台山核電站出了什麼事?到底有沒有發生核洩漏?這些天關于它的消息滿天飛,其始作俑者是美國有線電視新聞網,也就是CNN,它在一篇報道中聲稱:“法國的法瑪通公司6月8日緻信美國能源部(DOE),請求獲得針對技術共享的豁免,原因是台山核電站正在遭遇‘迫在眉睫的核輻射威脅’”。
CNN認為:“一個法國公司為什麼會就中國核電站的問題向美國求助,這很不尋常。”然後就直接暗示台山核電站發生了核洩漏,還說“中國核監管部門不斷調高核電站附近環境輻射監測的可接受限值,目的是不讓核電站停機。”此報道一出,外媒紛紛炒作,連國内網友都有些不淡定了。CNN說的是真的還是假的?台山到底發生了什麼,有必要像日本福島核事故那樣恐慌嗎?
台山核電站
先介紹一下台山核電站的基本情況,它位于廣東省江門市的台山,是我國目前單堆功率最大的核電站,擁有兩台第三代核電機組EPR,單台電功率175萬千瓦,如果滿功率運行的話,每台機組每天的發電量大約是4200萬度,上網電價是每度電4毛三分五,這樣每天的發電收入毛估下來是1827萬元,即便扣掉約6%的廠用電,每天收入也能達到1700萬左右,是名副其實的“印鈔機”。
然而最近這台印鈔機卻風波不斷。先是在2021年4月5日,1号機發生了一起0級運行事件,可别被0級這個詞兒給唬住,其實這是核事件中級别最低的,屬于對安全無意義的微小偏差。而切爾諾貝利和福島事故都是最高的7級。這起事件在4月9日就被國家核安全局公布了,官網上就有。
2021年4月5日發生0級運行事件
具體内容呢是1号機的廢氣處理系統出了狀況,這個系統的功能是把反應堆産生的放射性氣體處理後排放掉。什麼什麼?放射性氣體還能排放?不用大驚小怪,确實能排放,你看每個核電站反應堆旁邊都有個高高的煙囪,就是幹這活兒的,中國的排,美國的排,全世界的核電站都排,關鍵是排出的氣體符不符合标準。那麼怎樣讓它們符合标準呢?
反應堆内的核裂變會産生以氪、氙為主的惰性氣體。這些裂變産物原本應該封閉在一根一根的核燃料棒内部,但它們一點兒都不老實,如果燃料棒的锆合金包殼管發生了破損,這些高放射性的氣體就會跑出來,進入反應堆一回路的冷卻水。就算是燃料棒沒破損,少量氣體也會以滲透擴散的方式穿過包殼,進入冷卻水,并最終被廢氣處理系統收集起來。
核電站排廢氣的煙囪
此時當然不能直接排放,但是放射性物質都有個半衰期,每經過一個半衰期就會被衰變掉一半。廢氣中的放射性核素半衰期普遍較短,例如Kr88半衰期約2.8小時,Xe133約5.25天,Xe135約9.09小時,隻要儲存上幾十天,其放射性就會大大降低,直到滿足排放标準。有些核電站是直接用高壓氣罐儲存80天,這些氣罐也被稱為衰變箱。台山核電站是第三代核電技術,用活性炭床吸附氪和氙,可将把它們滞留足夠長的時間,再從煙囪裡排放。
4月5日的事件中,有段管道的水封出了問題,水封的原理大緻和抽水馬桶相似,家裡的馬桶就是通過一段U形管道中的水,來防止臭氣返到衛生間。通報中說第一次水封充水未達預期效果,一部分未衰變到位的放射性氣體混入了管道中,然後再進行二次充水時,這些氣體就從另一側逃逸了出來,進入了煙囪,引發放射性劑量高報警。
抽水馬桶中的水封
這樣一來,豈不是有放射性氣體從煙囪跑出去了?确實有,但是量很小。根據通報,劑量高報警持續了約2小時13分鐘,排放的惰性氣體放射性總量占年排放限值的0.00044%。由于量太小,廠區和周邊區域的輻射監測劑量都在正常值以内,沒有任何變化,對環境未造成任何影響。
國内有媒體說,CNN造謠台山核電站1号機發生了核洩漏,指的就是這件事。其實并不是,廢氣處理系統的事件隻是個引子,真正引發關注的是反應堆内部。CNN說法瑪通公司向美國提出了豁免申請,以解決台山核電站的問題。如果僅僅是處理4月5日的事件,根本用不着法國公司出馬。說到這兒,很多讀者可能不太理解:中國的核電站跟這個法國公司到底有啥關系?關它什麼事?其實關系确實挺大的。
台山核電站是中法合作建設和運營的,引進的是法國EPR堆型,控股股東是中廣核,法國電力公司(EDF)占股30%。法瑪通是EDF的子公司,也參與核電站的運營。在外媒炒作之後,法國電力公司和法瑪通也火速發聲明澄清:法國電力公司表示:兩座反應堆中的一座發生了以某種氣體形式存在的放射性物質洩漏,但中方按照規定處理并将這些氣體排放到大氣中。法國電力公司排除了發生事故的可能性,稱輻射水平在限制範圍内。法瑪通表示:“我們正支持解決中國廣東省台山核電站的性能問題。根據現有數據,核電站正在安全參數範圍内運行。”
法國電力公司的聲明
這些聲明讓人聽得是雲裡霧裡,他們隻是确定了核電站是安全的,但對于出了何種問題語焉不詳,不過EDF的另一段說明則比較明确:“我們已獲悉台山核電站1号機主回路中某些惰性氣體濃度增加”,“主回路中存在某種惰性氣體是已知的現象,反應堆操作程序已對此有所研究和規定。法國電力公司作為台山核電合營有限公司的股東,已要求召開董事會特别會議,以便管理層提交所有數據,做必要的決定”。
這短短的一百多個字,基本上指出了事情的概貌,以及為什麼要向美國政府申請豁免。主回路就是反應堆的一回路,裝有直接與核燃料棒接觸的冷卻水。一般情況下,核燃料棒的包殼能把絕大部分氣體封住。如果出現了一回路中惰性氣體濃度增加的話,那八成就是燃料棒的包殼發生了破損,裂變氣體從破損處逃出,進入了冷卻水,引起一回路水放射性的升高。
反應堆一回路中的核燃料
而國家核安全局相關負責人的權威表态,更加印證了這一情況。據核安全局介紹,台山1号機組一回路放射性水平的增高主要與燃料棒破損有關,目前推算破損數量為5根左右。法國公司要向中方提供數據,并就此向美國申請豁免,估計就是為了評估堆内燃料棒破損的情況和影響。
說到這裡,想必很多網友又要開始擔心了:燃料棒都破了,這事情還不夠大嗎?這是核洩漏嗎?事實上CNN就是把燃料棒洩漏與核洩漏混為一談了。核洩漏是指放射性物質不受控地釋放到了外界環境中,而燃料棒破損是指放射性物質從燃料棒内部洩漏到了外部的冷卻水中,它們依然被包容在一回路内,不會向外界釋放。核安全局公布的台山核電基地外圍輻射監測數據也表明,外界環境的放射性水平并無異常,都處于本底水平,甚至比2020年3季度的數據還低一些。既然如此,你憑什麼說台山發生了核洩漏呢?
2021年6月14日台山核電站附近地區輻射水平數據
而CNN的另一個謠言:“中國核監管部門正在不斷調高核電站附近環境輻射監測的可接受限值,目的是不讓核電站停機”也就不攻自破。既然外界環境的輻射水平沒有變,我為什麼要調高限值?吃飽了撐的嗎?
在人馬君看來,台山不僅沒有發生核洩漏事故,而且還處于正常運行狀态。因為核電站在設計之初就都考慮了核燃料棒可能破損的情況,一個反應堆裡有60000多根燃料棒,雖然有嚴格的質量要求,但不可能保證每一根都不破,包殼出現微小的裂紋并不罕見,國内外的其它核電站都出現過。按照破損5根計算,整個反應堆的破損率比0.01%還小,而在設計中假設的燃料最大破損比例是0.25%,因此反應堆依然能夠正常運行,并不會排放過量的放射性氣體。
CNN說國家核安全局調高了限值,是它又搞混了,核安全局審查批準的,是一回路水中惰性氣體放射性比活度的限值,這個限值隻和運行管理有關,與外界環境的輻射水平無關。在經過安全審評後,提高這一類的限值是允許的,可以避免核電站非必要的停堆,提高經濟性。既然設計上可以有少部分燃料棒破損,也沒有影響到周邊環境,那就可以正常運行,沒任何問題,畢竟一天就收入1700萬呢。
一座反應堆内有數萬根燃料棒,少量破損仍然能運行
現在隻剩下最後一個問題:台山用的是法國設計的反應堆,為什麼法國向中方提供數據,還要向美國申請豁免?其實法國的核工業是在借鑒美國技術的基礎上發展起來的,它要提供的數據中有一部分可能也是源自美國。而台山核電的中方運營者——中廣核,已被美國列入了出口管制的“實體清單”。如果法瑪通要向中廣核提供與美國有關的東西,就得找美國申請豁免。因此,在整件事中阻礙中法核能合作的,就是美國那個臭名昭著的實體清單,但CNN在報道中完全不提這回事,甚至一點兒都不敢提中廣核,是一種典型的“賊喊捉賊”的行為,臉皮之厚簡直罕見。
實際上,我國的核安全管理制度和核安全文化都是相當健全和深入的。如果真的出現了事故,沒有人敢瞞報漏報,否則絕對會吃不了兜着走。因此,大家完全沒有必要出于恐核的心理,而被不懷好意的外媒帶了節奏,陷入恐慌!
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