双语阅读-福岛核事故之后的核安全反思

NuclearSafetyAfterFukushimaEvenwitheventsatJapan'sFukushimaDaiichinuclearpowercomplexstillinastateofflux,attentionisshiftingfromcontainmenttoassessment.The9.0magnitudeearthquake,hundredsofaftershocksandensuingtsunamiwerehistoric.Buttheycanhardlybecalledunforeseeable,andthereinliesthenubofthecriticalquestionsthisincidentwillraiseforregulatorseverywhere:Towhatextentshouldnuclearsafetyregulationtakeaccountofallforeseeablecontingencies,andshouldnewtechnologiesberequiredtoapplytopre-existingfacilitiesthatwerebuilttothestandardoftheindustryatthetimeofconstruction?Thesix-reactorFukushimaDaiichifacilitywascommissionedin1971and—bydesign—successfullywithstoodtheMarch11earthquakeanditsaftershocks.Butthetsunamitoppedthefacility'sseawall,knockingouttheback-updieselgeneratorandforcingthepumpcoolingsystemsandpressureventilatorstorelyonbatteriesuntilmobilegeneratorscouldbedeliveredtothesite.Wateralsofloodedthebasementwhereswitchingequipmentconnectedthepumpingequipment,impedingrepairs.Theresultwasoverheatingthatcausedpressuretobuildtoovertwotimesthedesignedlimitationsandledtoexplosionsatthreeofthereactors.Theouterbuildingsweredesignedtocontainthereactorandtowithstandsevereweatherconditions,butnothydrogenexplosions.Radiationleakagesresulted,causingwidespreadconcernsaboutthreatstohealthandtheenvironment.Suchachainofevents,howeverextraordinary,cannotbesaidtobeunforeseeable.Japan'sinfrastructureandregulatoryframeworkhaveanticipatedearthquakesfor150years;poweroutages,tsunamisandwidespreaddemandsthatstrainresponseeffortsareallpredictableconsequencesofearthquakerisk.Indeed,engineershavealreadydesignedsolutionstomitigatetherisksthatmaterializedatFukushima.Today'sthird-generationnuclearreactorsanticipatethepossibilityoffailedcoolingsystemsandhydrogenpressurebuild-ups.TheWestinghouseAP1000reactorhasaseriesofpassivecoolingsystemsthatoperatewithoutexternalordiesel-generatedpoweroractivationbyitsoperators.Italsohasrecombinersthatpreventhydrogenexplosions.ThisdesignhasbeenofficiallyadoptedinChinaforallinlandnuclearprojectswhereearthquakerisksaremoreprevalentthanonitscoasts.Areva'sEPRreactorunderconstructioninFinland,FranceandChinahasfourindependentemergencypassivecoolingsystemsandextracorecontainmentareasaroundthereactor.AndMitsubishi'snewAPWRhaspassiveandactiveredundantcoolingsystems.在：核安全监管机构应该在多大程度上考虑所有可预见的意外事件？那些按照原先的行业标准建造的已有设备是否需要采用新的技术？拥有六个核反应炉的福岛第一核电站从1971年开始运行，从设计角度来看，它成功经受住了3月11日的地震及余震的考验。但是，海啸冲破了核电站的海堤，摧毁了后备柴油发电机，导致冷却泵系统和压力通风装置在移动式发电机被送抵现场前需要依靠电池来工作。海水还灌进了连接转换设备和冷却泵的地下室，阻碍了维修工作。由此带来的过热问题导致压力升高至设计极限的两倍多，并导致三个反应堆爆炸。根据设计，用于包裹反应堆的周边建筑能够经受恶劣天气状况的考验，但承受不了氢爆炸的冲击。爆炸导致放射性物质外泄，使人们普遍担忧身体健康和环境受到威胁。虽然这一系列事件都非同寻常，但不能说是不可预见的。日本的基础设施和监管架构预先考虑了未来150年可能发生的地震；供电中断、海啸以及考验应急能力的各种需求都是可预见的地震后果。事实上，工程师们已经设计出了能够减轻风险的解决方案，虽然对福岛核电站来说这些风险已经不幸成为现实。如今的第三代核反应炉考虑了冷却泵系统失灵和氢压增大的可能性。美国西屋电气(Westinghouse)建造的AP1000反应堆拥有一系列不需要外部电源或柴油发电机的被动冷却系统，也不需要操作人员起动。这个反应堆还配备了防止氢爆炸的复合装置。这项设计已经正式被中国采纳，推广到所有内陆地区的核电站专案，这些地区发生地震的危险要大于沿海地区。阿海珐集团(Areva)的EPR反应堆拥有四个独立的紧急被动冷却系统，反应堆外面还有一个额外的核心包围区，目前正在芬兰、法国和中国建造。三菱重工(Mitsubishi)的新APWR反应堆拥有被动和主动后备冷却系统。那么，这些新技术为什么没有被应用于福岛核电站呢？全球各国的核安全监管机构都要根据将被采纳的技术、场所和一系列可能威胁设备安全及控制的事件来评估核电设备的相关风险。即使是在核电厂建成之后，监管机构还有广泛的权力对某个电站的设备、系统和程式追加更多要求。问题是，监管机构怎样决定何时要求电厂运营商对旧厂进行代价不菲的技术更新呢？这正是日本监管机构在进行合理审查时最终可能触及的问题。这既是一个工程技术问题，也是一个成本效益分析问题。虽然核电站的某些模组设备和控制系统可以进行升级，但由于存在辐射，反应堆周边建筑的主体部分不能被轻易移除、处置或替换。这就意味着在某些情况下面临的选择就不是核电站升不升级的问题，而是是否彻底关闭的问题了。考虑到这种选择，运营商和监管机构往往会维持现状不变，而不会要求旧电厂采用较新的系统以便更有效地解决看似遥远的风险。福岛核事故也许会促使日本乃至全球各国都重新考虑上面这种处理办法。日本的经验还表明，监管机构和紧急规划部门需要更加现实地考虑可能引发紧急状况的各种情况。大多数核安全监管规定都是基于这样一种假设：只会在某一座核电站发生某一种灾难（类似切尔诺贝利(Chernobyl)核事故和三里岛(ThreeMileIsland)核事故），由电站内部或外部环境引发的事故只会影响电站周边地区。这种规划方法可能使各国当局在类似福岛核泄漏这样的重大自然灾害中的核事故发生时措手不及。在仙台地震发生后，应急人员和救灾物资需要覆盖到35,000平方英里的区域，在这个区域内，有两百万人陷入断水断电和食品短缺危机，道路、机场和其他基础设施被严重损毁。如果事前进行了更有远见的规划，应该已经预料到这种环境下应急服务的局限性。最后，监管机构还需要考虑社会和特定的文化因素。日本雄厚的财力、先进的技术和高品质的基础设施使其出色地抵御了强烈的地震和可怕的海啸带来的破坏。素以自律闻名的高素质的国民无疑也帮助了日本免于陷入末日般的灾难后果。虽然这不能阻止福岛事故的发生，但确实意味着这个国家在应对此类事件时可能要比其他国家准备得更好。越南、马来西亚、泰国、菲律宾、印尼以及其他位于太平洋断层线上的有志开发核能的