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中国有多大可能发生重大核事故?

何祚庥

19.03.2013

在世界核电运行事故记录的基础上,物理学家何祚庥用“经验概率论”的方法,分析了中国出现重大核事故的“或然率”。他认为,如果中国坚持在2015~2020年再建30座“第三代”核电站,将在2030年前,“最可几”地出现一次重大核事故。

何祚庥表示,“大跃进”的发展模式恐让核事故的“可能性”转化为“现实性”。图片来源:hedianzhan.baike.com

世界核电运行的历史事故规律

一些核电工作者过分信赖理论计算。“理论”上可以“算出”很多数据,但只有经过实践的考验后,才能判断其是否正确。核反应堆的运行时间计算单位,是“堆年”(一个反应堆运行一年即为堆年)。现已运行14767堆年的443座“第二代”核电站中,共出现过23起堆芯熔化事故。也就是说,出现堆芯熔化事故的事故率是624堆年/次(14767/23)。

而按照设计要求,应该是2×104堆年才出现一次堆芯熔化事故;实际事故概率是“理论”概率的32倍(2×104 / 624)。

也许有人认为这样的批评不公正。因为在23起堆芯熔化事故中,有17起是人为因素导致堆芯熔化,而人为因素不可估算。但是,在人们做重大“决策”时,是不能不考虑到人为失误因素的,因为人为失误是不可避免的。

其实,即便扣除人为事故,不难算出技术事故造成堆芯熔化率是2461堆年/次(14767/6),仍比理论设计值大出8.1倍(2×104 / 2461)。这也就是说,“实验”值比“理论”值要大一个数量级。

如果以“经验概率论”的方法,来分析世界核电运行中出现事故的情况,在全球范围,平均运行4922堆年,必定“或然”地出现一次“大”核事故。

美、俄、日的前车之鉴

美国和前苏联出现大事故的时间分别是267堆年和162堆年,日本是1442堆年。

三喱岛事故发生时,美国共有52座核电站,运行267堆年;亦即平均仅运行了5.1年(267÷52),就出现重大核事故。而切尔诺贝利事故的发生,仅是前苏联核电平均运行167÷47=3.5年之时。

而日本出大事故时,共拥有55座核电站、运行堆年是1442堆年;也就是说:平均每一核电站运行了1442÷55=35年后,出现了一次大核事故。和美国前苏联相差6~10倍之多!

分析美国和苏联相继在早期即出现重大事故的原因是:一是美国早期运行的核电较多,超过了50座,样本越大,出现事故的机会越大。二是美国是世界上第一个出现大事故的国家,早期管理运行经验未免不足。至于前苏联也出现重大核事故的原因,就还要多加一条,前苏联核电技术设计有重大缺陷。

自此以后,世界各国均在安全技术和运行管理上,做了一些改进。公允一些说,“改进”最大的是美国,一是大幅度延缓了发展速度,卡特时代后又完全停止了所有“新建”项目。二是改善技术,大幅度减少出现事故的风险。三是十分关注研发“新型”核电站。经过约20多年的努力,美国设计出在“理论”上可能是更安全的AP1000型核电站。四是美国仍积极“输出”核电技术,以便在别的国家,冷静地观察它们的安全性能。五是加强“安全”管理。

在这些重大措施后,自1979~1986年后,美国和苏联未再出现大的核事故。

汲取了前人教训之后,日本核电尽管起步较晚,仍然在运行到1442堆年时,出现了重大核事故。

世界上,拥有50座以上核电站、尚未出现重大核事故的唯一国家是法国。58座核电站已运行1519堆年。

究其原因,法国是有核技术传统的国家,一直注意独立研发核技术,拥有比较完善的核废料后处理技术,又是首创MOX燃料的研发者,有一整套系统开发核能的较完整政策。除此之外,还是地震极少、风调雨顺、气候温和等自然条件极好的国家。

即便是如此天时、地利、人和,法国距4922堆年/次的“或然”判断,也还有一段距离。法国核电必须再运行3403堆年,也就是在不新增核电机组的情况下运行(4922-1519)÷58=58.7,不发生重大核事故,才能说已推翻上述“或然”判断。

有相当一些人“预言”法国很可能在“不久的将来”出现一次重大核事故。原因是法国对待穆斯林或阿拉伯国家的政策可能诱发核恐怖事故。自福岛事故发生后,法国各核电站普遍加强了戒备,是否足以保证在今后近60年内不出重大核事故,尚未可知。

中国核电还能“安全”多久?

中国已建成15座核电站,2015年将建成41座核电站,其中有引自法国、俄罗斯、美国、加拿大多个国家研发的、不同类型的核电站,还包括中国研发的核潜艇动力改装而成的秦山核电站。总体上均属“第二代”核电技术。

预计到2020年,中国将拥有71座核电站。按照以上计算得出的4922堆年来推算,在今后运行的69年期间,中国将“或然”地发生一次大型核事故。

如果以原定2015年完成41座核电站为基准,可以逐项分析中国的可能性。

在技术水准上,可以认为中国的核电技术,已接近世界上主流水准,并且都奉行大体上相同的设计规范、安全管理“规范”和安全运行“准则”。但为了降低经济成本,中国的设计往往在“安全”标准上打“8折”,在过去设计中,其设防震级就比日本“低”;经验的积累,也比日本差很多。

中国工程院钱绍钧院士就再三强调,“核电安全性完全依靠经验,除非有若干堆年经验的证实,否则……不能代表更可靠更安全。”日本运行的堆年,至少是中国运行堆年的10倍。

中国出现灾害的自然条件和日本处于同一水平;职工素质远逊于日本。

中国核电技术人员,在设计水平上不比国际平均水平差,当然也不会超过国外水平,但设计经验赶不上日本。在“堆年”管理经验方面,远赶不上别的国家。

假如以日本的实验数据为参照系,中国将在公元2050年左右(2015+1442÷41=2050)“最可几”地出现一次大核事故。“最可几”是一个概率论的概念,指“或然”出现的大核事故的时期,以“最可几”时期,开始出现大核事故的几率最大。

如果中国坚持在2015~2020年“再建”30座“第三代”核电站,其风险概率就迅速增加!由于世界上尚没有建成任何一个AP1000型核电站,也没有任何运行堆年的经验。有可能用作参照系的就是“三喱岛事故”的267堆年或切尔诺贝利事故的162堆年。姑且取267堆年的“实验”数据,30座核电站运行的年数是267÷30=8.9堆年。也就是自2020年起,中国将在2030年前,“最可几”地出现一次重大核事故。······

(更多内容,详见:http://www.chinadialogue.net/article/show/single/ch/5808-Chinese-nuclear-disaster-highly-probable-by-2-3-

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