你们“凭什么”把核电站建在我家门口？
2017/5/11 15:11:59 中国科普博览
福岛核事故已经过去6年了，人们对核电的认识也愈来愈全面，愈来愈趋向理性，全球核电发展出现了一些新的特点和变化：核电安全标准及核安全监管的力度进一步提高，欧美等主要核电国家发展趋于平稳，甚至有所萎缩；发展中国家成为未来核电发展的主要市场。
联合国原子能机构总干事表示，经历福岛核事故之后，全球核能界都在经历重要转变，但核电发展的势头并没有发生根本性逆转，到2030年，核能发电占全球总发电量的比例将增长到20%。
反观我国，2012年我国煤炭实际消费量约为39万吨，总量已达全球煤炭消费量的一半。过分依赖煤炭将导致能源结构失衡，不仅能源安全得不到保障，保护环境的压力也逐步加大。目前看来，可再生能源和核能是唯一可大规模利用的替代能源。发展核电是确保国家能源安全，优化能源结构，减少温室气体排放的有效手段。
然而，2015年我国核电生产占总电力供应的比例远低于世界平均水平(11.3%)，仅为2%。按照中央要求，今后新建核电机组都要符合三代核电的安全标准，三代技术(华龙一号、AP-1000、EPR)将成为我国未来核电发展的主流。
结合世界核电发展趋势，启动内陆核电站的建设是一个现实可行的途径。核电站的合理布局和建设内陆核电站的问题已成为一个当前必须考虑的问题。
那么，能不能在内陆建核电站？内陆核电站的安全性如何？对环境有多大的影响？特别是对周围的水资源有多大的影响？
在内陆建核电站靠谱吗？
歪果仁先行，No Problem!
在内陆是完全可以建设核电站的。从全世界看，有一半以上的核电厂建在内陆。如：美国65座核电厂中，有39座位于内陆地区，占美国所有核电机组的61.5%；法国有19座核电厂其中14座位于内陆地区，占法国核电机组的69%；俄罗斯、中欧、东欧地区的核电厂也多数分布于内陆。
在选择核电厂的厂址时，主要是考虑核电厂厂址的地质、水文、厂址安全、环境保护、电力需求和能源布局，而无沿海和内陆之分。
但是，在内陆建核电站必须考虑：①内陆核电站的安全要素；②内陆核电站在正常运行状态下对环境的影响；③在事故情况下对周围环境的影响。
科学选址，妥妥的!
这涉及内陆特有的洪水、溃坝、河流潮位以及由于气象条件及人类活动导致河流流量、水文、堤岸等条件的变化等因素所带来的厂址安全问题。
以我国的情况为例，我国拟建的三个内陆核电厂(湖南桃花江、湖北咸宁和江西彭泽)的厂址，都具有以下特点：
均位于地质构造运动稳定的低地震活动区，基本上可以排除大规模地震发生的可能性。
核电厂的设计的基准洪水水位考虑了洪水和溃坝的叠加。
三个厂址具备足够的防洪能力，对于桃花江厂址，最高洪水水位75.12m，小于核岛区场坪标高85.00m，对于湖北咸宁核电厂址，最高洪水水位为67.68m，远低于场坪设计标高88.00m，对于江西彭泽厂址，最高洪水水位21.46m低于设计的核岛场坪标高31.30m。
可以保证这三个内陆核电厂的厂址为“干厂址”，不会受到流域洪水的威胁。
内陆核电厂还有抗御干旱的能力。因为干旱是一种缓发的自然现象，不是突发事件，可以有足够的决策和应对的时间，不构成冲击性的安全威胁，可以通过设置储水池和储水槽等工程储存足够水应对干旱。
核电厂的用水也是可以得到保证的，因为采用循环用水模式，日补水量仅为冷却用水蒸发量，又由于干旱是一个缓发的过程，有足够的时间去解决和应付。
所以内陆核电厂所遇到由于内陆的特性所要求的安全问题是完全可以得到解决的，确保内陆核电厂的安全，So内陆小伙伴们不用担心啦!
内陆小伙伴的家会受影响吗？
(1)正常运行状态下对环境的影响
核电厂正常运行时，会产生含有放射性核素的废水，后经分类收集，通过废水处理系统(如化学沉淀、离子交换、旋液分离、错流过滤、反渗透、超滤和蒸发等)，处理到足以满足国家相关标准之后，采用槽式排放以可控的方式排入江河湖海等地表水体。
这里说的“槽式排放”是指，在排放前必须储存到与外部水体有实体隔离的排放控制设备(如排放储存罐或储存槽)，能够进行取样检测，一旦检测不合格，可以返回处理系统再次进行处理，最终到满足排放要求为止。
美国在这个方面是相当严格的。从美国内陆核电厂放射性流出物年度排放报告和年度环境辐射监测报告中可以看出，美国内陆核电厂的放射性流出物年度排放控制在国际共认的可合理达到的尽量低的水平(As Low as Reasonably Achievable. ALARA)，排放产生的环境辐射影响处在美国平均的环境本底辐射水平的涨落范围内。
我国环境排放控制标准比其他国家更严格，而且内陆核电厂液态流出物排放的放射性活度浓度控制水平比沿海核电厂还严格10倍，实际上，现有核电工程技术可以达到更高的水准，可以确保受纳水体相应的环境质量标准，我国未来要建的核电厂都是第三代核电的技术，在安全性方面应该比美国在役的核电厂有更大的进步，所以我们要建的内陆核电厂的各个方面性能和指标都会比前面列举的美国在役的内陆核电厂好。
为了实现内陆核电厂液态流出物放射性近零排放，将辐射防护管理体系与食品卫生领域的监管体系相结合，我国制定了内陆核电厂环境水体放射性物质含量接近零的标准。它按照国家发布相关规定与要求，以及国际上最严格的欧共体饮用水H-3标准，确保我国内陆核电厂液态流出物的排放在核电厂周围环境水体中的放射性物质接近于零。
我们把“近零排放”的概念可以理解为这种排放的放射性活度的水平已经比天然放射性活度的水平小很多，甚至相当于天然放射性活度的统计涨落。(可能排出来的水的放射性比你家喝的井水还低)
因为在天然界中的水、土壤、空气中都有放射性存在，因此这种排放对于环境是没有什么影响的，而这种意义下的“近零排放”，我国的核电技术现在是完全可以做到的。
国内外压水堆核电厂运行实践表明，内陆核电厂运行时液态流出物对接纳水体实际造成的积累影响极小，是完全可以接受的。
(2)概率极低
的严重事故工况下对环境的影响
美国NRC的分析指出，美国内陆12个PWR运行核电厂，严重事故集体剂量风险的中值和最小值与沿海9个PWR运行核电厂(共17个机组)相应数值是很相近的，但沿海核电厂的严重事故集体剂量风险的平均值和最大值均高于内陆核电厂的相应值，所以可以认为在严重事故环境风险评估方面，美国内陆核电厂与美国沿海核电厂没有显著的差别。
虽然内陆核电厂发生严重事故的概率极低，但根据内陆核电厂的特点，还是应该关注如何在严重事故的情况下确保水资源安全的问题，即作为纵深防御的最后一个层次的应急响应，将按照“可存储”“可封堵”“可处理”和“可隔离”的原则制定严重事故工况下确保水资源安全的应急预案。
“可存储”。即采取多种储存手段来储存严重事故中产生的放射性污水。以AP1000机组为例，在0m标高以下，安全壳厂房有3300m3的储水容积，核辅助厂房有3000 m3的储水空间。厂现场每台机组设置3台1000 m3抗震的废液大储罐，在应急情况下，也可以用来储存放射性污水。此外，还可以在厂区增设储罐作为储存设施。
“可封堵”。水玻璃(硅酸钠溶液)是有效的封堵阻水剂，水玻璃化学灌浆材料作为阻水剂应用的历史悠久，尤其在地下工程施工中的应用，各内陆核电厂在运行前可根据厂址条件，准备一定数量的阻水剂，当严重事故的纵深防御应用到极其不可能发生的这一层次时，用来实现放射性废液的封堵。
“可隔离”。可结合内陆核电厂的厂址特点，在电厂取水口和排水口设置过程段，在过渡段与主要水体之间设置隔离装置，严重事故发生后，当厂房本身不能实现放射性废液的包容时，隔离装置关闭，将放射性废液控制在过渡段内，避免电厂流出物与主要水体相通，杜绝对自然水的污染。现场还可以配一定数量的放射性物质抑制剂，以备在紧急情况下使用。
“可处理”。国内有关单位已积极开展了移动式放射性废水处理装置的研发工作，单台移动式放射性废水处理装置的处理能力预计为(3-5)m3/h，处理后的放射性流出物满足GB6249-2011〈核动力厂环境辐射防护规定〉的相关要求，一旦严重事故发生，即可投入运行。
出品：“科学与中国”院士专家巡讲团
制作：中国科普博览
监制：中国科学院部工作局 中国科学院计算机网络信息中心
“科学与中国”院士专家巡讲活动是中国科学院学部发起，由中科院、中宣部、教育部、科技部、工程院、中国科协共同主办的高层次公益性科普活动。精彩内容关注“科学与中国”官方网站(cs.kepu.cn)。中国科学院学部工作局为网站委托单位，中国科普博览为网络传播合作伙伴，中国科学院计算机网络信息中心提供技术支持。
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