是说我们往往认为一个人受到伤害最糟糕的标准，就是达到了500到1000个毫西弗。如果达到1000个毫西弗以上，就更严重了。这样剂量的人可能在当时并没有什么反应，但是过段时间后，就会有呕吐、心悸、不舒服的这些感觉，如果严重的话，当时就会有感觉。

既然放射性是有害的，必然要想办法防护。防护有两个原则，一是防止内照射，另一是减轻外照射。更详细地说，放射性危害最厉害的程度就是人们把放射性的物粒，或者是放射性的气体，通过饮食、饮水、呼吸进入到体内，这个就造成了内照射，这个伤害就比较大。前不久大家抢碘盐，是没有一点道理的，为什么呢？因为放射性物质里面有碘131，而碘131吸入到体内以后，会向甲状腺附起，所以容易引起甲状腺的损伤。那么医疗上的措施就是吃一些碘化物，提高体内所含的碘值，可以减轻碘131向甲状腺的附起，但这完全不是靠盐能解决问题的，总的来讲没有一点作用。

内照射的作用不仅仅是对甲状腺，对肺、对骨骼都会有影响。特别是长期的、小剂量的照射，会引起癌变，特别是最突出的就是白血病。所以要防止内照射，才最重要的。如果有放射性沉降来了，也就是说已经开始有裂变产物变成气溶胶离子随风飘到我们所在地，就要尽量地想办法减轻外照射。减轻外照射最简单的方法就是待在室内，创造一个封闭的空间，也就是减轻外照射。这样的沉降物就不会沉降在人们身上，减轻吸入的放射性尘粒，就可以达到一定的防辐射。

还有一点，放射性主要是决定于气象条件，也就是说决定于各个层次的风，如果这个风向中国吹，尽管很轻微，但也会吹过来。好在大气环流，都是西风积流层，都是向东吹的风，无非是偏东北还是偏东南。可以说如果中国有放射性，有一定的高度恰恰都是吹到日本的，反过来日本的放射性吹不过来，不会有逆风而行的。所以这对中国来讲，可以认定的是不会有多少影响。最后我归纳几句话，第一是放射性有害，第二是放射性可防，第三是放射病可治。

核电的利用和趋势

主讲人：盛康龙

中科院上海应用物理研究所研究员

在核电方面，应该说全球的工程师和专家们都做了很多的考虑，所谓五项重症保护措施的规范性，对于可能发生的，以及再可能发生的状况，都会有非常精密的保护计划。核电站的燃料、堆芯就有三道防护，所有的燃料都是有包壳，而且包壳都是放在密封的管子里面，还有压力容器、厂房三道防护。所以现在在福岛上空发现的那些东西，一是证明第一道防线有些已经被突破了，就是包壳有裂缝，或是熔化了。另一个是压力容器可能也破了，现在就是看安全壳是不是可以保持最高的防线。

这次日本3.11地震其实没有对整个核电站造成很大的影响，地震一发生就马上控制，沸水堆是从下往上有动力的，把反应控制棒送到位，如此整个堆芯就可降下来，所以即便是这样一个60年代中期设计的反应堆，当年的设计标准比较低，但是还是经受了地震的考验。但很可惜的是海啸来了，海水淹没了应急发电系统，缺水缺电就无法正常工作，也就发生了问题。这次事件对国际核电界带来一个教训，如果发生类似问题，要考虑地更周全，就像我刚才说的五道防御体系的思想，将来是不是可能会做到第六道。

最近党的“十二五”规划当中，原先对中国的核电发展有非常大的关注和投入。这次日本灾难发生之后，温总理对整个中国的核电各个项目都是紧急叫停了，所以想必有很多人对今后世界对于核电的利用的趋势是非常的关注。

当然关于核电，也不要有过分的恐慌。现在好多国家根据老百姓的反映采取了应对措施，对现有的核电工程的也有一套的评价体系，并对评价标准进一步审查，是否符合规定。福岛1、2核电站，是在1965设计，当时1952年发生过地震，最高晃动的加速度也差不多是0.18作用加速度，但是这次晃动动力加速度好像达到0.35，差不多是一倍。比如说上海附近的秦山核电站等，这些地方都有过地震记载，综合的这些情况，再评估一下原有的设计是否能够保障一定的安全性。

根据以往的历史经验，每发生一次大的核事故，核能利用形式就会有大的改变，毕竟涉及到老百姓的生活空间的安全。这次在新的标准出来以前暂停新项目，我认为这个是对的，应该再把以前的设计标准，作为参考的依据延续下来，认真地讨论总结，要更为慎重地处理核电项目。

利用资源，保护地球

主讲人：吴力波

国际能源署能源技术部的高级顾问

我们知道中国现在的核电在总的电力供应比重中只占到了1.12%，即使是按照“十一五”出台的核电中长期发展规划，到2020年所有的23座反应堆全部加在一起的话，核电总的比重也只占到中国电力供应总量的4%，也就是说其实中国的电力供应绝大多数并不来自于核电，而主要来自于我们现有的火电，包括在“十二五”期间要大发展的天然气的机组。所以可以想像，我们现在叫停了一些核电的计划，但是这不会给我们国内的能源供应形势带来直接的影响。另外一方面，因为中国现在在建的一些核电站，大多数都是先进的二代核电技术，或者说三代核电技术，但是假如说我们这两年能够使用上AP1000美国的技术，它在美国本土都还没有实现商业化，却在中国首先实现商业化，可以说现在我们其实仍处在对这些技术消化吸收的阶段。所以我们觉得及时叫停，认真论证，加以进一步的对技术等等这些方面进行进一步的研究，这是非常有必要的，也是对所有的老百姓负责。

所以日本这次事件也确实提醒了我们，在核电发展的道路上，对于这种极端的小干预实践，但是安全风险如此之高的事件，是否能够利用什么样的技术，来保证能够做到绝对安全，以保证我们公众的安全。当然我们相信，也希望通过科普大讲堂这样一个活动，让普通的老百姓，并不要对核、核电产生恐慌，我们应该相信从技术、管理等各个方面，中国所有的核电站都是安全的，而且会更加安全地运行下去。

另外一方面我也在思考一个问题，日本作为全球第二大经济体时，为什么要建这么多的核电站，那么多密密麻麻的核电站，就是因为在70年代，原油危机爆发之后，日本经济遭受了一定的影响，它是想摆脱对原油的依赖。但从另外一方面来看，日本是以制造业立国的国家，大量高能耗的产业，特别是钢铁、石化、汽车都需要大量的能源。就像我们看到的福岛本身也是日本重要的电子芯片的制造基地和汽车制造基地。正是因为这样大量的能源需求导致它必须要加强核电的建设，来为它的能源系统提供一个来源。这也就是导致了它今天有这么多的隐患在这里的一个原因。所以我觉得从根本上来讲，核电的发展这是人类的需要，但是我们人类的需要也应该有一个止境，不要让人类自己的贪婪毁灭了我们自己人类的地球。