切尔诺贝利事故对环境的影响

切尔诺贝利事故对环境以及人类健康的影响

和对核电站的反思摘要：核电站(nuclearpowerplant)是利用核分裂(NuclearFission)或核融合(NuclearFusion)反应所释放的的能量产生电能的发电厂。由于其产能的诸多优点，核电站在近几十年来发展迅猛。然而切尔诺贝利事故对环境的巨大破坏及其引发的一系列问题，又亟需我们进行对核电站进行反思，进而让核电站更好的为我们服务。关键词：核电站;环境影响;反思theenvironmentandhumanhealtheffectscausedbyChernobylaccidentandhereflectionofnuclearpowerplantsAbstract:nuclearpowerplantisakindofpowerplantthatusesthepowerofnuclearfissionandnuclearfusiontoproduceelectricenergy.Duetoagooddealofadvantages,nuclearpowerplanthasmadegreatprogressinrecentseveraldecades.However,thegreatdestructiontoenvironmentandaseriesproblemscausedbyChernobylaccident,weneedtorethinknuclearpowerplanttomakeitbettertoourhumanbeings.Keywords:nuclearpowerplant;environmenteffect;self-examination切尔诺贝利核电站是苏联时期在乌克兰境内修建的第一座核电站。曾被认为是世界上最安全、最可靠的核电站。但1986年4月26日，核电站的第4号核反应堆在进行半烘烤实验中由于工作人员违反操作规程和反应堆设计中的固有缺陷，使得反应堆形成失控性不稳定状态，进而引起爆炸和起火，大量的放射性物质排放到环境中。据估算，核泄漏事故后产生的放射污染相当于日本广岛原子弹爆炸产生的放射污染的100倍①。爆炸使机组被完全损坏，8吨多强辐射物质泄露，尘埃随风飘散，致使俄罗斯、白俄罗斯和乌克兰许多地区遭到核辐当时放射性测量单位称为“伦琴”，正常大气中的放射量是0.000012伦琴，一般认为，人体一年最多可吸收2伦琴而不受影响，一旦超过400伦琴，人体就会遭受致命污染。而切尔诺贝利爆炸的当天中午，普里皮亚季辐射的读数就已经达到0.2伦琴，是正常值的1万5千倍。到了傍晚，辐射值攀升到了正常值的60万倍。射的污染。一、放射性物质的释放及对环境的污染据估算这次事故共释放出6—8吨放射性物质，占堆芯核燃料总量的（35±0．5）％，其大体分布见表1。①释放出的放射性核素（不含情性元素）约5300PBq,其中主要是放射性碘和铯。13订的总释放量约1760PBq。约占堆芯中13订存量的50%。近40%的曲I是在事故当天释放出的，同时还释放出3265PBq短半衰期的放射性碘（如i3il、i34l、i351）和132e,但大部分已在堆芯内衰变°i37Cs的释放量为85PBq。约占堆芯137CS存量的30%。9oSr的释放量为10PBq。从对人体危害的角度考虑，事故早期主要是放射性碘，晚期主要是137CS和9oSr。表一事故中释放出的放射性物质的分布分布地点 占堆芯核燃料总量的比例（％）TOC\o"1-5"\h\z前苏联境内 〈=1.5前苏联境外 <=1残留在事故境内 >=96留在事故堆厂址内 〈=0.3沉降于事故堆周围 —30km地带内 〈=1.5在离反应堆30km区域的范围内，辐射对受照区域的动植物产生了急性副反应，并与辐射剂量和动植物敏感性有关。而在隔离区以外，基本没发现急性辐射诱发副反应。“在隔离区内辐射诱发的细胞死亡和细胞发育异常导致个体和种群的效应包括:松树和土壤无脊椎动物和哺乳动物死亡率升高和动植物生殖能力丧失。”②二、事故引起的辐射照射的健康效应切尔诺贝利事故中主要有3种人群接受了辐射:处于切尔诺贝利核电站隔离区的应急救灾和消灾工作人员、从污染区内撤离的当地居民和事故后留在污染区内未迁移的居民。大约1000名应急救灾人员和现场工作人员接受照射的剂量最高，达到2-20Gy,并由此导致了某些工作人员死亡。根据官方统计资料，其他工作人员接受的照射剂量平均水平为100mSv。普通公众接受了外照射（如来自土壤的0CS）和内照射（如食品、水和空气的郭力生，切尔诺贝利核电站事故的辐射影响与防护措施［J］，中华放射医学与防护杂志2003年4月第23卷第二期，第138页。黄越承，周平坤，切尔诺贝利事故对健康、环境和社会经济的影响J］,中华放射医学与防护杂志2006年6月第26卷第3期，第309页。137s）。从1986-2005年，污染地区平均所受的累计有效剂量为10-30mSv。在严格控制区，平均水平达50mSv或更高，某些居民受照剂量可高达几百mSv。总体来说，切尔诺贝利事件导致辐射水平要低于某些地区的高本底辐射，如在印度、伊朗、巴西和中国的某些地区，20年累积本底辐射累计剂量可高达100一200mSv。目前，鉴于那些在事故发生后若干个月的时间里一直工作在反应区的救援和善后人员中癌症、白内障和心血管疾病的患病率的升高，相关的研究仍在继续进行。在事故发生时还是孩子的一些灾难亲历者中，约有5万人患上了甲状腺癌。患病的原因是这些人在事故发生后的几个星期内饮用了被污染的牛奶而使放射性碘进入人体。专家预测在受到较高水平辐射的60万人（包括应急救灾人员、撤离人员和严重污染区的居民）中，由辐射导致的肿瘤死亡率升高约几个百分点。即在各种其他原因诱发的10万例肿瘤死亡外，另外增加4000例左右辐射诱发的肿瘤死亡。而在约5百万的污染地区居民中，由于辐射剂量比较低，肿瘤死亡率增加不超过1个百分点。同时，数据显示，切尔诺贝利事故还对当地居民的心理状态产生了严重的影响。对于辐射的恐惧甚至比辐射本身对健康造成的危害更大。大多数受灾地区的居民都有精神紧张的症状，很多人相信，辐射会导致他们患病和早亡。造成这种情况在某种程度上是由于前苏联政府对切尔诺贝利事故的隐蹒和不透明的做法：前苏联领导人戈尔巴乔夫是在事故发生几个星期后的1986年5月14日才通过电视通报了切尔诺贝利核泄漏事件的。尽管后来为了让民众得到可信和真实的信息，各方都作出了很多努力，但是当时人们对事故的许多误解和错误观念至今仍然存在。政府给受灾地区的几百万人发放了社会补助，然而对这一事件后果的不正确的理解也导致了宿命论和消极的行为模式的出现以及“依赖性思潮”的产生。由联合国8个机构以及白俄罗斯、俄罗斯和乌克兰的代表发起成立的切尔诺贝利论坛确认了这些结论切尔诺贝利论坛的建立就是要消除在社会上和政府中间广泛流传的关于辐射影响的虚假观念。论坛力求对切尔诺贝利事件的后果这一问题得出权威性的科学结论，学者们对此已经达成共识。三、核电站建设的三个阶段世界核电的发展，大致分为三个时期。起步阶段20世纪50一60年代是核电开发和起步时期。1954年，前苏联建成世界第一座实验核电站，功率为5000千瓦（5MWe）；1957年世界上第一座商用核电站一美国希平港60MWe核电站并网发电。美苏两个核大国将核电视为新型能源大力推向工业化。美国继开发压水堆核电3/8技术后，又开发了沸水堆核电技术。苏联继开发了石墨水堆后，也开发了压水堆。与此同时，英国开发了石墨气冷堆，加拿大开发了加压重水堆，世界范围内，多种堆型核电技术纷纷面世。此后，一些国家结合本国石化能源资源储量情况，开始研讨或制定核电政策和核电规划。有的国家决定主要依靠本国力量开发核电技术，如德国、瑞典、印度等：有的决定从国外引进技术并逐步实现国产化，如法国、日本、西班牙等。据统计，这一时期共有110多台不同堆型的核电机组在15个国家开工建造。①蓬勃发展时期20世纪70—80年代中期是核电蓬勃发展时期。由于核电技术经过工业示范后逐步趋于成熟，特别是70年代的石油危机和发达国家快速的经济发展，促使一些国家陆续加入核电行列。除美、苏两国外，加拿大、法国、德国、日本、韩国、瑞典等国都相继建造核电站。据统计，这一期间共有290多台核电机组在32个国家开工建造，全世界核电装机容量迅速增长，是核电发展的辉煌时期。据统计，核电发展量曾达到全球电力的17％，由32个国家的440多座核电机组提供，仅美国就有110座。有19个国家的核发展量超过本国发电总量的20％，其中，法国达77％。低谷时期从20世纪80年代开始，核能逐步由高潮走入低潮，其原因是70年代两次石油危机使工业发达国家的经济由高速发展转入到平稳发展，产业结构由高能耗向高技术低能耗方向调整，使大批电力项目停建、取消，核电首当其冲。加之美国的三哩岛事故和前苏联的切尔诺贝利事故对核电发展产生的重大影响，使公众接受问题成了核电发展的主要障碍之一。②尤其是进入90年代，核电装机容量发展开始明显放慢，其平均发展速度不过5％，从1990年到1997年连续8年世界核发电量占世界发电量的比例一直稳定在17％。从1998年起，世界核电总装机容量丌始下降，核发电占总发电量的比例从17％下降到16％。2000年世界核电运行很好，没有发生过重大的事故。但是由于政治原因，在一些绿党有很大影响的国家，如德国、比利时、荷兰、瑞典等，政府计划逐步取消核电，但是由于难以找到合适代替核电的其它能源，因而取消核电的计划进展并不顺利。而与此相反，包括美国、法国、俄国、日本、加拿大等国在内的发达国家。以及绝大多数发展中国家和东欧经济转型国家，仍然把核电作为今后重要的能源选择之一，正积极的准备建造新的核电机组或开发新的核电技术。③康日新，关于我国核电可持续发展的思考[J]，管理现代化2003年第一期赵嫒，世界核电发展趋势与我国核电建设[J]，地域研究与开发2000年第一期安永锋，核能在我国能源战略中的地位J],山西能源与节能2003年第六期国际原子能机构的统计资料显示，截至2004年6月底，世界上正在运行的核电机组共有442座，总装机容量达到3．63亿千瓦，核发电量约占世界发电总量的17％。美国是世界上目前核电机组数量和总装机容量世界第一。法国、日本和韩国是世界上核电发电量比例最高的国家。①四、论核电的优点与劣势核电之优势清洁性。核电的清洁性主要体现在废气、废渣的零排放和低放射性。用百万吨级的煤电与核电站每年向大气排放的有害物质相比，煤电排放二氧化碳约为700万吨、二氧化硫约为6万吨、氮氧化物约为9万吨、火渣及飞灰约为80万吨；而在核电生产过程中，以上物质皆为零排放。②经济性。核电的经济性体现在燃料成本、维修费用。核燃料费占发电成本的27％，而煤却占煤电成本的60％；火电厂由于煤的吞吐量大，运行维修费也比相同规模的核电厂高。通过在统一厂址配置多个机组可以使核电站的建造周期明显缩短、建造费用大幅度降低，提高其经济性。资源优势。核聚变的材料氚以重水型式存在于海水之中。全世界海水中所含的氚通过核聚变释放出的能量可供人类使用50亿年。而矿物能源资源有限，目前已证实的石油资源为140.9*10'9吨，可供41年；天然气144.76*10'12吨立方米，可供64.1年；煤10.32*10’11吨，可供219年。带动相关技术和产业。核电产业是综合性很强的高技术产业。通过发展核电，可以带动其相关产业体系的建设及发展。核电之劣势投资大、周期长。据官方预算，每座核反应堆约为15亿至20亿美元。对一个国家来说，核电决策意味着巨额投资。技术难度大。核电所涉及的行业包括电力、机械制造、冶金、电子电器、仪器、仪表、建筑安装等，涉及反应堆物理、热工、水力、机械、电力、电子、辐射屏蔽、放射剂量、应用数学等几十个专业学科的应用。废料埋存难。中、低放废物的安全处理和储存问题从技术上已经解决，美国、法国的证赵刚、李晓静，中国核电装备制造业面临再次失去大发展对外机遇？[J],《科技中国》2005,3月号，40-44邹树梁、刘兵、陈甲华、刘文君，中国核电发展的现状与展望J]，南华大学学报（社会科学版）2004年12月第一卷第五期，第四页明，目前的浅底层埋藏固化中低放废物是可靠和安全的。资源利用率偏低。压水堆的铀资源利用率只有1％一2％，余下的98％一99％的铀238只能作为废料堆放起来。压水堆型的核电站在原料的利用方面不但产生很大的浪费，还增加了核废料的处理难度。安全隐患。核电的不安全主要反映在没有得到公众普遍心理接受，尤其是在前苏联切尔诺贝利核电站事件发生以后，对核电的恐慌一直存在。从核电本身来看，无论是改进型还是创新型设计，安全性主要集中在严重事故、核废物处置、核电链对环境、健康的影响、错误操作的严重后果。五、核电站的反思和具体措施针对切尔诺贝利事件造成的严重后果，我们需要反思我们对于核电的发展我们应该做什么。但是如果说应此而停止发展核电站，说建核电站就是自己要毁灭人类，那是不可能的，也是错误的。所以我们要做的不是考虑不建核电站，而是考虑如何使核电站更好的为我们人类服务。针对以上的劣势，我认为具体的解决方法有以下几种1.贷款。采用大量借贷的方式。比如，国外提供成套核电设备，并提供相应的买方信贷，用建成发电后所获得的资金来偿还贷款。这样的模式减小了建设初期自身的资金投入压力。2.改进技术及制定相关标准。技术的改进是一个持续的过程。为了稳定、甚至改善公众对被负面理解的技术的接受情况，技术改进可以提供必要的、但还不充分的先决条件。最合适的办法似乎是要求排除灾难性突发事件后果（不论它们发生的频率是多少）。这些事故包括迅速疏散的风险，对燃料循环的排放和废物最终处置问题给出清晰而明确的答案。鉴于不存在绝对安全等级界限，因此成功与否将依赖于能否提出一个令人信服的“划分”线。这个划分线的定义尽管尚未建立，结果也难以预料，但是它必须在社会政治框架里出现。“划分要求”可以在具体的技术术语里进行解释。制定“可接受的安全性”的技术标准显得较为重要。更广泛地开展国际间的合作。目前核电技术虽然是成熟的，但是还有一些技术问题有待进一步的解决，首先对目前运行的核电站，应在维护、运行、燃料供应和延长寿期方面进行改进；其次必须要大力推进改进型和革新型的设计。鉴于各国政府对研究、开发活动支持的有限性和概念设计的多样性，在今后10一15年内，为了使新技术得到应用和提升，国际问的合作是至关重要的。合作的核心是加强信息交流、共同评估方向和共同开发一些项目。这一点对于发展中国家的核电发展尤为重要。后记：选此题目做为我的论文题目，主要是由于今年3月11日发生的Fukushima核电站事件，其巨大的危害程度进一步引起了我的关注，所以决定写一篇有关核电站方面的问题除此之外，还要在这感谢教过我这课的所有老师和让我看后获益的论文及期刊资料的作者除此之外，还要特别感谢我的宿舍的室友，徐艺恒，张书天，黄世祥，和他们在一起的讨论，让我加深了对核电站的了解，以及对其带来的危害更深的反思。参考文献：1、 傅凯思、赵莎，关于核电安全的争议［J］，科技导报2002年3月份2、 程晓勇，国际