如果在你家附近建核電站，你會同意嗎？

出品：“科學與中國”院士專家巡講團

制作：中國科普博覽

監制：中國科學院部工作局中國科學院計算機網絡信息中心

福島核事故已經過去6年了，人們對核電的認識也愈來愈全面，愈來愈趨向理性，全球核電發展出現了一些新的特點和變化：核電安全標準及核安全監管的力度進一步提高，歐美等主要核電國家發展趨于平穩，甚至有所萎縮；發展中國家成為未來核電發展的主要市場。

聯合國原子能機構總干事表示，經歷福島核事故之后，全球核能界都在經歷重要轉變，但核電發展的勢頭并沒有發生根本性逆轉，到2030年，核能發電占全球總發電量的比例將增長到20%。

反觀我國，2012年我國煤炭實際消費量約為39萬噸，總量已達全球煤炭消費量的一半。過分依賴煤炭將導致能源結構失衡，不僅能源安全得不到保障，保護環境的壓力也逐步加大。目前看來，可再生能源和核能是唯一可大規模利用的替代能源。發展核電是確保國家能源安全，優化能源結構，減少溫室氣體排放的有效手段。

然而，2015年我國核電生產占總電力供應的比例遠低于世界平均水平（11.3%），僅為2%。按照中央要求，今后新建核電機組都要符合三代核電的安全標準，三代技術（華龍一號、AP-1000、EPR）將成為我國未來核電發展的主流。

結合世界核電發展趨勢，啟動內陸核電站的建設是一個現實可行的途徑。核電站的合理布局和建設內陸核電站的問題已成為一個當前必須考慮的問題。

那么，能不能在內陸建核電站？內陸核電站的安全性如何？對環境有多大的影響？特別是對周圍的水資源有多大的影響？

在內陸建核電站靠譜嗎？

歪果仁先行，No Problem!

在內陸是完全可以建設核電站的。從全世界看，有一半以上的核電廠建在內陸。如：美國65座核電廠中，有39座位于內陸地區，占美國所有核電機組的61.5%；法國有19座核電廠其中14座位于內陸地區，占法國核電機組的69%；俄羅斯、中歐、東歐地區的核電廠也多數分布于內陸。

在選擇核電廠的廠址時，主要是考慮核電廠廠址的地質、水文、廠址安全、環境保護、電力需求和能源布局，而無沿海和內陸之分。

但是，在內陸建核電站必須考慮：①內陸核電站的安全要素；②內陸核電站在正常運行狀態下對環境的影響；③在事故情況下對周圍環境的影響。

科學選址，妥妥的！

這涉及內陸特有的洪水、潰壩、河流潮位以及由于氣象條件及人類活動導致河流流量、水文、堤岸等條件的變化等因素所帶來的廠址安全問題。

以我國的情況為例，我國擬建的三個內陸核電廠（湖南桃花江、湖北咸寧和江西彭澤）的廠址，都具有以下特點：

均位于地質構造運動穩定的低地震活動區，基本上可以排除大規模地震發生的可能性。

核電廠的設計的基準洪水水位考慮了洪水和潰壩的疊加。三個廠址具備足夠的防洪能力，對于桃花江廠址，最高洪水水位為75.12m，小于核島區場坪標高85.00m，對于湖北咸寧核電廠址，最高洪水水位為67.68m，遠低于場坪設計標高88.00m，對于江西彭澤廠址，最高洪水水位21.46m低于設計的核島場坪標高31.30m。可以保證這三個內陸核電廠的廠址為“干廠址”，不會受到流域洪水的威脅。

內陸核電廠還有抗御干旱的能力。因為干旱是一種緩發的自然現象，不是突發事件，可以有足夠的決策和應對的時間，不構成沖擊性的安全威脅，可以通過設置儲水池和儲水槽等工程儲存足夠水應對干旱。核電廠的用水也是可以得到保證的，因為采用循環用水模式，日補水量僅為冷卻用水蒸發量，又由于干旱是一個緩發的過程，有足夠的時間去解決和應付。

所以內陸核電廠所遇到由于內陸的特性所要求的安全問題是完全可以得到解決的，確保內陸核電廠的安全，So內陸小伙伴們不用擔心啦!

內陸小伙伴的家會受影響嗎？

（1）正常運行狀態下對環境的影響

核電廠正常運行時，會產生含有放射性核素的廢水，后經分類收集，通過廢水處理系統（如化學沉淀、離子交換、旋液分離、錯流過濾、反滲透、超濾和蒸發等），處理到足以滿足國家相關標準之后，采用槽式排放以可控的方式排入江河湖海等地表水體。

這里說的“槽式排放”是指，在排放前必須儲存到與外部水體有實體隔離的排放控制設備（如排放儲存罐或儲存槽），能夠進行取樣檢測，一旦檢測不合格，可以返回處理系統再次進行處理，最終到滿足排放要求為止。

美國在這個方面是相當嚴格的。從美國內陸核電廠放射性流出物年度排放報告和年度環境輻射監測報告中可以看出，美國內陸核電廠的放射性流出物年度排放控制在國際共認的可合理達到的盡量低的水平（As Low as Reasonably Achievable. ALARA），排放產生的環境輻射影響處在美國平均的環境本底輻射水平的漲落范圍內。

我國環境排放控制標準比其他國家更嚴格，而且內陸核電廠液態流出物排放的放射性活度濃度控制水平比沿海核電廠還嚴格10倍，實際上，現有核電工程技術可以達到更高的水準，可以確保受納水體相應的環境質量標準，我國未來要建的核電廠都是第三代核電的技術，在安全性方面應該比美國在役的核電廠有更大的進步，所以我們要建的內陸核電廠的各個方面性能和指標都會比前面列舉的美國在役的內陸核電廠好。

為了實現內陸核電廠液態流出物放射性近零排放，將輻射防護管理體系與食品衛生領域的監管體系相結合，我國制定了內陸核電廠環境水體放射性物質含量接近零的標準。它按照國家發布相關規定與要求，以及國際上最嚴格的歐共體飲用水H-3標準，確保我國內陸核電廠液態流出物的排放在核電廠周圍環境水體中的放射性物質接近于零。

我們把“近零排放”的概念可以理解為這種排放的放射性活度的水平已經比天然放射性活度的水平小很多，甚至相當于天然放射性活度的統計漲落。（可能排出來的水的放射性比你家喝的井水還低）

因為在天然界中的水、土壤、空氣中都有放射性存在，因此這種排放對于環境是沒有什么影響的，而這種意義下的“近零排放”，我國的核電技術現在是完全可以做到的。

國內外壓水堆核電廠運行實踐表明，內陸核電廠運行時液態流出物對接納水體實際造成的積累影響極小，是完全可以接受的。

（2）概率極低的嚴重事故工況下對環境的影響

美國NRC的分析指出，美國內陸12個PWR運行核電廠，嚴重事故集體劑量風險的中值和最小值與沿海9個PWR運行核電廠（共17個機組）相應數值是很相近的，但沿海核電廠的嚴重事故集體劑量風險的平均值和最大值均高于內陸核電廠的相應值，所以可以認為在嚴重事故環境風險評估方面，美國內陸核電廠與美國沿海核電廠沒有顯著的差別。

雖然內陸核電廠發生嚴重事故的概率極低，但根據內陸核電廠的特點，還是應該關注如何在嚴重事故的情況下確保水資源安全的問題，即作為縱深防御的最后一個層次的應急響應，將按照“可存儲”“可封堵”“可處理”和“可隔離”的原則制定嚴重事故工況下確保水資源安全的應急預案。

“可存儲”。即采取多種儲存手段來儲存嚴重事故中產生的放射性污水。以AP1000機組為例，在0m標高以下，安全殼廠房有3300m3的儲水容積，核輔助廠房有3000 m3的儲水空間。廠現場每臺機組設置3臺1000 m3抗震的廢液大儲罐，在應急情況下，也可以用來儲存放射性污水。此外，還可以在廠區增設儲罐作為儲存設施。

“可封堵”。水玻璃（硅酸鈉溶液）是有效的封堵阻水劑，水玻璃化學灌漿材料作為阻水劑應用的歷史悠久，尤其在地下工程施工中的應用，各內陸核電廠在運行前可根據廠址條件，準備一定數量的阻水劑，當嚴重事故的縱深防御應用到極其不可能發生的這一層次時，用來實現放射性廢液的封堵。

“可隔離”。可結合內陸核電廠的廠址特點，在電廠取水口和排水口設置過程段，在過渡段與主要水體之間設置隔離裝置，嚴重事故發生后，當廠房本身不能實現放射性廢液的包容時，隔離裝置關閉，將放射性廢液控制在過渡段內，避免電廠流出物與主要水體相通，杜絕對自然水的污染。現場還可以配一定數量的放射性物質抑制劑，以備在緊急情況下使用。

“可處理”。國內有關單位已積極開展了移動式放射性廢水處理裝置的研發工作，單臺移動式放射性廢水處理裝置的處理能力預計為(3-5)m3/h，處理后的放射性流出物滿足GB6249-2011〈核動力廠環境輻射防護規定〉的相關要求，一旦嚴重事故發生，即可投入運行。

“科學與中國”院士專家巡講活動是中國科學院學部發起，由中科院、中宣部、教育部、科技部、工程院、中國科協共同主辦的高層次公益性科普活動。精彩內容關注“科學與中國”官方網站（cs.kepu.cn）。中國科學院學部工作局為網站委托單位，中國科普博覽為網絡傳播合作伙伴，中國科學院計算機網絡信息中心提供技術支持。

發表于 2017-05-11 00:00
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