内陆核电厂严重事故环境风险的评估与缓解措施

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1、内陆核电厂严重事故环境风险的评估与缓解措施 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life, there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1. 1. 引言引言引言引言日本福岛核事故发生后,我国社会公众对于内陆核电建设的日本福岛核事故发生后,我国社会公众对于内陆核电建设的疑虑明显增加,政府有关部门对于内陆核电厂项目的审批也疑虑明显增加,政府有关部门对于内陆核电厂项目的审批也采取了极为审慎的态度。采取了极为审慎的态度。由于福岛核事故过程中有一定数量的高放射性污水泄漏入海,由于福岛核事故过程中有一定数量的高放射性污

2、水泄漏入海,因此,在对内陆核电厂的质疑声中,较多的关注点集中在内因此,在对内陆核电厂的质疑声中,较多的关注点集中在内陆核电厂运行是否能确保水资源安全。陆核电厂运行是否能确保水资源安全。2012年年4月,中国核能行月,中国核能行业协业协会会组织组织开展开展内内陆陆核核电电厂厂环环境影境影响的响的评评估估的的软课题软课题研究,其中包括内研究,其中包括内陆陆核核电电厂厂严严重事故重事故环环境境风险风险的的评评估以及确保水估以及确保水资资源安全的源安全的应应急急预预案研究,目的是案研究,目的是科学回答社会公众以及政府有关决策部科学回答社会公众以及政府有关决策部门门的高度关切。的高度关切。21. 1.

3、引言引言引言引言本文介本文介绍绍的内容包括:的内容包括:核核电历电历史上三次史上三次严严重事故的重事故的辐辐射健康效射健康效应应内内陆陆核核电电厂厂严严重事故重事故环环境境风险评风险评估估我国内我国内陆陆核核电电厂的厂的选选址条件址条件福福岛岛核事故教核事故教训总结训总结与我国内与我国内陆陆核核电电厂的安全性厂的安全性内内陆陆核核电电厂厂严严重事故工况下确保水重事故工况下确保水资资源安全的源安全的应应急急预预案。案。32. 2. 核电历史上三次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应(1)美国三哩)美国三

4、哩岛岛核事故核事故在在1979年年3月月28日日发发生的三哩生的三哩岛岛核事故中,反核事故中,反应应堆堆实现紧实现紧急停堆(反急停堆(反应应性得到控制),堆芯因性得到控制),堆芯因丧丧失冷却而失冷却而损损毁毁,但,但由于有由于有坚实坚实安全壳的包容功能,安全壳的包容功能,释释入入环环境的放射性物境的放射性物质质是是有限的,相当于有限的,相当于INES 4级级事故的事故的释释放量。由于堆芯有放量。由于堆芯有约约二二分之一的燃料分之一的燃料损损毁毁,该该事故被事故被评评定定为为INES 5级级事故。事故。42. 2. 核电历史上三次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应核电历史

5、上三次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应(1)美国三哩)美国三哩岛岛核事故核事故三哩三哩岛岛事故事故产产生的生的环环境境辐辐射影响是射影响是轻轻微的:微的:3个工作人个工作人员员受到受到40mSv的全身照射,的全身照射,1个工作人个工作人员员的的前臂皮肤受到前臂皮肤受到500mSv的照射。的照射。美国的美国的NRC(核管理委(核管理委员员会)、会)、EPA(环环境保境保护护局)局)和和DOE(能源部)等机构(能源部)等机构进进行了三哩行了三哩岛岛事故的事故的辐辐射健射健康后果研究,得出康后果研究,得出电电厂周厂周围围200万居民的平均万居民的平均剂剂量量为为0.01mS

6、v,厂址,厂址边边界最大个人界最大个人剂剂量量为为1mSv,而美国平,而美国平均的均的环环境本底境本底辐辐射水平射水平为为3.6mSv/年。年。5 2. 2. 核电历史上三次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应(2)前)前苏联苏联切切尔尔诺贝诺贝利核事故利核事故事故事故发发生在生在1986年年4月月26日,其日,其时时,切,切尔尔诺贝诺贝利核利核电电厂厂4号号反反应应堆正在堆正在进进行低功率下行低功率下试验试验。试验试验中中违违反操作反操作规规程,完程,完全忽全忽视视了石墨水冷堆在低功率了石墨水冷堆在

7、低功率长时间长时间运行会运行会发发生石墨砌体生石墨砌体瞬瞬时释热时释热以及在低功率下具有正的温度反以及在低功率下具有正的温度反应应性系数的特点,性系数的特点,造成反造成反应应堆功率失控堆功率失控骤骤增(增(链链式裂式裂变变反反应应失去控制),核失去控制),核燃料燃料过热损过热损毁毁,继继而而导导致致连续连续的蒸汽爆炸,反的蒸汽爆炸,反应应堆厂房堆厂房严严重重损损毁毁。62. 2. 核电历史上三次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应(2)前)前苏联苏联切切尔尔诺贝诺贝利核事故利核事故切切尔尔诺贝诺贝利核

8、事故中,由于利核事故中,由于丧丧失了反失了反应应性控制和堆芯冷却性控制和堆芯冷却的功能,加上没有包容放射性物的功能,加上没有包容放射性物质质的安全壳,造成了迄今的安全壳,造成了迄今为为止最止最严严重的重的INES 7级级事故。事故。UNSCEAR(联联合国合国辐辐射效射效应应科学委科学委员员会)会)给给出了与大气出了与大气核武器核武器试验试验的的I-131释释放放总总量和量和Cs-137释释放放总总量作量作为为比比较较,切切尔尔诺贝诺贝利核事故的利核事故的I-131和和Cs-137释释放放总总量分量分别仅别仅占大气占大气核武器核武器释释放量的放量的0.26%和和9%。72. 2. 核电历史上三

9、次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应核电历史上三次严重事故的辐射健康效应(2)前)前苏联苏联切切尔尔诺贝诺贝利核事故利核事故按照按照2011年的年的UNSCEAR报报告:告:这这次事故既有次事故既有严严重的确定重的确定性健康效性健康效应应,也有,也有严严重的随机性健康效重的随机性健康效应应:51万善后工作人万善后工作人员员中,有中,有134人得了急性人得了急性辐辐射射综综合症,合症,其中其中28人死亡,他人死亡,他们们的死亡直接的死亡直接归归因于高因于高辐辐射射剂剂量。量。在一般公众中没有急性在一般公众中没有急性辐辐射射综综合症病例,

10、不管是撤离合症病例,不管是撤离人人员还员还是未撤离人是未撤离人员员。82. 2. 核核核核电历电历电历电历史上三次史上三次史上三次史上三次严严严严重事故的重事故的重事故的重事故的辐辐辐辐射健康效射健康效射健康效射健康效应应应应(2)前)前苏联苏联切切尔尔诺贝诺贝利核事故利核事故按照按照2011年的年的UNSCEAR报报告:告:这这次事故既有次事故既有严严重的确定性重的确定性健康效健康效应应,也有,也有严严重的随机性健康效重的随机性健康效应应:由于事故后没有及由于事故后没有及时时控制控制污污染牛奶的消耗,染牛奶的消耗,导导致最受影响致最受影响地区内受照儿童和青少年中甲状腺癌的地区内受照儿童和青少

11、年中甲状腺癌的发发生率生率显显著增加。著增加。在事故在事故时时未未满满14岁岁的人群中,的人群中,1991-2005年期年期间报间报告了告了5127个甲状腺癌病例(在个甲状腺癌病例(在这这些人群中,到些人群中,到2005年年为为止,止,仅仅15人死亡)。除甲状腺癌症外,没有流行病学人死亡)。除甲状腺癌症外,没有流行病学调查调查数据数据证证实实有其他有其他实实体癌症的随机效体癌症的随机效应应。UNSCEAR报报告告还还指出,指出,除了可溯源到辐射剂量的确定性效除了可溯源到辐射剂量的确定性效应和随机效应以外,还有心理创伤有关的社会效应。应和随机效应以外,还有心理创伤有关的社会效应。92. 2. 核

12、核核核电历电历电历电历史上三次史上三次史上三次史上三次严严严严重事故的重事故的重事故的重事故的辐辐辐辐射健康效射健康效射健康效射健康效应应应应(2)前)前苏联苏联切切尔尔诺贝诺贝利核事故利核事故切切尔尔诺贝诺贝利核利核电电厂采用的石墨慢化厂采用的石墨慢化轻轻水冷却反水冷却反应应堆,堆,设计设计缺陷缺陷较较多,而我国采用多,而我国采用压压水堆技水堆技术术路路线线,反,反应应堆堆设计设计具有具有负负温度反温度反应应性系数,保性系数,保证证不会不会发发生功率暴走事件,而且反生功率暴走事件,而且反应应堆有堆有坚实坚实的安全壳系的安全壳系统统。因此,我国核。因此,我国核电电厂不会厂不会发发生切生切尔尔诺

13、贝诺贝利核事故那利核事故那样样的灾的灾难难性事件。性事件。102. 2. 核核核核电历电历电历电历史上三次史上三次史上三次史上三次严严严严重事故的重事故的重事故的重事故的辐辐辐辐射健康效射健康效射健康效射健康效应应应应(3)日本福)日本福岛岛核事故核事故在在2011年年3月月11日日发发生的福生的福岛岛核事故中,核事故中,强强烈地震后烈地震后实现实现反反应应堆堆紧紧急停堆(反急停堆(反应应性得到控制),但超性得到控制),但超设计设计基准地震基准地震和海和海啸啸事件事件导导致致长时间长时间全厂断全厂断电电,1-3号机号机组组堆芯因堆芯因丧丧失失冷却而冷却而严严重重损损毁毁。接着,由于。接着,由于

14、氢氢爆而爆而丧丧失一次安全壳和反失一次安全壳和反应应堆厂房的包容功能,使大量放射性物堆厂房的包容功能,使大量放射性物质释质释入入环环境,成境,成为为INES 7级级事故,但福事故,但福岛岛核事故的放射性物核事故的放射性物质释质释放量放量约为约为切切尔尔诺贝诺贝利核事故的十分之一。利核事故的十分之一。112. 2. 核核核核电历电历电历电历史上三次史上三次史上三次史上三次严严严严重事故的重事故的重事故的重事故的辐辐辐辐射健康效射健康效射健康效射健康效应应应应(3)日本福)日本福岛岛核事故核事故按照日本政府向按照日本政府向IAEA提交的提交的报报告,事故后告,事故后对对于于16633个善个善后工作

15、人后工作人员进员进行了行了剂剂量量监测监测,有,有141人的累人的累积剂积剂量(包括量(包括外照射外照射剂剂量和内照射量和内照射剂剂量)大于量)大于100mSv,其中,其中110个个电电厂厂工作人工作人员员,31个其他工作人个其他工作人员员(消防人(消防人员员等);有等);有6人的人的累累积剂积剂量大于量大于250mSv(主控制室(主控制室电电器器仪仪表表监视监视工作人工作人员员),最大的个人累,最大的个人累积剂积剂量量为为672.27mSv。这这些些剂剂量量值值均低于均低于会会产产生确定性生确定性辐辐射健康效射健康效应应的的阈值阈值。122. 2. 核核核核电历电历电历电历史上三次史上三次史

16、上三次史上三次严严严严重事故的重事故的重事故的重事故的辐辐辐辐射健康效射健康效射健康效射健康效应应应应(3)日本福)日本福岛岛核事故核事故日本政府日本政府对对于于约约200万的福万的福岛县岛县居民居民进进行了行了剂剂量量监测监测和健和健康康调查调查,未,未发现发现因事故照射因事故照射产产生生辐辐射健康效射健康效应应。在。在这这些些检检查查中,中,发现发现122个居民可能受到了一定的内照射,个居民可能受到了一定的内照射,进进而采而采用全身用全身计计数器数器检测检测,得出他,得出他们们受到受到Cs-134和和Cs-137的内照的内照射均小于射均小于1mSv 。需要。需要说说明的是,明的是,UNSC

17、EAR和和WHO的研的研究指出,世界平均的本底究指出,世界平均的本底辐辐射水平射水平为为2.4mSv/年。年。132. 2. 核核核核电历电历电历电历史上三次史上三次史上三次史上三次严严严严重事故的重事故的重事故的重事故的辐辐辐辐射健康效射健康效射健康效射健康效应应应应(3)日本福)日本福岛岛核事故核事故2013年年2月,世界月,世界卫卫生生组织组织(WHO)发发布了福布了福岛岛核事故健核事故健康康风险评风险评估估报报告。告。WHO在在报报告中指出:告中指出:估算的估算的剂剂量量值远值远低于低于阈值阈值水平,因此水平,因此预预期不会有确定期不会有确定性效性效应应(即人体(即人体组织组织反反应应

18、);在人群中没有确定性);在人群中没有确定性证证据表明有据表明有辐辐射射诱发诱发的的遗传遗传疾病;目前的疾病;目前的结结果指出,福果指出,福岛岛第一核第一核电电厂事故造成的厂事故造成的额额外外辐辐射照射使人射照射使人们们疾病增疾病增加的加的发发病率低于可察病率低于可察觉觉的水平。的水平。142. 2. 核核核核电历电历电历电历史上三次史上三次史上三次史上三次严严严严重事故的重事故的重事故的重事故的辐辐辐辐射健康效射健康效射健康效射健康效应应应应(3)日本福)日本福岛岛核事故核事故WHO在在报报告中指出:告中指出:心理影响是核应急事件的一个重大后果,这是切尔诺心理影响是核应急事件的一个重大后果,

19、这是切尔诺贝利核事故得出的一个教训。与切尔诺贝利核事故一贝利核事故得出的一个教训。与切尔诺贝利核事故一样,福岛核事故的心理影响超过了其他的健康后果。样,福岛核事故的心理影响超过了其他的健康后果。153. 3. 内内内内陆陆陆陆核核核核电电电电厂厂厂厂严严严严重事故重事故重事故重事故环环环环境境境境风险评风险评风险评风险评估估估估(1)概述概述核核电电厂厂严严重事故定重事故定义为义为反反应应堆堆芯堆堆芯严严重重损伤损伤和安全壳系和安全壳系统统性能性能恶恶化化导导致大量放射性物致大量放射性物质释质释放的事故,但放的事故,但严严重事故的重事故的发发生概率很低,因此,核生概率很低,因此,核电电厂厂严严

20、重事故重事故环环境境风险风险的量度的量度应应是概率和是概率和辐辐射后果的乘射后果的乘积积。自上一世自上一世纪纪80年代以来,美国核管理委年代以来,美国核管理委员员会(会(NRC)就要)就要求开展核求开展核电电厂厂严严重事故重事故环环境境风险风险的的评评估。目前,无估。目前,无论论是延是延寿运行核寿运行核电电厂和厂和拟拟建核建核电项电项目,目,NRC均将基于均将基于PRA(概(概率安全分析)的率安全分析)的严严重事故重事故环环境境风险评风险评估作估作为为核核电电厂厂执执照照许许可的一可的一项项重要重要审查审查内容。内容。163. 3. 内内内内陆陆陆陆核核核核电电电电厂厂厂厂严严严严重事故重事故

21、重事故重事故环环环环境境境境风险评风险评风险评风险评估估估估(2)美国延寿运行核电厂的严重事故环境风险评估美国延寿运行核电厂的严重事故环境风险评估NRC在在1996年年对对美国运行核美国运行核电电厂厂发发布了布了总总体体环环境意境意见书见书,对对92个个环环境境问题进问题进行了行了识别识别和和评评估。其中,估。其中,对对于于严严重事故重事故的的环环境境风险风险,NRC的的评评估意估意见为见为:对对于所有的核于所有的核电电厂址,厂址,严严重事故造成的大气重事故造成的大气释释放、在大水体上沉降、向地下水放、在大水体上沉降、向地下水释释放的概率加放的概率加权辐权辐射后果是很小的。射后果是很小的。17

22、3. 3. 内内内内陆陆陆陆核核核核电电电电厂厂厂厂严严严严重事故重事故重事故重事故环环环环境境境境风险评风险评风险评风险评估估估估(2)美国延寿运行核)美国延寿运行核电电厂的厂的严严重事故重事故环环境境风险评风险评估估查阅查阅了美国了美国12个内个内陆陆运行运行PWR核核电电厂(共厂(共20个机个机组组)申)申请请延寿的延寿的环环境境报报告,看到告,看到严严重事故在重事故在80km范范围围内造成的内造成的集体集体剂剂量量风险风险均小于均小于1人人Sv/年,其中最大年,其中最大值为值为57.9人人rem/年,即年,即0.579人人Sv/年。年。按照美国科学委按照美国科学委员员会的会的电电离离辐

23、辐射生物效射生物效应应咨咨询询委委员员会在会在BEIR-VII报报告中告中给给出的健康出的健康风险风险系数(癌症死亡率)系数(癌症死亡率)610-4/人人rem,可以看到,可以看到这这12个个PWR运行核运行核电电厂厂严严重重事故可能在厂址周事故可能在厂址周围围80km范范围围内增加的癌症死亡内增加的癌症死亡风险风险均均是非常小的。是非常小的。18 3. 3. 内内内内陆陆陆陆核核核核电电电电厂厂厂厂严严严严重事故重事故重事故重事故环环环环境境境境风险评风险评风险评风险评估估估估(2)美国延寿运行核电厂的严重事故环境风险评估美国延寿运行核电厂的严重事故环境风险评估比比较较了了20个内个内陆陆P

24、WR机机组组与与17个沿海个沿海PWR机机组严组严重事故在重事故在80km范范围围内造成集体内造成集体剂剂量量风险风险的中的中值值、平均、平均值值以及最小以及最小值值和和最大最大值值,结结果得出,在果得出,在严严重事故的重事故的环环境境风险风险水平方面,美国水平方面,美国内内陆陆核核电电厂与美国沿海核厂与美国沿海核电电厂没有厂没有趋势趋势差差别别。1980km集体集体剂剂量量风险风险(人(人-rem/堆年)堆年)平均平均值值中中值值最大最大值值最小最小值值内内陆陆12个个PWR运行核运行核电电厂(共厂(共20个机个机组组)16.7213.3657.90.55沿海沿海9个个PWR运行核运行核电电

25、厂(共厂(共17个机个机组组)34.214.0095.01.74 3. 3. 内内内内陆陆陆陆核核核核电电电电厂厂厂厂严严严严重事故重事故重事故重事故环环环环境境境境风险评风险评风险评风险评估估估估(3)美国)美国拟拟建核建核电项电项目目严严重事故重事故环环境境风险风险的的评评估估美国美国NRC对对于核于核电电厂的厂的严严重事故重事故环环境境风险风险提出提出“两个千分两个千分之一之一”的安全目的安全目标标: 核核电电厂附近(厂附近(1英里范英里范围围)平均的个人因反)平均的个人因反应应堆事故造堆事故造成即成即时时死亡的死亡的风险风险,不,不应应超超过过美国公众成美国公众成员员通常因其通常因其他

26、事故造成他事故造成“即即时时死亡死亡风险风险之和之和”的的0.1%。核核电电厂附近(厂附近(10英里范英里范围围)公众群体因核)公众群体因核电电厂运行可厂运行可能能导导致的癌症死亡致的癌症死亡风险风险不不应应超超过过所有其他起因癌症死所有其他起因癌症死亡亡风险风险的的0.1%。20 3. 3. 内内内内陆陆陆陆核核核核电电电电厂厂厂厂严严严严重事故重事故重事故重事故环环环环境境境境风险评风险评风险评风险评估估估估(3)美国)美国拟拟建核建核电项电项目目严严重事故重事故环环境境风险风险的的评评估估根据美国疾病控制和根据美国疾病控制和预预防中心防中心发发布国家生命布国家生命统计报统计报告告34,2

27、004年中:年中: 美国由各美国由各类类(非故意)事故造成的死亡人数(非故意)事故造成的死亡人数为为117075人,全国平均死亡率人,全国平均死亡率为为38.8人人/10万人(万人(3.8810-4);); 美国由癌症造成的死亡人数美国由癌症造成的死亡人数为为560187人,全国平均死人,全国平均死亡率亡率为为186/10万人(万人(1.8610-3)。)。 根据上述根据上述“两个千分之一两个千分之一”的目的目标标,美国核,美国核电电厂厂严严重事故所重事故所致公众的早期死亡率和晚期癌症死亡率致公众的早期死亡率和晚期癌症死亡率应应分分别别小于小于410-7/年和年和210-6/年。年。213.

28、3. 内内内内陆陆陆陆核核核核电电电电厂厂厂厂严严严严重事故重事故重事故重事故环环环环境境境境风险评风险评风险评风险评估估估估(3)美国)美国拟拟建核建核电项电项目目严严重事故重事故环环境境风险风险的的评评估估统计统计了美国内了美国内陆陆9个个拟拟建建PWR项项目的三目的三级级PRA分析分析结结果,果,严严重事故重事故环环境境风险远风险远低于低于NRC“两个千分之一两个千分之一”的安全目的安全目标标。例如:。例如:22早期死亡率早期死亡率(1/堆年)堆年)晚期癌症死亡率晚期癌症死亡率(1/堆年)堆年)NRC的安全目标的安全目标 4E-07 2E-06VCSNS核电厂核电厂AP10001.4E-

29、103.5E-12Shearon Harris核电厂核电厂AP10001.4E-113.2E-11Vogtle核电厂核电厂AP10001.6E-121.1E-113. 3. 内内内内陆陆陆陆核核核核电电电电厂厂厂厂严严严严重事故重事故重事故重事故环环环环境境境境风险评风险评风险评风险评估估估估(3)美国内)美国内陆拟陆拟建核建核电项电项目目严严重事故重事故环环境境风险风险的的评评估估结结果果美国内陆拟建核电项目严重事故环境风险评估表明,美国美国内陆拟建核电项目严重事故环境风险评估表明,美国不是追求核电的零风险,而是将内陆核电厂严重事故的环不是追求核电的零风险,而是将内陆核电厂严重事故的环境风险

30、控制在根据社会风险水平合理确定的低水平。境风险控制在根据社会风险水平合理确定的低水平。23 3. 3. 内内内内陆陆陆陆核核核核电电电电厂厂厂厂严严严严重事故重事故重事故重事故环环环环境境境境风险评风险评风险评风险评估估估估(4)我国内陆核电厂严重事故环境风险的案例研究我国内陆核电厂严重事故环境风险的案例研究两个案例研究的核两个案例研究的核电项电项目均目均选择选择AP1000堆型,因此,在堆型,因此,在AP1000的的1级级PRA和和2级级PRA基基础础上上进进行。行。两个案例研究中,均参照美国两个案例研究中,均参照美国NRC“两个千分之一两个千分之一”的的严严重重事故事故环环境境风险风险的的

31、评评估准估准则则,并采用了根据美国社会,并采用了根据美国社会风险风险水水平确定的安全目平确定的安全目标标:“核核电电厂厂严严重事故所致公众的早期死重事故所致公众的早期死亡率和晚期癌症死亡率亡率和晚期癌症死亡率应应分分别别小于小于410-7/年和年和210-6/年。年。”24 3. 3. 内内内内陆陆陆陆核核核核电电电电厂厂厂厂严严严严重事故重事故重事故重事故环环环环境境境境风险评风险评风险评风险评估估估估(4)我国内陆核电厂严重事故环境风险的案例研究我国内陆核电厂严重事故环境风险的案例研究25早期死亡率早期死亡率(1/堆年)堆年)晚期癌症死亡率晚期癌症死亡率(1/堆年)堆年)NRC的安全目的安

32、全目标标 4E-07 2E-06VCSNS核核电电厂厂AP10001.4E-103.5E-12Shearon Harris核核电电厂厂AP10001.4E-113.2E-11Vogtle核核电电厂厂AP10001.6E-121.1E-11North Anna ESP厂址厂址AP10002.6E-134.9E-11Clinton ESP厂址厂址AP10006.4E-135.5E-11Grand Gulf ESP厂址厂址AP1000 1.0E-142.0E-11彭彭泽泽核核电项电项目目5.81E-116.46E-11咸宁核咸宁核电项电项目目1.14E-111.62E-10 3. 3. 内内内内陆陆

33、陆陆核核核核电电电电厂厂厂厂严严严严重事故重事故重事故重事故环环环环境境境境风险评风险评风险评风险评估估估估(4)我)我国内陆核电厂严重事故环境风险的案例研究国内陆核电厂严重事故环境风险的案例研究两个案例研究的结果并不是这两个核电项目严重事故环境两个案例研究的结果并不是这两个核电项目严重事故环境风险的精确评估,但在数量级上指出,这两个内陆核电项风险的精确评估,但在数量级上指出,这两个内陆核电项目目采用采用AP1000三代三代核电技术后,严重事故的环境风险可核电技术后,严重事故的环境风险可以远低于以远低于“两个千分之一两个千分之一”安全目标要求的风险水平。安全目标要求的风险水平。264. 4.

34、我国内我国内我国内我国内陆陆陆陆核电厂的选址条件核电厂的选址条件核电厂的选址条件核电厂的选址条件(1)我国核电厂的选址要求我国核电厂的选址要求我国核我国核电电厂厂选选址有关的核安全法址有关的核安全法规规和和导则导则是参照国是参照国际际原子原子能机构(能机构(IAEA)相关法)相关法规规、导则导则制定的,是与国制定的,是与国际际接接轨轨的。的。在在实际选实际选址址过过程中,按照厂址所在地区的极端事件(可能程中,按照厂址所在地区的极端事件(可能最大地震、可能最大降水、可能最大最大地震、可能最大降水、可能最大龙龙卷卷风风、可能最大、可能最大风风暴潮等)确定厂址暴潮等)确定厂址设计设计基准。基准。27

35、4. 4. 我国我国我国我国内陆核电厂的选址条件内陆核电厂的选址条件内陆核电厂的选址条件内陆核电厂的选址条件(2)我国)我国内陆核电厂选址的地质地震条件内陆核电厂选址的地质地震条件日本日本3月月11日地震是世界上有日地震是世界上有记录历记录历史以来的第史以来的第5大地震。大地震。这样这样的地震只可能的地震只可能发发生在生在“俯冲俯冲带带”断断层层上。俯冲上。俯冲带处带处在在构造板构造板块块的的边缘边缘,在那里,一个构造板,在那里,一个构造板块块受到另一个构受到另一个构造板造板块块的的挤压挤压,或者,或者说说,在那里一个构造板,在那里一个构造板块块滑到另一滑到另一个板个板块块下面(下面(见见示意

36、示意图图)。俯冲)。俯冲带带大地震也必然会大地震也必然会产产生生像在日本看到的那像在日本看到的那样样巨大的海巨大的海啸啸。28 4. 4. 我国我国我国我国内陆核电厂的选址条件内陆核电厂的选址条件内陆核电厂的选址条件内陆核电厂的选址条件(2)我)我国内陆核电厂选址的地质地震条件国内陆核电厂选址的地质地震条件我国和日本所处大地构造背景显著不同。如图所示,日本位我国和日本所处大地构造背景显著不同。如图所示,日本位于著名的环太平洋地震带,同时也是太平洋板块和欧亚板块于著名的环太平洋地震带,同时也是太平洋板块和欧亚板块碰撞边界,属于典型的板块俯冲带。历史上沿日本东部板块碰撞边界,属于典型的板块俯冲带。

37、历史上沿日本东部板块俯冲带发生过多次大规模历史地震和海啸。俯冲带发生过多次大规模历史地震和海啸。294. 4. 我国内陆核电厂的选址条件我国内陆核电厂的选址条件我国内陆核电厂的选址条件我国内陆核电厂的选址条件(2)我国内陆核电厂选址的地质地震条件我国内陆核电厂选址的地质地震条件我国内我国内陆陆地区的地震活地区的地震活动动水平相水平相对较对较低。已低。已经统计经统计了了30个通个通过过初步可行性研究确定的内初步可行性研究确定的内陆陆核核电优电优先候先候选选厂址的相关厂址的相关资资料,料,从中可以看到,从中可以看到,这这些厂址均位于区域地壳些厂址均位于区域地壳稳稳定地区或区域地定地区或区域地壳相壳

38、相对稳对稳定地区,即均定地区,即均处处于地震活于地震活动动水平很低的地区。水平很低的地区。3031图 13个典型内陆核电厂在我国地震活动性分布图中的位置1湖北(咸宁) 2湖北(浠水) 3湖南(桃花江) 4湖南(小墨山) 5江西(彭泽)6江西(吉安) 7安徽(芜湖) 8四川(三坝) 9重庆(涪陵) 10广东(韶关) 11浙江(龙游) 12吉林(靖宇) 13河南(南阳)891371161034125124. 4. 我国内陆核电厂的选址条件我国内陆核电厂的选址条件我国内陆核电厂的选址条件我国内陆核电厂的选址条件(3)我国内陆核电厂的防洪条件我国内陆核电厂的防洪条件在内陆核电厂址的防洪设计方面,除了前

39、面提到利用在内陆核电厂址的防洪设计方面,除了前面提到利用“可可能最大能最大”事件确定厂址的设计基准洪水位以外,还需要指事件确定厂址的设计基准洪水位以外,还需要指出,与美国、法国在内陆冲积平原也可建造核岛(反应堆出,与美国、法国在内陆冲积平原也可建造核岛(反应堆厂房)不同,目前我国内陆核电选址均采用天然基岩作为厂房)不同,目前我国内陆核电选址均采用天然基岩作为核岛地基。通常的设计是选择合适的山体,经开挖后形成核岛地基。通常的设计是选择合适的山体,经开挖后形成核岛地基。这种厂址选择方法使得我国内陆核电厂址均能核岛地基。这种厂址选择方法使得我国内陆核电厂址均能设计成设计成“干厂址干厂址”,并且留有很

40、大的安全裕度。,并且留有很大的安全裕度。324. 4. 我国内陆核电厂的选址条件我国内陆核电厂的选址条件我国内陆核电厂的选址条件我国内陆核电厂的选址条件厂址名称厂址名称洪 水 所在水体所在水体设计设计基准洪水位基准洪水位(m)厂坪厂坪标标高高(m)湖北咸宁(大畈)湖北咸宁(大畈)富水水富水水库库(富水)(富水)65.9388.00湖北浠水(胡家山)湖北浠水(胡家山)浠水浠水32.2362.00湖南益阳(桃花江)湖南益阳(桃花江)资资江江73.6785.00湖南湖南华华容(小墨山)容(小墨山)长长江江37.9742.00江西彭江西彭泽泽(帽子山)(帽子山)长长江江22.9331.30江西吉安(烟

41、家山)江西吉安(烟家山)赣赣江江71.5480.00安徽安徽芜芜湖(巴茅山)湖(巴茅山)长长江江15.7116.50四川南充(三四川南充(三坝坝)嘉陵江嘉陵江308.67321.00重重庆庆涪陵(石佛)涪陵(石佛)长长江江184.02215.00广广东东韶关(界韶关(界滩滩)北江北江62.6579.00浙江浙江龙龙游(游(团团石)石)衢江衢江58.4265.00吉林靖宇(赤松)吉林靖宇(赤松) 白山水白山水库库(松花江)(松花江)427.90510.00河南南阳(高庄)河南南阳(高庄) 鸭鸭河口水河口水库库(白河)(白河)184.20195.20335. 5. 福福福福岛岛岛岛核事故教核事故教

42、核事故教核事故教训总结训总结训总结训总结与我国内与我国内与我国内与我国内陆陆陆陆核核核核电电电电厂的安全性厂的安全性厂的安全性厂的安全性(1)福岛核事故教训总结福岛核事故教训总结福福岛岛核事故后,国核事故后,国际际核社会核社会进进一步一步认识认识到,核到,核电电厂厂严严重事重事故故对对社会公众社会公众产产生的心理影响生的心理影响远远大于大于实际产实际产生的生的辐辐射健康射健康效效应应。美国。美国NRC在福在福岛岛核事故核事故调查调查的近期工作的近期工作组报组报告中,告中,已已经经明确提出,明确提出,“涉及堆芯涉及堆芯损损毁毁和放射性不可控和放射性不可控释释放的事放的事故肯定是不可接受的,即使没

43、有重大的健康后果故肯定是不可接受的,即使没有重大的健康后果”。正是基于上述正是基于上述认识认识,国,国际际核社会深入地核社会深入地总结总结了福了福岛岛核事故核事故教教训训,并,并为为全面、平衡全面、平衡贯彻纵贯彻纵深防御安全原深防御安全原则则提出了各种提出了各种行行动计动计划。划。 345. 5. 福福福福岛岛岛岛核事故教核事故教核事故教核事故教训总结训总结训总结训总结与我国内与我国内与我国内与我国内陆陆陆陆核核核核电电电电厂的安全性厂的安全性厂的安全性厂的安全性(1)福岛核事故教训总结福岛核事故教训总结日本政府在事故后向日本政府在事故后向IAEA先后提交了两份政府先后提交了两份政府报报告,其

44、告,其中中总结总结了了5个个类别类别的的28条教条教训训,涉及加,涉及加强强应对严应对严重事故的重事故的预预防和响防和响应应措施等。措施等。IAEA在在调查报调查报告中指出,日本福告中指出,日本福岛岛第一核第一核电电厂低估了海厂低估了海啸啸危害,危害,对对于加于加强强核核电电厂的厂的纵纵深防御提出了深防御提出了16条教条教训训。355. 5. 福福福福岛岛岛岛核事故教核事故教核事故教核事故教训总结训总结训总结训总结与我国内与我国内与我国内与我国内陆陆陆陆核核核核电电电电厂的安全性厂的安全性厂的安全性厂的安全性(1)福)福岛核事故教训总结岛核事故教训总结美国美国NRC在在2011年年9月月发发表

45、了近期工作表了近期工作组组研究研究报报告。告。该报该报告在深入告在深入总结总结福福岛岛核事故教核事故教训训的基的基础础上,提出了上,提出了12项项旨在旨在加加强强21世世纪纪反反应应堆安全的建堆安全的建议议,包括:全面、平衡地包括:全面、平衡地贯彻贯彻纵纵深防御安全原深防御安全原则则;重新;重新评评估每个运行反估每个运行反应应堆堆SSCs(系(系统统、构筑物、部件)的、构筑物、部件)的设计设计基准洪水和地震基准洪水和地震设设防;防;评评估核估核电电厂在厂在预预防或防或缓缓解地震解地震诱发诱发火灾和水淹方面是否可火灾和水淹方面是否可进进一步一步提升能力;加提升能力;加强强在在设计设计基准和超基准

46、和超设计设计基准外部事件工况下基准外部事件工况下应对应对SBO(全厂断(全厂断电电)的能力;)的能力;365. 5. 福福福福岛岛岛岛核事故教核事故教核事故教核事故教训总结训总结训总结训总结与我国内与我国内与我国内与我国内陆陆陆陆核核核核电电电电厂的安全性厂的安全性厂的安全性厂的安全性(1)福)福岛岛核事故教核事故教训总结训总结西欧核西欧核监监管管协协会(会(WENRA)提出关于新建核)提出关于新建核电电厂要求:厂要求:坚坚持持5个个层层次的次的纵纵深防御;深防御;保保证证不同不同层层次的次的纵纵深防御具有相互独立性;深防御具有相互独立性;必必须实际须实际消除所有可能消除所有可能导导致早期或大

47、量放射性物致早期或大量放射性物质释质释放的事件序列,或者事故序列以高置信度地被放的事件序列,或者事故序列以高置信度地被认为认为是是极不可能极不可能发发生的。生的。375. 5. 福福福福岛岛岛岛核事故教核事故教核事故教核事故教训总结训总结训总结训总结与我国内与我国内与我国内与我国内陆陆陆陆核核核核电电电电厂的安全性厂的安全性厂的安全性厂的安全性(1)福)福岛核事故教训岛核事故教训归纳起来,国际核社会对福岛核事故教训的总结集中在如归纳起来,国际核社会对福岛核事故教训的总结集中在如何全面、平衡地贯彻纵深防御安全原则,包括:既要重视何全面、平衡地贯彻纵深防御安全原则,包括:既要重视核电厂内部事件的设

48、防,也要重视外部事件的设防。核电厂内部事件的设防,也要重视外部事件的设防。国际核社会在吸取日本福岛核事故教训方面,具体提到了国际核社会在吸取日本福岛核事故教训方面,具体提到了应急电源、安全壳厂房氢控制、反应堆和乏燃料池衰变热应急电源、安全壳厂房氢控制、反应堆和乏燃料池衰变热去除等,但均未提及内陆核电厂要考虑严重事故对水资源去除等,但均未提及内陆核电厂要考虑严重事故对水资源安全的影响。安全的影响。385. 5. 福福福福岛岛岛岛核事故教核事故教核事故教核事故教训总结训总结训总结训总结与我国内与我国内与我国内与我国内陆陆陆陆核核核核电电电电厂的安全性厂的安全性厂的安全性厂的安全性(2)我国内)我国

49、内陆陆核核电电厂的安全性厂的安全性国家核安全局于国家核安全局于2012年年6月月发发布了布了福福岛岛核事故后核核事故后核电电厂厂改改进进行行动动通用技通用技术术要求要求,涉及:核,涉及:核电电厂防洪能力改厂防洪能力改进进;应应急急补补水及相关水及相关设备设备;移;移动电动电源及其源及其设设置;乏燃料池置;乏燃料池监测监测;氢氢气气监测监测与控制系与控制系统统改改进进;应应急控制中心可居留性及其功急控制中心可居留性及其功能提升;能提升;辐辐射射环环境境监测监测及及应应急改急改进进;外部灾害;外部灾害应对应对等。等。这这些改些改进进行行动动要求与国要求与国际际核社会核社会对对福福岛岛核事故教核事故

50、教训训的的总结总结是是一致的。一致的。395. 5. 福福福福岛岛岛岛核事故教核事故教核事故教核事故教训总结训总结训总结训总结与我国内与我国内与我国内与我国内陆陆陆陆核核核核电电电电厂的安全性厂的安全性厂的安全性厂的安全性(2)我国内陆核电厂的安全性我国内陆核电厂的安全性2012年年10月,我国的月,我国的核安全与放射性核安全与放射性污污染防治染防治“十二五十二五”规规划及划及2020 年年远远景目景目标标(简简称称核安全核安全规规划划)正式)正式发发布。其中,布。其中,对对于核安全目于核安全目标标提出:提出:“新建核新建核电电机机组组具具备备较较完善的完善的严严重事故重事故预预防和防和缓缓解

51、措施,每堆年解措施,每堆年发发生生严严重堆芯重堆芯损损坏事件的概率低于十万分之一,每堆年坏事件的概率低于十万分之一,每堆年发发生大量放射性生大量放射性物物质释质释放事件的概率低于百万分之一。放事件的概率低于百万分之一。”这这两个概率安全两个概率安全目目标标的正式提出,也体的正式提出,也体现现了利用了利用风险观风险观点来更好地点来更好地贯彻纵贯彻纵深防御原深防御原则则。405. 5. 福福福福岛岛岛岛核事故教核事故教核事故教核事故教训总结训总结训总结训总结与我国内与我国内与我国内与我国内陆陆陆陆核核核核电电电电厂的安全性厂的安全性厂的安全性厂的安全性(2)我国内)我国内陆陆核核电电厂的安全性厂的

52、安全性核安全核安全规规划划中明确提出:中明确提出:“十三五十三五”及以后新建核及以后新建核电电机机组组力争力争实现实现从从设计设计上上实际实际消除大量放射性物消除大量放射性物质释质释放的可能放的可能性。性。我国内我国内陆陆核核电电厂采用三代厂采用三代压压水堆核水堆核电电技技术术,无,无论论技技术术引引进进的的AP1000堆型,堆型,还还是自主研是自主研发发的三代核的三代核电电技技术术,都能很,都能很好地好地满满足足核安全核安全规规划划提出的概率安全目提出的概率安全目标标,并且将,并且将实实现现“从从设计设计上上实际实际消除大量放射性物消除大量放射性物质释质释放的可能性放的可能性”41 6. 6

53、. 严严严严重事故重事故重事故重事故工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案(1)概述概述尽管前面已经分析指出,类似福岛核事故那样的灾难性事尽管前面已经分析指出,类似福岛核事故那样的灾难性事件在我国内陆核电厂是极不可能发生的,尽管通过全面、件在我国内陆核电厂是极不可能发生的,尽管通过全面、平衡地贯彻纵深防御原则,可以确保内陆核电厂安全性持平衡地贯彻纵深防御原则,可以确保内陆核电厂安全性持续提高,但为了消除公众对于内陆核电厂的疑虑,增强社续提高,但为了消除公众对于内陆核电厂的疑虑,增强社会信心,需要针对我国内陆核电厂

54、的这种极小概率事件,会信心,需要针对我国内陆核电厂的这种极小概率事件,制定严重事故工况下确保水资源安全的应急预案。制定严重事故工况下确保水资源安全的应急预案。426. 6. 严严严严重事故重事故重事故重事故工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案(2)应应急急预预案案的制定原的制定原则则坚持贯彻严重事故预防和缓解并重的原则,针对发生概率坚持贯彻严重事故预防和缓解并重的原则,针对发生概率极低的剩余风险做好确保水资源安全的应急预案。极低的剩余风险做好确保水资源安全的应急预案。充分借鉴日本福岛核事故善后工作的有关经验反馈

55、。尤其充分借鉴日本福岛核事故善后工作的有关经验反馈。尤其是在放射性污水贮存、封堵、处理以及放射性污染源与水是在放射性污水贮存、封堵、处理以及放射性污染源与水体实体隔离方面的有效措施。体实体隔离方面的有效措施。结合选择的堆型以及厂址条件,制定具体内陆核电厂的结合选择的堆型以及厂址条件,制定具体内陆核电厂的应急预案应急预案。作为纵深防御的最后一次层次,作为纵深防御的最后一次层次,应急预案应急预案中可采取各中可采取各种灵活的、可行的而不一定是昂贵的措施,但需要将种灵活的、可行的而不一定是昂贵的措施,但需要将应应急预案急预案纳入电厂的应急响应计划。纳入电厂的应急响应计划。43 6. 6. 严严严严重事

56、故重事故重事故重事故工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案(3)制定制定应急预案应急预案考虑的严重事故场景考虑的严重事故场景福福岛岛核事故核事故过过程中,由于超程中,由于超设计设计基准地震和海基准地震和海啸导啸导致致长时长时间间全厂停全厂停电电,进进而造成堆芯而造成堆芯损损毁毁和安全壳厂房失效,和安全壳厂房失效,1-3号机号机组组未能未能实现实现堆芯堆芯闭闭式循式循环环冷却,直至冷却,直至2011年年6月底,月底,放射性放射性污污水水处处理理设设施投入运行,施投入运行,经过处经过处理的理的废废水用于水用于1-3号

57、机号机组组的堆芯冷却,才逐的堆芯冷却,才逐渐实现渐实现了了闭闭式循式循环环冷却。根据冷却。根据东东京京电电力公司力公司报报道的道的资资料推算,在放射性料推算,在放射性污污水水处处理理设设施投入施投入前的高放射性前的高放射性污污水量大水量大约约在在14万万m3左右。左右。福岛核事故中产生了较多数量的放射性污水,这凸显了严福岛核事故中产生了较多数量的放射性污水,这凸显了严重事故工况下在安全壳内实现堆芯闭式循环冷却的重要性。重事故工况下在安全壳内实现堆芯闭式循环冷却的重要性。44 6. 6. 严严严严重事故重事故重事故重事故工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源

58、安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案(3)制定制定应急预案应急预案考虑的严重事故场景考虑的严重事故场景我国内我国内陆陆核核电项电项目可供目可供选择选择的的AP1000以及自主三代以及自主三代压压水水堆技堆技术术方案,已方案,已经经采取了各种采取了各种严严重事故重事故预预防和防和缓缓解措施,解措施,包括包括稳压稳压器快速卸器快速卸压压、非能、非能动氢动氢气复合器、熔融堆芯捕集、气复合器、熔融堆芯捕集、双双层层安全壳以及各种非能安全壳以及各种非能动动的或能的或能动动与非能与非能动动相相结结合的合的应应急冷却手段等,可以确保急冷却手段等,可以确保严严重事故工况下安全壳的完整性。重事故工况下安

59、全壳的完整性。尤其需要指出的是,尤其需要指出的是,这这些堆型均些堆型均实现换实现换料水箱内置安全壳料水箱内置安全壳布置,可以保布置,可以保证严证严重事故工况下安全壳内能重事故工况下安全壳内能实现实现堆芯堆芯闭闭式式循循环环冷却。冷却。这这种事故种事故场场景是置信度很高的极小概率事件。景是置信度很高的极小概率事件。456. 6. 严严严严重事故重事故重事故重事故工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案(3)制定)制定应急预案应急预案考虑的严重事故场景考虑的严重事故场景在实现闭式循环冷却的严重事故场景中可能产生的放射性

60、在实现闭式循环冷却的严重事故场景中可能产生的放射性污水量。污水量。对对于于AP1000机机组组,约为约为3300m3。46序号序号来源来源水量(水量(m3)备备注注1反反应应堆冷却堆冷却剂剂主回路(主回路(RCS)243.62堆芯堆芯补补水箱(水箱(CMT)70.82台,共台,共141.6m33安注箱(安注箱(ACC)48.12台,共台,共96.2m34安全壳内安全壳内换换料水箱(料水箱(IRWST)2132.35硼酸硼酸贮贮存箱存箱277执执行行纵纵深防御深防御功能水源功能水源6乏燃料系乏燃料系统统(SFS)装料池)装料池417执执行行纵纵深防御深防御功能水源功能水源合合计计3307.7m3

61、6. 6. 严严严严重事故重事故重事故重事故工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案(3)制定)制定应急预案应急预案考虑的严重事故场景考虑的严重事故场景进进一步考一步考虑虑非非闭闭式循式循环环冷却的事故冷却的事故场场景(剩余的极小景(剩余的极小风险风险)尽管尽管这这种事故种事故场场景是极不可能景是极不可能发发生的,但生的,但还还是假定安全壳是假定安全壳贯贯穿件和小管道穿件和小管道发发生泄漏。生泄漏。这这种事故种事故场场景下,可通景下,可通过过厂内厂内设设置的移置的移动泵补动泵补水(流量水(流量20m3/h)。保守假

62、)。保守假设补设补水水3天天(72小小时时),),补补水水总总量达到量达到约约1440 m3。由于由于实实施了福施了福岛岛核事故后改核事故后改进进行行动动的要求,尤其是有关的要求,尤其是有关应应急急电电源的要求,事故源的要求,事故发发生后生后3天(天(72小小时时)内,运行人)内,运行人员员有条件采取措施恢复有条件采取措施恢复闭闭式循式循环环冷却。冷却。476. 6. 严严严严重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水资资资资源安全的源安全的源安全的源安全的应应应应急急急急预预预预案案案案(3)制定)制定应急预案应急预案考虑的严重事故场景考虑的严重事故场景对对于于

63、AP1000机机组组,即使考,即使考虑虑了可能出了可能出现现非非闭闭式循式循环环冷却冷却的事故的事故场场景,景,总总放射性放射性污污水量水量约为约为5000m3(4740m3)。)。对对于自主于自主设计设计三代核三代核电电机机组组,也,也进进行了行了严严重事故工况下放重事故工况下放射性射性污污水量的估水量的估计计,总总的放射性的放射性污污水量在水量在7000m3的水平。的水平。486. 6. 严严严严重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水资资资资源安全的源安全的源安全的源安全的应应应应急急急急预预预预案案案案(3)制定)制定应急预案应急预案考虑的严重事故场景考

64、虑的严重事故场景与日本福与日本福岛岛第一核第一核电电厂事故厂事故场场景的比景的比较较福福岛岛第一核第一核电电厂采用厂采用Mark I型和型和Mark II型抑型抑压压式安全壳,式安全壳,自由体自由体积积分分别仅为别仅为4280m3和和4420m3。较小的安全壳容积较小的安全壳容积导致其在严重事故工况下的安全壳滞留能力不足。导致其在严重事故工况下的安全壳滞留能力不足。而我国内而我国内陆陆核核电电厂采用的厂采用的压压水堆机型具有水堆机型具有“大干式大干式”安全安全壳(壳(AP1000安全壳的自由体安全壳的自由体积为积为58000m3), ,巨大的体积巨大的体积使得其在严重事故工况下具有较好的滞留能

65、力和防氢爆能使得其在严重事故工况下具有较好的滞留能力和防氢爆能力。力。496. 6. 严严严严重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水资资资资源安全的源安全的源安全的源安全的应应应应急急急急预预预预案案案案(2)制定)制定应急预案应急预案考虑的严重事故场景考虑的严重事故场景与日本福与日本福岛岛第一核第一核电电厂事故厂事故场场景的比景的比较较福岛第一核电厂沸水堆抑压式安全壳的抑压水池位于安全福岛第一核电厂沸水堆抑压式安全壳的抑压水池位于安全壳的底部,其上连接有诸如抑压水池冷却、安注再循环等壳的底部,其上连接有诸如抑压水池冷却、安注再循环等众多的辅助管道。多年的核电

66、厂抗震研究表明,这些直径众多的辅助管道。多年的核电厂抗震研究表明,这些直径较小的管道是核电厂抗震的薄弱环节,而这些管道的损坏较小的管道是核电厂抗震的薄弱环节,而这些管道的损坏则正好导致前述的安全壳完整性损坏以及放射性物质和废则正好导致前述的安全壳完整性损坏以及放射性物质和废水的外逸。水的外逸。506. 6. 严严严严重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水资资资资源安全的源安全的源安全的源安全的应应应应急急急急预预预预案案案案(3)制定)制定应急预案应急预案考虑的严重事故场景考虑的严重事故场景与日本福与日本福岛岛第一核第一核电电厂事故厂事故场场景的比景的比较较压

67、水堆核电厂压水堆核电厂“大干式大干式”安全壳底部是厚实的钢筋混安全壳底部是厚实的钢筋混凝土构筑,所有贯穿安全壳的管道都从上部穿出,其凝土构筑,所有贯穿安全壳的管道都从上部穿出,其下有巨大的内部容积。这使得大量放射性废水外逸的下有巨大的内部容积。这使得大量放射性废水外逸的可能性大大降低。可能性大大降低。516. 6. 严严严严重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水资资资资源安全的源安全的源安全的源安全的应应应应急急急急预预预预案案案案(2)制定)制定应急预案应急预案考虑的严重事故场景考虑的严重事故场景与日本福与日本福岛岛第一核第一核电电厂事故厂事故场场景的比景的

68、比较较福福岛岛核事故核事故长时间长时间未能未能实现实现堆芯堆芯闭闭式循式循环环冷却的原因之一,冷却的原因之一,是是长时间长时间全厂断全厂断电电,包括超,包括超设计设计基准地震基准地震损损毁毁了全部外部了全部外部电电源,超源,超设计设计基准海基准海啸损啸损毁毁了了1-4号机号机组组的的应应急柴油急柴油发电发电机机组组,即使后,即使后续续运来了移运来了移动电动电源,也因源,也因为为没有配套的接口没有配套的接口装置而未能及装置而未能及时时投入。投入。我国内我国内陆陆核核电电厂在厂在应应急急电电源、源、应应急急补补水等方面采取了多重水等方面采取了多重的和多的和多样样的措施,包括将的措施,包括将应应急移

69、急移动电动电源放置在源放置在设计设计基准洪基准洪水位水位5m以上的高度。以上的高度。这这些措施可以保些措施可以保证证极端情况下,尽极端情况下,尽快(例如,快(例如,3天)恢复堆芯天)恢复堆芯闭闭式循式循环环冷却。冷却。526. 6. 严严严严重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水资资资资源安全的源安全的源安全的源安全的应应应应急急急急预预预预案案案案(4)应急预案应急预案中可采取的措施中可采取的措施放射性污水的贮存:在放射性污水的贮存:在应急预案应急预案中,严重事故中产生的中,严重事故中产生的放射性污水有多种贮存手段。放射性污水有多种贮存手段。抗震类安全相关厂

70、房的滞留、抗震类安全相关厂房的滞留、贮贮存能力:存能力:以以AP1000机机组为组为例:例:0m标标高以下高以下钢钢安全壳空安全壳空间间3300m3,辅辅助厂房,助厂房,3000m3,合,合计计:6300m3。AP1000安全壳厂房安全壳厂房实现实现0m标标高以上高以上5m高度内的水密高度内的水密封,因此,厂房封,因此,厂房0m标标高以上的厂房有效容高以上的厂房有效容积积也可用来也可用来贮贮存放射性存放射性污污水。水。536. 6. 严严严严重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水资资资资源安全的源安全的源安全的源安全的应应应应急急急急预预预预案案案案(4)应急

71、预案应急预案中可采取的措施中可采取的措施放射性污水的贮存:放射性污水的贮存:除了安全相关厂房可外,除了安全相关厂房可外,还还有有许许多其他的多其他的设设施可作施可作为贮为贮存存设设施,例如:可在厂区内施,例如:可在厂区内设设置具有抗震能力的置具有抗震能力的废废液滞留池,液滞留池,可在厂区按需要可在厂区按需要临时临时增增设贮设贮罐,可利用厂区罐,可利用厂区设设置的水池作置的水池作为贮为贮存存设设施。施。如如图图所示,福所示,福岛岛第一核第一核电电厂厂现场现场目前目前贮贮罐罐总总容量达到容量达到28.7万万m3主要主要贮贮存反渗透存反渗透处处理后的理后的浓盐浓盐水。水。546. 6. 严严严严重事

72、故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水资资资资源安全的源安全的源安全的源安全的应应应应急急急急预预预预案案案案(4)应急预案应急预案中可采取的措施中可采取的措施放射性污水的封堵放射性污水的封堵日本福岛核事故的经验反馈表明,水玻璃(硅酸钠溶液)日本福岛核事故的经验反馈表明,水玻璃(硅酸钠溶液)是有效的阻水剂。(是有效的阻水剂。(2 2号机组号机组取水口附近取水口附近电缆竖电缆竖井,曾井,曾发发生高放射性生高放射性污污水通水通过过地震地震产产生的裂生的裂缝缝泄漏入海的事件)泄漏入海的事件)556. 6. 严严严严重事故重事故重事故重事故工况下确保水资源安全的应急预案工

73、况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案(4)应急预案应急预案中可采取的措施中可采取的措施放射性污水的封堵放射性污水的封堵尽管在我国内陆核电厂,极不可能发生类似福岛第一核电尽管在我国内陆核电厂,极不可能发生类似福岛第一核电厂因超设计基准地震造成核安全相关厂房破损而导致放射厂因超设计基准地震造成核安全相关厂房破损而导致放射性污水外泄的事故。然而,在内陆核电厂准备一定数量的性污水外泄的事故。然而,在内陆核电厂准备一定数量的阻水剂是可行的,可以加强纵深防御的最后一个层次。阻水剂是可行的,可以加强纵深防御的最后一个层次。内陆核电厂在今后采用水玻璃作为应急

74、阻水剂时,需要针内陆核电厂在今后采用水玻璃作为应急阻水剂时,需要针对厂址的土壤条件(酸性土壤或碱性土壤)选择合适的水对厂址的土壤条件(酸性土壤或碱性土壤)选择合适的水玻璃阻水剂或其他快速凝固的堵漏材料。玻璃阻水剂或其他快速凝固的堵漏材料。566. 6. 严严严严重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水重事故工况下确保水资资资资源安全的源安全的源安全的源安全的应应应应急急急急预预预预案案案案(4)应急预案应急预案中可采取的措施中可采取的措施放射性放射性污污水的水的处处理理福福岛岛第一核第一核电电厂有两套高放射性厂有两套高放射性污污水水处处理装置,截止理装置,截止2013年年3月月5

75、日,累日,累积处积处理量已达理量已达58.6万万m3, 其中重复用于其中重复用于1-3号机号机组组冷却的累冷却的累计计注水量注水量为为30.0万万m3。严严重事故中重事故中产产生的高放射性生的高放射性污污水中大部分是半衰期水中大部分是半衰期较较短的短的放射性核素,因此,最好在放射性核素,因此,最好在经过经过一定一定时间时间(例如,两个月)(例如,两个月)的衰的衰变变后再后再进进行行处处理,届理,届时时主要留存的放射性核素将主要主要留存的放射性核素将主要是是134Cs和和137Cs。576. 6. 严严严严重事故重事故重事故重事故工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下

76、确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案(4)应急预案应急预案中可采取的措施中可采取的措施放射性放射性污污水的水的处处理理借借鉴鉴福福岛岛核事故高放射性核事故高放射性污污水水处处理的理的经验经验反反馈馈,可,可选择选择的的工工艺艺包括:除油,无机离子吸附(除包括:除油,无机离子吸附(除Cs),絮凝沉淀,反),絮凝沉淀,反渗透(渗透(RO),干燥),干燥浓缩浓缩等。等。目前,清目前,清华华大学核能与新能源技大学核能与新能源技术术研究院正在开展国家能研究院正在开展国家能源局安排的源局安排的核事故放射性核事故放射性废废水水应应急急处处理技理技术术及工及工艺艺研究研究,计计划划3年内完成

77、年内完成样样机机试试制。未来,内制。未来,内陆陆核核电电厂厂应应急急预预案案中的放射性中的放射性污污水水处处理装置可以在理装置可以在该项该项研究基研究基础础上考上考虑虑配置方案,例如,全国配置一套核配置方案,例如,全国配置一套核电电厂事故放射性厂事故放射性污污水水处处理装置。理装置。586. 6. 严重事故工况下确保水资源安全的应急预案严重事故工况下确保水资源安全的应急预案严重事故工况下确保水资源安全的应急预案严重事故工况下确保水资源安全的应急预案(4)应急预案应急预案中可采取的措施中可采取的措施放射性放射性污污水的水的处处理理根据福根据福岛岛核事故善后核事故善后处处理的理的经验经验反反馈馈,

78、内,内陆陆核核电电厂厂现场现场可可以配以配备备一定数量的沸石,以在一定数量的沸石,以在紧紧急情况下制成急情况下制成简简易的沸石易的沸石砂袋或沸石砂袋或沸石过滤过滤装置。装置。下下图给图给出出东东京京电电力公司在力公司在2号机号机组组取水渠的旋取水渠的旋转滤转滤网附近网附近安装了海水循安装了海水循环处环处理装置。理装置。596. 6. 严严严严重事故重事故重事故重事故工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案(4) 应急预案应急预案中可采取的措施中可采取的措施放射性放射性污污染源与地表水体的染源与地表水体的实实体隔离体

79、隔离福福岛岛核事故善后核事故善后处处理中,日本理中,日本东东京京电电力公司采取了各种力公司采取了各种实实体隔离体隔离污污染源的措施。例如:染源的措施。例如:事故后,日本事故后,日本东东京京电电力公司在地面、斜坡、道路和厂力公司在地面、斜坡、道路和厂房上房上喷喷洒抑制洒抑制剂剂(水溶性合成(水溶性合成树树脂,脂,浓缩浓缩液体稀液体稀释释到到15%浓浓度的溶液)的面度的溶液)的面积积达到达到560000m2。606. 6. 严严严严重事故重事故重事故重事故工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案(4) 应急预案应急预案

80、中可采取的措施中可采取的措施放射性放射性污污染源与地表水体的染源与地表水体的实实体隔离体隔离日本日本东东京京电电力公司采取的力公司采取的实实体隔离体隔离污污染源的措施。例如:染源的措施。例如:隔离隔离污污染厂房:左下染厂房:左下图给图给出出1号机号机组组厂房受厂房受损损情况,右情况,右下下图给图给出出1号机号机组组加了罩盖的情况(加了罩盖的情况(在建成的钢柱、钢在建成的钢柱、钢梁四周罩盖涂有聚氯乙烯树脂的聚酯纤维织物梁四周罩盖涂有聚氯乙烯树脂的聚酯纤维织物)。)。616. 6. 严严严严重事故重事故重事故重事故工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应

81、急预案工况下确保水资源安全的应急预案(4) 应急预案应急预案中可采取的措施中可采取的措施放射性放射性污污染源与地表水体的染源与地表水体的实实体隔离体隔离日本日本东东京京电电力公司采取的力公司采取的实实体隔离体隔离污污染源的措施。例如:染源的措施。例如:增增设设阻水阻水挡挡板(左下板(左下图图),阻),阻挡挡放射性物质和污染鱼类进放射性物质和污染鱼类进入外海的拦污栅(中下图),去除表层污染土壤(右下图)入外海的拦污栅(中下图),去除表层污染土壤(右下图)等。等。626. 6. 严严严严重事故重事故重事故重事故工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预案工况下确保水资源安全的应急预

82、案工况下确保水资源安全的应急预案(4) 应急预案应急预案中可采取的措施中可采取的措施放射性放射性污污染源与地表水体的染源与地表水体的实实体隔离体隔离根据福根据福岛岛核事故善后核事故善后处处理的理的经验经验反反馈馈,在,在应应急急预预案案中中可以考可以考虑虑:内内陆陆核核电电厂厂现场现场可以配可以配备备一定数量的放射性一定数量的放射性污污染物抑染物抑制制剂剂(水溶性合成(水溶性合成树树脂,脂,浓缩浓缩液体稀液体稀释释到到15%浓浓度的度的溶液),以溶液),以备备在在紧紧急情况下使用。急情况下使用。在在电厂取水口和排水口设置过渡段,以在紧急情况下电厂取水口和排水口设置过渡段,以在紧急情况下利用拦污

83、栅、挡板或沸石砂袋与地表水体进行隔离。利用拦污栅、挡板或沸石砂袋与地表水体进行隔离。637. 7. 结论结论结论结论和建议和建议和建议和建议(1)关)关于内陆核电厂严重事故环境风险的评估于内陆核电厂严重事故环境风险的评估内陆核电厂严重事故的环境风险与沿海核电厂没有趋势差内陆核电厂严重事故的环境风险与沿海核电厂没有趋势差别。别。我国内陆核电厂采用先进压水堆堆型后,堆芯损伤频率和我国内陆核电厂采用先进压水堆堆型后,堆芯损伤频率和大量放射性物质释放频率进一步降低,可以使得严重事故大量放射性物质释放频率进一步降低,可以使得严重事故的环境风险远的环境风险远低于低于NRC根据美国根据美国社会风险水平合理确

84、定的社会风险水平合理确定的安全目标。安全目标。647. 7. 结论结论结论结论和建议和建议和建议和建议(1)关于内)关于内陆陆核电厂严重事故环境风险的评估核电厂严重事故环境风险的评估我国内陆拟建核电厂地区远离板块碰撞俯冲带,目前已经我国内陆拟建核电厂地区远离板块碰撞俯冲带,目前已经初选出来的内陆核电厂址均处在低地震活动性地区,且均初选出来的内陆核电厂址均处在低地震活动性地区,且均能实现可防极端洪水危害的能实现可防极端洪水危害的“干厂址干厂址”设计,因此,类似设计,因此,类似福岛核事故那样的灾难性事件在我国内陆核电厂是极不可福岛核事故那样的灾难性事件在我国内陆核电厂是极不可能发生的。能发生的。6

85、57. 7. 结论结论结论结论和建和建和建和建议议议议(2)我国内)我国内陆陆核核电电厂的安全性厂的安全性福福岛岛核事故后,国核事故后,国际际核社会核社会进进一步一步认识认识到,核到,核电电厂厂严严重事重事故故对对社会公众社会公众产产生的心理影响生的心理影响远远大于大于实际产实际产生的生的辐辐射健康射健康影响。基于影响。基于这这种种认识认识,国,国际际核社会已核社会已经经深刻深刻总结总结了福了福岛岛核核事故教事故教训训,并且,并且进进一步提出了全面、平衡一步提出了全面、平衡贯彻纵贯彻纵深防御安深防御安全原全原则则的要求以及福的要求以及福岛岛核事故后改核事故后改进进行行动动要求。要求。667.

86、7. 结论结论结论结论和建议和建议和建议和建议(2)我国内)我国内陆陆核核电电厂的安全性厂的安全性我国已我国已经经正式正式发发布布核安全核安全规规划划,内,内陆陆核核电电厂将采用三厂将采用三代核代核电电技技术术,并全面、平衡地,并全面、平衡地贯彻纵贯彻纵深防御安全原深防御安全原则则,力,力争争实现实现从从设计设计上上实际实际消除大量放射性物消除大量放射性物质释质释放的可能性。放的可能性。677. 7. 结论和建议结论和建议结论和建议结论和建议(3)严严重事故工况下确保水重事故工况下确保水资资源安全的源安全的应应急急预预案案已经完成了内陆核电厂严重事故工况下事故场景的分析,已经完成了内陆核电厂严

87、重事故工况下事故场景的分析,所采取的严重事故预防和缓解措施可以保证堆芯在安全壳所采取的严重事故预防和缓解措施可以保证堆芯在安全壳内实现闭式循环冷却。同时,也考虑了极小的剩余风险内实现闭式循环冷却。同时,也考虑了极小的剩余风险(出现非闭式循环冷却的场景)。(出现非闭式循环冷却的场景)。研究了内陆核电厂严重事故工况下确保水资源安全的应急研究了内陆核电厂严重事故工况下确保水资源安全的应急预案,包括严重事故工况下放射性污水的预案,包括严重事故工况下放射性污水的“可贮存可贮存”、“可封堵可封堵”、“可处理可处理”和和“可(与水体)实体隔离可(与水体)实体隔离”,可,可以作为以作为“兜底方案兜底方案”确保

88、内陆核电厂的水资源安全确保内陆核电厂的水资源安全。687. 7. 结论结论结论结论和建议和建议和建议和建议(4)建)建议议 为为推推动动我国社会我国社会经济经济可持可持续发续发展,并展,并实现实现我国在国我国在国际际上上做出的削减温室气体排放的承做出的削减温室气体排放的承诺诺,我国需要,我国需要规规模模发发展核展核电电,包括内包括内陆陆地区地区规规模模发发展核展核电电。在。在内内陆陆核核电电厂厂环环境影响的境影响的评评估估课题课题研究中得出,我国内研究中得出,我国内陆陆核核电电厂的安全是有保厂的安全是有保证证的,的,可以确保周可以确保周围围公众的健康和安全以及周公众的健康和安全以及周围围水水资资源的安全。建源的安全。建议议:“十二五十二五”期间允许拟建内陆核电项目陆续开展各项前期间允许拟建内陆核电项目陆续开展各项前期工作;并适时开始内陆核电项目的立项审批工作,争取具期工作;并适时开始内陆核电项目的立项审批工作,争取具备条件的项目能尽早开工建设。备条件的项目能尽早开工建设。69谢谢 谢谢70

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