核安全 :国家安全包括的一项基本内容

更新时间:2023-11-10 17:06

核安全是指对核设施、核活动、核材料和放射性物质采取必要和充分的安全措施,防止由于任何技术原因、人为原因或自然灾害造成的事故发生,并最大限度地减少事故情况下的放射性后果,从而保护工作人员、公众和环境免受不当的辐射危害。

1942年,在恩利克·费米的领导下建成了世界上首个实验型原子反应堆。1947年,美国反应堆安全委员会首次提出了在反应堆外部设立密封安全壳的设想。1955年,在日内瓦举行的第一届和平利用原子能会议上,反应堆安全成为了核心议题。1971年,美国原子能委员会发布了轻水堆安全系统的基本设计准则。1986年,国际核安全咨询组织(INSAG)为确保核电站安全生产提出了一种系统且完整的管理概念——核安全文化。1994年6月,在维也纳国际原子能机构总部召开的国际核安全公约外交会议上通过了《核安全公约》。2003年6月,《中华人民共和国放射性污染防治法》颁布。2010年4月,首届核安全峰会在美国华盛顿哥伦比亚特区举行,主要讨论恐怖主义威胁、各国和国际社会的应对措施以及国际原子能机构在核安全领域的作用等问题。2019年9月3日,国务院新闻办发表《中国的核安全》白皮书。2024年3月,《核安全公约》有效性和效率问题工作组第二次会议在奥地利维也纳国际原子能机构总部召开。

定义

狭义的核安全是指在核设施的设计、建造、运行和退役期间,为保护人员、社会和环境免受可能的放射性危害所采取的技术和组织上的措施的综合。

广义的核安全是指对核设施、核活动、核材料和放射性物质采取必要和充分的监控、保护、预防和缓解等安全措施,防止由于任何技术原因、人为原因或自然灾害造成事故发生,并最大限度减少事故情况下的放射性后果,从而保护工作人员、公众和环境免受不当辐射危害。

历史沿革

1942年,在恩利克·费米的领导下建成了世界上首个实验型原子反应堆,为了预防不可控的链式裂变反应,该反应堆设计了一个由强中子吸收材料制成的吸收体,能迅速介入堆芯,从而确保反应的可控性。作为曼哈顿计划首站工程负责人的恩利克·费米,对核安全给予了极大的关注。在反应堆的首次临界试验中,恩利克·费米在权衡进度与安全后,决定让工作人员先用餐,再重新启动试验。随后反应堆成功达到临界点,人类历史上第一次链式反应开始正式运转。1947年,美国反应堆安全委员会首次提出了在反应堆外部设立密封安全壳的设想,这种设计能有效防止事故中放射性物质的泄漏。1955年,在日内瓦举行的第一届和平利用原子能会议上,反应堆安全成为了核心议题。会议中,专家们详细讨论了反应堆设计、安全壳、选址等基本安全原则,并对厂外放射性后果问题表示了深切关注。1971年,美国原子能委员会发布了轻水堆安全系统的基本设计准则,其中包含了针对极限事故的假设。这些准则要求核电厂安全系统必须能够应对这些假设事故,确保不会发生明显的放射性后果。至此,核安全管理的基础已经确立,包括选择远离人口稠密区的厂址、设计有效的安全壳以及制定设计基准事故等。

进入20世纪70年代中期,随着概率风险评价技术的成熟,美国国会要求对核电站进行概率风险评价分析。这一分析催生了拉斯姆森报告——WASH-1400《反应堆安全研究》。该报告首次将概率风险评价技术引入堆安全分析。在此阶段,核安全管理更加关注技术可靠性,在设计方面强调保守设计、设备可靠和系统的冗余性与多样性,而在程序方面则确立了纵深防御、固有安全性和故障安全原则等一系列基本原则。1979年3月28日发生的三英里岛事故为中核集团领域带来了深远的启示,凸显了即使在多重防护措施之下,严重事故仍有可能因为设备失效与人为失误的复杂交织而发生。该事件验证了纵深防御设计原则在极端条件下的有效性,同时也印证了《反应堆安全研究》对未来事故模式的预测。其后续影响具体体现在两个方面,首先,它推动了概率安全评估(PSA)技术在核能行业的广泛应用,其次,它增强了对超越原有设计考量范畴的事故分析重视,特别是针对安全壳在极端条件下的表现,促使业界更加关注超设计基准事故的应对策略。此外,三英里岛事故促使核电行业内部发生了一系列非技术层面的变革,聚焦于组织结构、管理实践、作业流程、人员教育、沟通机制、公众宣传及应急响应体系的优化。

1986年4月26日,苏联切尔诺贝利核电站4号机组发生了强烈爆炸。这次事故导致堆芯内的大量放射性物质失控释放,造成了严重的环境污染,迫使大量居民撤离家园。经过深入调查,最直接的原因是电厂所采用的堆型设计存在重大缺陷,这些缺陷在之前同类型电厂的调试过程中已有所体现,并已被报告给主管部门。然而,主管部门和相关部门并未给予足够的重视,甚至在事故发生的试验过程中,选择解列了安全保护系统。更深层次的原因则在于前苏联核电主管部门缺乏安全文化。同年,国际核安全咨询组织(INSAG)为确保核电站安全生产提出了一种系统且完整的管理概念——核安全文化。1994年6月,在维也纳国际原子能机构总部召开的国际核安全公约外交会议上通过了《核安全公约》,该公约于1996年10月24日生效。公约规定了民用核设施的安全标准,具有法律约束力,但具体规则制定等还是各国自主进行。1997年9月7日,《乏燃料管理安全和放射性废物管理安全联合公约》由85个国家代表出席的外交大会通过并开放签署,于2001年6月18日生效。

2003年6月,《中华人民共和国放射性污染防治法》颁布。2010年4月,首届核安全峰会在美国华盛顿哥伦比亚特区举行,来自47个国家的领导人或代表以及联合国国际原子能机构欧盟等国际和地区组织负责人出席会议,主要讨论恐怖主义威胁、各国和国际社会的应对措施以及国际原子能机构在核安全领域的作用等问题。2012年3月,在韩国首尔举行第二届核安全峰会,与会各国领导人和国际组织代表回顾了2010年华盛顿核安全峰会以来国际社会在核安全领域所取得的进展,重点讨论了加强核材料和核设施安全以及开展国际合作等问题。会议通过了《首尔公报》,提出了13项非约束力承诺或鼓励措施。2017年9月1日,第十二届中国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过《中华人民共和国核安全法》。2019年9月3日,国务院新闻办发表《中国的核安全》白皮书。这是中原地区发表的首部核安全白皮书。

2011年3月11日,日本东部太平洋海域发生里氏9.0级地震,继发海啸,导致福岛核电站受损,第一核电站1-4号机组放射性物质泄漏。根据国际核事件分级表(INES),该事故最终被国际原子能机构评定为核事故最高级,即特大事故(7级),与切尔诺贝利核事故同级。2014年3月11日,根据日本最新统计,因东京电力公司福岛第一核电站事故导致的去污、赔偿、废炉等费用已经超过11万亿日元。2021年4月13日,日本政府正式决定将福岛第一核电站处理过的核污染水排海,并于2023年8月24日正式启动排海。

2021年10月20日,在国际原子能机构维也纳总部召开《核安全公约》第八、九次联合审议会议组织会议,91个缔约方中的71个参加此次会议。2024年3月,《核安全公约》有效性和效率问题工作组第二次会议在奥地利维也纳国际原子能机构总部召开,会议审议了各缔约方提出的17项提案草案,涉及突发事件应对、国家报告编写模版、国家组构成和审议时间分配、国家审议报告编制、识别主要共性问题/良好实践/良好业绩、审议会议官员资质、程序文件综合审查等公约审议过程和议事规则等各方面问题。

涵盖领域

中国核安全法规按其所覆盖的技术领域分为10大系列,分别为通用系列、核电厂系列、研究堆系列、非堆核燃料循环设施系列、放射性废物管理系列、核材料管制系列、民用核安全设备系列、放射性物品运输管理系列、放射性同位素和射线装置系列、辐射环境系列。

核安全基本原则

总论

核安全基本原则是指为保证安全,达到核安全目标所必须遵循的、具有普遍意义的规则。核安全基本原则可以归纳为国家监督管理、营运组织核安全管理和核安全技术原则三大类。

核安中国家监管

政府需构建完善的法律体系,为核安全监管提供坚实的法律支撑;设立独立的核安全机构,负责制定和执行核安全法规,实施许可证制度,并独立承担监督和管理职责;立法明确规定,核设施营运组织是核安全的首要责任主体。

营运组织核安全管理

营运组织必须对其所管理的核设施承担首要的安全责任;负责申请和持有核安全许可证;实施全面的核安全管理,确保核设施的安全运行;在管理中贯彻安全优先的原则,建立高效的组织架构,培植安全文化,确保人员合格、制度完善、评价准确、应急准备充分。

核安全技术原则

核安全的核心目标是建立和维护有效的辐射防护措施,以防止人员、社会和环境受到放射性物质的伤害。这种有效防御的技术基础就是纵深防御原则,核设施的设计和运行应具备多重屏障和多层保护,确保放射性物质的外泄。同时,确保可能导致严重放射性后果的失效或综合失效的发生概率极低,并在万一发生事故时,能够迅速有效地缓解事故后果。

核安全条约

中国批准了核安全领域所有国际法律文书,先后加入《及早通报核事故公约》《核事故或辐射紧急情况援助公约》《核材料实物保护公约》《核安全公约》《制止核恐怖主义行为国际公约》《乏燃料管理安全和放射性废物管理安全联合公约》《不扩散核武器条约》等国际公约。

《核安全公约》

1996年3月1日,经中国人大常委会批准,中国正式成为《核安全公约》最早缔约方之一。中国政府代表团参加了历次审议会议及两次特别会议。中国代表分别担任《核安全公约》第五次审议会议和第二次特别会议主席。通过加强本国措施和与国际合作,在世界范围内实现和维持高水平的核安全;采取有效防御措施,保证核设施安全,保护个人、社会和环境免受电离辐射的有害影响;防止发生具有放射性后果的事故和在一旦发生事故时减轻事故后果。

《维也纳核安全宣言》

是国际社会对福岛核事故的重要经验反馈和响应行动。《宣言》肯定了各缔约方在福岛核事故后采取的核安全改进措施,要求通过国际合作进一步提高全球核安全水平;按照自愿和激励性原则,要求各缔约方新建核电厂满足宣言中提出的安全目标;鼓励各方充分参照国际原子能机构安全标准,有效履行《核安全公约》。

《核材料实物保护公约》

建立和维护全球范围内民用核材料和核设施实物保护体系,预防和打击涉及核材料和核设施的犯罪行为,为缔约国实现上述目的提供合作便利。中国于1989年和2009年先后加入该公约及2005年的修订案。

《制止核恐怖主义行为国际公约》

要求缔约国采取必要的立法和其他措施,将核恐怖主义行为定为刑事犯罪,规定各缔约国应当开展引渡和刑事司法协助等司法合作,共同打击核恐怖主义犯罪,规定以收缴等方式获得的核材料与其他放射性材料、核设施或装置的保管、储存和归还等。中国于2010年加入该公约。

《不扩散核武器条约》

《不扩散核武器条约》规定,1967年1月1日之前成功制造并爆炸过核武器和核装置的国家,是合法拥有核武器的国家。因此,中国、美国、俄罗斯、英国、法国是全球公认的五个核武器国家,统称“五核国”。中国于1992年加入该条约。《不扩散核武器条约》宗旨是,防止核武器扩散,推动核裁军,促进和平利用核能。该条约是国际核裁军与核不扩散体系的基石,是战后国际安全体系的重要组成部分。

核安全标准

国际原子能机构

国际原子能机构(International Atomic Energy Agency,IAEA)依照其《规约》,制定IAEA安全系列标准。这些标准实质上等同于各国的行政法规和部门规章。IAEA安全标准反映了人类与环境电离辐射防护的最高水平的国际共识,已出版发行的IAEA安全标准有三个系列:

一、安全基本原则。安全基础标准提出了基本的安全目标、安全保护原则和基础的安全要求。

二、安全要求类标准,旨在建立一套集成性和一致性的要求,以确保无论是现在和未来,保护人与环境的目标必须得到满足。

三、安全导则类标准,提供了相关建议和指导,对如何遵守上述安全要求类标准的规定提供更明确的指南。该安全导则介绍国际良好实践,并越来越多地反映最佳实践情况,以帮助用户努力实现更高的安全水平。

安全标准包括一个统一的安全基础标准(SF1)和一般安全要求类标准(GSR,由适用于所有设施和活动与分级方法的七个部分组成),同时辅以一组具体安全要求标准(SSRS)组成。安全要求的具体实施则是通过一般安全指南和具体安全指南来实现。

美国

美国的核领域标准相对来说最为齐全完整,覆盖核工业全产业链,有1000余项相关标准。

美国核领域绝大多数标准具有原创性。其核领域技术标准的原创能力在世界上处于领先水平,在国际上有较大影响力,如ASME 第III卷《核设施部件建造规则》享誉全球。

美国核领域标准有显著的分散型特征,这种分散性体现在两个方面,一是制定这些标准的组织是分散的,包括ANS、ASME、IEEE、ASTM和ACI等数个标准化组织。这一特点不同于法国和中国的核电标准化管理模式。二是在标准的覆盖面上也是分散的。宏观上在各个标准化组织之间以及在标准化组织内部感兴趣的标准化主题较为发散,微观上即使在某一特定领域,它的标准也比较发散。

美国的核领域标准虽然较为分散,但整体上并不矛盾和冲突。各个标准化组织通常代表了某一行业,在其管理范围内,往往又会根据特定的标准化主题划分专业委员会,专业委员会下可能还有工作组。这些细分的专业,初步构成了美国核领域标准的体系结构。

法国

法国为了建立自己的核电标准体系,在1980年底成立了专门的标准化组织——法国核岛设备设计、建造及在役检查规则协会(AFCEN)。该组织为非盈利机构且不受参与各方利益的制约。

AFCEN主要成员是EDF(法国电力公司), FRAMOTOME(法马通公司)及NOVATOME(诺瓦通公司),后来长期由EDF和AREVA(阿海珐集团,即原先的FRAMOTOME)组成并开展工作,法国核设施安全局(DSIN)也参与一定的活动。

AFCEN制定的系列标准主要适用于核电厂的核岛设计建造,称为设计与建造规则RCC(Design and Construction Rules),具体包括:RCC-M( 压水堆核电厂核岛机械设备设计和建造规范)、RSE-M (压水堆核电厂核岛机械设备在役检查规范)、RCC-E(压水堆核电厂核岛电气设备设计和建造规范)、ETC-F( 压水堆核电厂核岛防火设计和建造规范)、RCC-CW(压水堆核电厂核岛土建设计和建造规范)、RCC-C(燃料组件设计和建造规范)、RCC-MRx(高温堆、实验堆以及ITER核电厂核岛机械设备设计和建造规范)。此外,还有用于常规岛领域的RCC-EV、RCC-TA,以及与核领域相关的常规工业标准、数百项法国国家标准NF。

中国

中国国家标准化管理委员会负责制定中国标准化事业的发展规划,并对中国标准实行统一管理,统一计划、统一审查、统一编号和统一批准发布。核工业国家标准由中国国家标准化管理委员会统一管理,由中国核能标准化技术委员会和中国核仪器仪表标准化技术委员会负责本专业标准的制定、修订和技术审查。中国核能标准化技术委员会和中国核仪器仪表标准化技术委员会秘书处设在核工业标准化研究所。截至2017年,现行有效中国国家标准370项,其中核能领域中国国家标准270项,核仪器仪表领域中国国家标准100项。下一步主要在核电厂、核技术应用、核燃料循环领域开展标准编制工作。

军用标准

中国国家军用标准由中央军委装备发展部归口统一管理。现行中国国家军用标准156项。

核行业标准

核行业标准由中国国家国防科技工业局统一管理。现行有效核行业标准1100项,主要分布在铀矿地质勘查和采冶、核燃料、反应堆工程、核电厂、辐射防护、放射性同位素、核仪器仪表、质量与可靠性等领域。规划的核行业标准体系有核行业标准2500项,主要涉及铀矿冶、铀转化、铀浓缩、元件制造、辐射防护、退役、后处理、反应堆工程、核仪器仪表等领域,下一步工作重点将针对“华龙一号”制定元件相关标准,包括材料、试验等标准;后处理标准,核设施退役与放射性废物处理处置、快堆标准。

核电标准

中国核电标准化工作始于上世纪80年代。自2008年中国国家能源局主管核电标准以来,与中国国家标准化管理委员会联合印发了《压水堆核电厂标准体系建设规划》,标技委以规划为统领,不断健全标准体系表,积极开展标准制修订工作和标准化科研工作。经过几年的持续努力,在标准体系专题研究的基础上,结合行业的动态需求,建立了全面覆盖二代改进型核电和基本覆盖三代核电的《压水堆核电厂标准体系项目表》。截至2017年,项目表规划的标准数量达到1092项,其中现行有效中国国家标准77项、能源行业核电标准617项、电力标准7项,形成了包含通用和基础、前期工作、工程设计、设备、建造、调试、运行和退役等8大领域以及29个子领域的标准体系结构。

集团企业标准

集团企业标准由中国核工业集团公司统一管理。现行有效标准228项,主要涉及铀矿地质、核电运行、后处理、安全生产、研究堆退役、质量可靠性等领域。

团体标准

中国核学会团体标准由中国核学会统一管理。目前已经发布了《中国核学会标准管理办法》和《中国核学会标准实施细则》,首批发布《辐射加工用电子加速器装置运行维护管理通用规范》《卓越核安全文化基本原则》等2项团体标准。

ITER专项标准由科技部ITER中心统一管理。截至2017年,已组织中科院等离子体研究所等单位完成11项核聚变专项标准的编制工作,初步确定了ITER标准体系框架,为中国核聚变标准体系研究打下基础。

核事件分级

国际上通常采用国际核事件分级表(INES)对核安全事件进行分级。INES分级表将核安全事件分为7级。

国际核安全体系

结构与现状

20世纪50年代后期,国际社会开始建立国际核安全机制的进程,迄今已初步建立起国际核安全体系。当前的国际核安全体系主要由三大部分组成。一是关于核安保的国际法律机制。当前国际核安保领域主要强调防止核恐怖主义和核材料走私等。虽然《不扩散核武器条约》是以防止国家行为体中出现新的核武器国家为主要目的,但它仍然是国际不扩散核武器体制的基石,对防止核恐怖主义也有一定作用。现在国际上与防范和应对核恐怖主义直接有关的重要的国际法律文件主要有两个。

一个是《核材料实物保护公约》(1980年联合国大会通过)及其修正案(2005年联合国大会通过)。该公约将非法拥有、使用、转让核材料,窃取核材料,以及威胁使用核材料造成任何人死亡或严重受伤或财产严重受损等行为都定为犯罪。另一个是《制止核恐怖主义行为国际公约》(2005年第59届联合国大会一致通过)。该公约要求各国加强合作,打击核恐怖主义行为,并鼓励各国在防止恐怖袭击的信息交流和相互协助与刑事调查及引渡程序上开展合作。

《公约》界定了三类核恐怖行为:(1)拥有放射性材料或制造或拥有一个装置,其目的是致人死亡或严重受伤,或致使财产或环境受到重大损害;(2)以任何方式利用放射性材料或装置,或利用或破坏核设施,以致放射性材料外泄或有外泄的危险,其目的是致人死亡或致人严重受伤,或致使财产或环境受到重大损害,或迫使某一自然人或法人、某一国际组织或某一国家实施或不实施某一行为;(3)通过威胁或使用武力,非法和故意索要放射性材料、装置或核设施;威胁利用放射性材料或装置,或威胁利用或破坏核设施。这两个文件为国际合作应对核恐怖主义奠定了基础。

二是关于核能安全的国际法律机制,主要由数量众多的国际条约组成,大致可分为三类。第一类是确保安全地利用核能的国际法律文件,主要包括《核安全公约》、《乏燃料管理安全和放射性废物管理安全联合公约》、《放射性物质安全运输条例》、《核安全标准》等。第二类是发生核事故时进行救援、减轻核事故后果以及核损害赔偿的国际法律文件,主要包括《及早通报核事故公约》、《核事故及辐射紧急情况援助公约》、《核损害第三方责任巴黎公约》、《关于核损害民事责任的1963年维也纳公约》、《核损害补充赔偿公约》等。第三类是涉及防止核材料与核废物污染环境的国际法律文件,如《防止倾倒废物及其他物质污染海洋公约》、《海洋生命安全公约》、《南极条约》、《防止从陆地污染海洋公约》等。其中,关系到核能安全利用的主要是前两类国际法律文件。

三是与核安保及核安全相关的国际组织,主要包括国际原子能机构、国际辐射防护委员会、经济合作与发展组织核能机构、联合国原子能辐射效应科学委员会、国际刑警组织等。这些国际组织的主要作用是对核能的安全利用与核安保进行组织保障,加强对核能利用的国际监管。其中,国际原子能机构在全球核安全领域发挥了主导作用。该机构成立于1957年,是国际核领域的政府间科学技术合作组织,同时兼管地区原子能安全及测量检查,其两大职能是保障监督与和平利用核能。国际原子能机构不是联合国的专门机构,但与联合国订有关系协定,同联大、经社理事会和安理会有直接联系。

该机构的主要活动有:向成员国提供技术援助,帮助它们开展和平利用核能的研究和应用;与有关国家和国际组织订立“保障监督协定”,对成员国的民用核项目实施保障监督,以确保这些项目不用于任何军事目的;组织研究和制定有关核能利用的安全条例,并向世界各国推荐使用;与有关成员国或专门国际机构签订科学研究合同;召集各种科技会议,通过建立情报网、图书馆和出版书刊等方式组织关于原子能和平利用的资料交流。1997年5月,国际原子能机构特别理事会完成了关于加强保障监督机制措施的“93+2计划”,通过了保障监督附加议定书范本。这标志着该机构的保障监督能力和范围从仅核查各国申报的核活动,扩大到可探察无核武器国家的秘密核设施与核活动。由国际原子能机构主持制定、并由其总干事保存的《核材料实物保护公约》在防止核恐怖主义与核材料走私等方面起着重要作用。

核安中国际法律框架有助于成员国在核安全方面进行国际合作,并有利于它们之间的信息共享与技术共享。近年来,国际社会为了加强和巩固国际核安全体系又做出了一些重大努力。

首先,国际核安全峰会机制化取得重要成果。自2010年4月首届核安全峰会在美国首都华盛顿举行后,形成了每隔两年在世界不同大洲的国家轮流举行国际核安全峰会的惯例和规则。峰会已成为核安全领域全球治理的最高层磋商和对话机制。已召开的两届峰会促进各国在核安全与核安保方面达成了一些重要共识并采取若干有效措施。首届峰会通过的《华盛顿核安全峰会工作计划》强调国际合作以维护有效的核安全,呼吁与会各国及国际或地区性组织为增进核安全共同努力,力争在4年内确保所有易失控核材料安全,并支持将经修订的《核材料实物保护公约》和《制止核恐怖主义行为国际公约》等国际核安全文书的目标作为全球核安全体系的实质要素。

2012年第二届核安全首尔峰会召开于日本福岛核电站泄漏事故后,不仅讨论了“核安保”(Nuclearsecurity)问题,还讨论了“核安全”(Nuclearsafety)问题,并将两者进行有机结合。与首届核安全峰会相比,此次峰会真正实现了与会各方在核安全问题上由“共识”向“行动”的转变,并使国际核安全峰会逐步实现机制化,成为世界各国和有关组织探讨核安全问题的重要平台。峰会通过的《首尔公报》针对国际核安全问题提出了11项需要优先解决的课题,并制定了具体的解决措施。峰会提倡各国在使用高密度低浓缩铀方面开展国际合作,以支持研究和实验型反应堆的运行。为了方便各国向国际原子能机构提供有关核材料和其他放射性材料的必要信息,大会呼吁与会各国加入国际原子能机构有关核材料的“非法贸易数据库”(IllicitTraffickingDatabase)项目,并鼓励各国有关部门依托国际刑警组织设立放射性和核恐怖主义预防小组(RadiologicalandNuclearTerrorismPreventionUnit)等平台,就个体参与非法交易核材料和其他放射性材料的行为加强信息共享。第三届国际核安全峰会将于2014年在荷兰举行。

其次,国际原子能机构在核安全领域的中心地位得以确立。两次核安全峰会都重申了国际原子能机构在国际核安全框架中的重要作用。2011年9月,国际原子能机构成员国大会审议并通过了《国际原子能机构核安全行动计划》。该行动计划的目的是在日本福岛核事故背景下,“为巩固全球核安全框架确定一个工作安排”,从而提高世界范围的核安全和应急水平,加强对人类和环境的核辐射防护。行动计划涉及12项主要行动,其中每项行动都有相应的子行动作为支撑。工作重点包括根据福岛核事故教训对核电站安全薄弱环节做出评估、加强原子能机构同行评审、加强应急准备和响应等。

另外,国际核燃料银行建设开始起步。近年来,国际社会在建立核燃料银行方面开始取得进展。2008年3月,国际原子能机构的刊物发表文章,建议建立由国际原子能机构控制的低浓缩铀储备库或国际浓缩铀中心。②2009年5月,国际原子能机构正式提出建立国际核燃料银行的建议。其主要目的是由国际核燃料银行在非歧视和非政治基础上向世界各国的核能反应堆提供核燃料,以减少非核武器国家发展它们自己铀浓缩技术和设施的需要,从而有助于减少核扩散的危险。

已有60多个国家向国际原子能机构表达了对这一核能项目的兴趣,但也有某些国家担心如果它们从国际核燃料银行接受燃料,就会失去获得铀浓缩和钚再处理技术的途径。③从实践方面看,俄罗斯在西伯利亚的安卡斯克建有国际铀浓缩中心(IUEC),可以“向该中心的成员组织提供有保证的铀浓缩能力”。2007年5月,俄罗斯联邦与哈萨克斯坦共和国签订了在该国际铀浓缩中心框架下的第一个协定。④2009年Il月,国际原子能机构理事会批准俄罗斯关于建立低浓缩铀储存的建议。根据该建议,如果国际原子能机构提出要求,国际原子能机构的成员国可以从该储存中获得低浓缩铀。2010年3月俄罗斯和国际原子能机构同意,在西伯利亚的安卡斯克建立世界上第一个核燃料银行。

缺陷

通过多年发展国际核安全体系有了一定的结果,但仍存在一些缺陷与不足。这主要表现在以下几个方面。

第一,强调防止核扩散多,重视防止核事故不够。核安全问题包括两大部分。一是核“安全”,主要指最大限度地减少涉及放射源事故的可能性并在发生事故时减轻其后果的措施。广义的核安全是指涉及核材料及放射性核素相关的安全问题,目前包括放射性物质管理、前端核资源开采利用设施安全、核电站安全运行、乏燃料后处理设施安全及全过程的防核扩散等。狭义的核安全是指在核设施的设计、建造、运行和退役期间,为保护人员、社会和环境免受可能的放射性危害所采取的技术和组织上的措施的综合,其内容包括:确保核设施的正常运行,预防核事故的发生,限制可能的核事故后果等。二是核“安保”,系指防止未授权接触放射性材料,以及防止放射性材料的丢失、盗窃和擅自转让的措施。国际核安全体系应包括核“安全”与核“安保”这两大部分,但从传统来看,国际核安全体系更侧重于核“安保”,即防止核扩散,‘而对核“安全”,即防止核事故重视不够。核能与煤、石油等常规能源相比,是一种污染和碳排放较少,因而较为清洁的能源。

1954年,世界上第一个核电站在苏联问世。此后,世界许多发达国家纷纷建设核电站。20世纪80年代以来,少数发展中国家也在核能发展上取得重大进展。至2011年初,已有40多个国家在不同程度上开发了核能。但同时,核能的利用和发展也伴随着放射性释放和污染的风险,其安全性风险尤为突出。1986年前苏联切尔诺贝利核电站事故带来的痛苦记忆尚未消失,25年后日本福岛核电站放射性物质泄漏事故又给人类以重创。福岛核泄漏事故不仅凸显了日本核安全机制的严重问题,也暴露了国际核安全体系在防止核事故方面存在的严重缺陷。日本政府违反核安中国际法律和制度,监管及应对核安全问题能力较弱,而国际原子能机构及其他国际核安全机构对此缺乏有效监管和惩罚的权力。例如,日本缺乏对超设计严重核事故的应对能力,而国际原子能机构及其他国际核安全机构对此监督机能缺失。地震引发的海啸是福岛核事故的直接原因,但对超设计严重核事故的预防和应对不足是事故发生的主要原因。作为日本最大的私营核电企业,东京电力公司在核电厂安全运行管理上存在不规范行为,在处理事故时的表现与其企业地位不符,但国际原子能机构及其他国际核安全机构对此同样无法监督。日本福岛核电站放射性物质泄漏事故加剧了人们对核能安全性的担忧。目前世界上出现两种相反的态势。一方面,随着对核安全问题担忧的加剧,少数发达国家开始减少核电站。

2011年5月,德国政府宣布2022年前将关闭德国所有核电站。另一方面,在能源缺乏和寻求减少碳排放的今天,世界许多国家对使用核能的兴趣日益增强,或计划建设新的核电设施,或翻新旧的核电厂。预计未来15年内,世界核电站数量可能翻倍。至2011年10月,世界各国在运行的核反应堆共432座,核能发电量2010年达26300亿度,占世界总发电量的13.80'/0,累计运行时间已超过1万堆年(1堆年相当于核电站中的1个反应堆运行1年)。①据国际原子能机构统计,在2010年全世界正在运行的核电站中,美国最多,达104座;法国59座,英国和俄罗斯也都在30座以上。2010年核发电量在国内总发电量中所占比例超过20%的有19个国家,比2000年增加了两个。其中,立陶宛比例最高,达到78010;比利时和斯洛伐克超过50%;乌克兰、瑞典和保加利亚3国则都在40%以上;韩国等8个国家也占到31c70到39%之多。正在建设和计划建设的核反应堆总计达215座。尽管迄今核电站主要分布在工业化国家,但目前正在建设的32个核电站中有31座分布在亚洲、中欧和东欧地区。

经济合作与发展组织核能机构和国际原子能机构秘书处预计,到2035年,世界核发电能力将从2010年底的375千兆瓦增加到540千兆瓦至746千兆瓦之间,即增长44%至99%。但总的来说,将关闭的核电站数量与新建和将建的核电站数量相比,是非常少的。虽然现有许多核电站通过采取各种措施减少了发电成本并提高了安全性,但核能的安全问题具有极大的敏感性。核事故可能造成的放射性物质泄漏,不仅会导致人员伤亡,在社会引起强烈反响,还会导致大范围和长时期的核污染。切尔诺贝利核电站事故发生区至今仍是辐射污染严重超标的无人区,日本福岛核电站事故也对包括陆地和海洋的周边环境造成后果难以估量的严重放射性污染。国际社会虽然在福岛核电站事故发生后更为重视核事故的预防,如第二届核安全峰会专门讨论了防止和应对核电站事故问题,但从国际核安全体系总体上做出的制度性改进和采取的相应措施仍显不足。

第二,以美国为主导建立,体现出鲜明的西方特性。冷战时期,国际核安全体系主要是在美国和苏联的主导下开始建设的。冷战结束以来,美国和西方主导了国际核安全体系的构建。因此,国际核安全体系不可避免地反映出其西方特性。上述偏重防扩散、轻视防事故就是这一西方特性的典型表现。在防止和应对核恐怖主义问题上,国际核安全体系也主要侧重于法律和技术上的防范措施,而缺乏对国际核恐怖主义的治本之策。随着核设施与核材料数量的增加,核恐怖主义的威胁正在加大。经济合作与发展组织核能机构和国际原子能机构秘书处资料显示,从2008年至2010年,世界上已探明的铀矿储量增加了12.5%,全球铀矿产量增长了25%。根据独立分析机构“国际核裂变材料专家组”的报告,截至2010年,全球共存有1600吨高浓铀和500吨分离钚,这些核材料足以制造10万枚核弹头。

国际原子能机构统计,1993-2011年,全球共发生2163起遗失、盗窃、走私或贩卖危险核和放射性材料的案件。其中,从20世纪90年代初至今,全球共发生经确认的武器级核材料被窃或丢失等事件多达18起。③如果这些核材料落人恐怖分子手中,后果将极其严重。2005年,“基地”组织曾在网站上公布了一本说明手册,详细介绍如何利用浓缩铀制造“脏弹”和小型炸弹的方法。恐怖分子还可能以反应堆等核设施为袭击目标,制造爆炸、火灾等事件,人为制造大量放射性物质的外泄,严重危害核设施周围及下风远距离的公众健康,进而扰乱社会秩序,造成严重经济损失。在有核国家失于防范的情况下,恐怖分子也可能窃取核武器。一旦恐怖份子掌握并利用核武器发动袭击,其后果不堪设想。还需提及,西方国家,特别是美国掌握了国际核安全体系的议题制定权和话语权,而广大发展中国家由于研究不够,核技术也不够先进,因此在大多数情况下只能随大流。这是当前国际核安全体系西方特性的另一个重要表现。

第三,体系的完整性、普遍性和监督力度不够,存在一些漏洞。国际核安全体系虽然已初步建立起基本框架,但要建成完整的国际核安全体系仍有很长的路要走,特别是还未形成全球、区域、次区域、国家等多个层次相联系、相协调的机制,未能完全覆盖核安全与核安保的所有领域,也未能充分发挥防止核事故和防止核恐怖主义的多种功能。国际核安全法律体系的普遍性不够,《核材料实物保护公约》修订案的签约国只有55个,不到联合国会员国总数的1/3。

国际核安全法律体系规定的监督力度也不够,如日本政府违反核安中国际法律和制度,未事先向国际社会与周边邻国通报,就批准运营公司向海里排放上万吨超标500倍的放射性废水,但没有可以对日本这种做法进行监督的国际机制,日本政府并未因违反核安中国际法律受到任何惩罚。国际核安全法律体系的规定也存在一些漏洞。例如,2011年5月29日,日本报纸报道称,日本政府正在讨论加入《核损害补充赔偿公约》,目的是限制中国、韩国、俄罗斯等周边国家民众就此次福岛核电站泄漏、排污人海等行为向日本政府和企业索赔。④日本福岛核电站事故使海洋环境遭受严重放射性污染。根据《关于核损害民事责任的1963年维也纳公约》等国际条约,受到这种严重放射性污染影响的其他缔约国受损害的人员可以向福岛核电站所在的装置国日本索赔。在目前日本没有签署该条约的情况下,中韩等国民众可在本国法院提起诉讼,要求日本政府赔偿;但如果日本加入《核损害补充赔偿公约》,周边国家民众就必须通过日本法院提出赔偿诉讼。因此,有必要对国际核安全体系做进一步的改革与完善。

核电安全

核电站防护

中国政府对于核电站防护总体要求是安全第一、质量第一、预防为主。

选址要求

选择合适建造核电厂的地理位置,是核电工程的第一个环节,也是核电安全管理的起点。选择厂址时既要考虑到厂址地质、地理、气象等自然环境因素对电厂安全的影响,也要考虑电厂周围与居民环境对电厂安全的影响,同时还要考虑核电厂运行及可能的事故对环境和居民正常生产与生活的影响。另外,核电厂选址还要权衡安全要求与经济运作。为了防止放射性的意外泄露,核电厂址对地质、地震、水文、气象等自然条件和工农业生产及居民生活等社会环境都有严格到近乎苛刻的要求。这些要求已经以法规的形式确定下来,只有满足要求的厂址,才有可能得到国家核安全监管部门的批准。在选址过程中要研究调查的是:人口密度与分布、土地及水资源利用、动植物生态状况、农林渔养殖业、工矿企业、电网链接、地质、地形、地震、海洋与陆地水文、气象等历史资料和实际情况。采用的方法也是“兴师动众”的,包括卫星照相、航空测试、地面测量、地下勘探、大气扩散试验、水力模拟试验、理论模型计算等。

纵深防御措施

核电站的设计、建造和运行,按照国际原子能机构提出的“纵深防御”原则,从设备上和措施上提供多层次的保护,确保放射性物质能有效地包容起来不发生泄露。纵深防御包括以下五道防线:

第一道防线:保证设计、制造、建造和运行、检修的质量,防止出现偏差。

第二道防线:严格执行运行规程,遵守运行技术规划,及时检测和纠正偏差,对非正常运行加以控制,防止演变成事故。

第三道防线:万一偏差未能及时纠正,发生设计基准事故时,自动启动电厂安全系统和保护系统,防止事故恶化。

第四道防线:万一事故没能得到有效控制,启动事故处理规程,保证安全壳的完整性,防止放射性物质外泄。

第五道防线:如果上述各道防线失效,立即启动场外应急响应,努力减轻事故对公众和环境的影响。

压水堆的放射性屏障

为保障公众和环境不受核电站放射性物质的伤害和污染,压水式反应堆设置了四道安全保护屏障,只要其中有一道是完整的,放射性物质就不会泄漏到厂房以外,全世界的压水式反应堆均有良好的安全记录。

压力堆核电站设有四道防止放射性屏障:

第一道屏障是燃料芯块。燃料芯块是烧结的二氧化铀陶瓷晶体,它的大部分微孔不与外面相通。正常情况下,核裂变产生的放射性物质98%以上都滞留在这些微孔内。

第二道屏障是燃料包壳,它把燃料芯块以及裂变产物密封在镐合金包壳内;

第三道屏障是一回路边界,压力容器和一回路承压的管道和部件是能承受高压的密封体系。即使燃料包壳破损,放射性物质也被包容在压力容器内,不会泄露到反应堆厂房中。

第四道屏障是安全壳,它是高大的预应力钢筋混凝土构筑物,一旦压力容器及其管道破漏,放射性物质将被包容在安全壳内,不至于外漏。安全壳可以抵御地震、龙卷风和喷气式飞机冲击等外力的撞击。

监督措施

中国对核电厂的“三废”处理执行严格的“环境影响评价”和“三同时”制度;核电厂自身执行更为严格的“三废”处理和排放的管理。核电站一般的实际“三废”排放仅为中国国家规定的1/1000到1/100;地方环保部门还对核电厂的“三废”排放进行24小时不间断地同步检测。

事故模式

一级,核电站运行中出现“异常",安全系统偏离规定的功能范围,但尚未构成危险。

二级,核电站运行中出现的“一般事件”,未造成放射性影响,但可能出现需要重新评价安全效能的后果。

三级“重大事件”,造成现场有极少量放射性物质外逸,引起现场污染,公众有可能受到小部分规定限制的照射,安全系统可能失去作用,但还不需要采取应急保护行动。1992年3月21日在俄罗斯圣彼得堡附近的索斯诺维博尔核电站曾出现的一次核泄漏,就属于三级事件。

四级,核电站内“事故”。造成反应堆芯部分损坏,放射性物质少量外逸,对工作人员有严重健康影响,公众受到相当于规定限值的照射,这种情况下,一般不需要采取应急保护行动。但有可能出现少量辐射物影响当地居民,对食品和饮水要进行必要的检查。

五级,影响核电站外部的“大事故”。事故引起反应堆芯严重损坏,造成放射性物质有限外逸,可能危及现场内外设施和人员安全,应部分实施地方应急保护行动。1979年美国三哩岛核电站出现的事故,属于核电站五级事故。

六级,核电站“严重事故”。事故造成放射性物质明显外溢应立即实施地方应急动员,说服附近居民紧急撤离,以免造成对人身健康的严重影响。

七级核电站“极大事故"。事故造成放射物质大量外逸,对环境和居民健康都可能造成严重影响。1986年4月26日,苏联切尔诺贝利核电站发生的事故,属于核电站极大事故,它使大量放射性物质释放到空间,对大片地区的居民健康和环境造成长期影响。

核电防护

首先,核燃料的安全性体现在其多层防护结构上。最内层是二氧化铀,它具备类似陶瓷的稳定性和惰性。紧接着,这一层被气密性极好的锆合金外壳紧密包裹,形成了第二层防护。第三层是核反应堆的反应炉压力槽,这是由厚度超过十余厘米的钢材制成的容器。随后是第四层防护,即核反应堆的耐压、气密封闭的围阻体。最后,核反应堆建筑构成了最外层的防护。在新型的核反应堆设计中,它实际上扮演了第二层围阻体的角色。

然而,人为错误与机械故障一旦交织,便可能引发极其严重的后果,直接威胁到人们的健康,污染土壤和植物,甚至可能被动物和人类吸收。强烈的辐射暴露可能导致短期内的疾病甚至死亡,长期来看还可能诱发癌症和其他致命疾病。此外,核电站一旦发生事故,可能是核恐怖主义活动的结果。

中国的核安全建设

树立理性、协调、并进的核安全观

2014年3月24日,在荷兰海牙第三届核安全峰会上,习近平主席提出理性、协调、并进的核安全观。

中国核安全观的核心内涵是“四个并重”。1、发展和安全并重,以确保安全为前提发展核能事业。2、权利和义务并重,以尊重各国权益为基础推进国际核安全进程。3、自主和协作并重,以互利共赢为途径寻求普遍核安全。4、治标和治本并重,以消除根源为目标全面推进核安全努力。中国核安全工作的基本原则是:安全第一、依法治核,预防为主、纵深防御,责任明确、独立监管,严格管理、全面保障。

构建核安全政策法规体系

中国先后发布了《核安全与放射性污染防治“十二五”规划及2020年远景目标》《核安全与放射性污染防治“十三五”规划及2025年远景目标》,分析了核安全现状与形势,阐明了核安全指导思想和基本原则,明确了核安全目标指标、重点任务、重点工程、保障措施,统筹核安全各项工作,有效提升核安全水平和监管能力。

2003年6月,《中华人民共和国放射性污染防治法》颁布;2017年9月,《中华人民共和国核安全法》颁布。截至2019年6月,颁布《民用核设施安全监督管理条例》《民用核安全设备监督管理条例》《核材料管制条例》《核电厂核事故应急管理条例》等行政法规9部,发布部门规章30余项和安全导则100余项,制定核安全相关中国国家标准和行业标准1000余项,31个省、自治区、直辖市制定地方性法规文件200余个。

实施科学有效安全监管

中国把保障核安全作为重要的国家责任,成立专门机构实施统一监管,建立健全“三位一体”监管机构。1984年,中国成立国家核安全局,负责民用核设施安全监督管理,制定核安全政策、法规、标准和规划,实施核安全许可,统筹中国核安全监管工作。设置华北、华东、华南、西南、西北、东北6个地区核与辐射安全监督站,作为国家核安全局派出机构,实施区域核安全监督检查。设立核与辐射安全中心、辐射环境监测技术中心等专业技术机构,为安全审查、独立验证、监督执法、辐射环境评价等提供全方位支持。在核安全方面做到全链条实施审评许可、全过程开展监督执法、全天候监测辐射环境、提升核与辐射事故应急能力、不断推进队伍建设、大力开展核安全技术研发、全面实施核安全改进行动。

保持高水平安全

中国长期保持良好的核安全记录,核电安全运营指标居世界前列,核技术利用安全水平不断提升,核材料管控有力,公众健康和环境安全得到充分保障。2000年、2004年、2010年和2016年,国际原子能机构对中国开展了4次核与辐射安全监管综合评估,充分肯定中国核安全监管的良好实践和经验做法。

营造共建共享的核安全氛围

中国持续强化核安全文化建设,构建中央督导、地方主责、企业执行、公众参与的沟通机制,规范从业人员行为并鼓励公众参与。政府部门推动核安全精神,通过政策引导和监督,倡导核心价值观,发布文化政策声明,开展宣传贯彻和评估,增强政务透明度。涉核单位设立专门机构,将核安全文化融入各环节,公开重要信息。同时,组织核科普活动,增进公众了解,建立参与机制,征求意见,并通过多平台开展宣传教育,纳入教育体系,提升公众对核安全的认知与参与度。

打造核安全命运共同体

中国致力于和平开发核能,承担核安中国际责任,批准并严格执行核安全领域国际法律文书,参与多个国际公约及倡议。作为《核安全公约》等关键公约的成员国,中国积极贡献于全球核安全治理,支持国际原子能机构核心作用,并捐款支持核安全基金。同时,中国深化核不扩散合作,参与多边机制,制定出口管制条例,并加强核恐怖主义打击合作。与多国及国际组织建立核安全合作机制,签订协议,进行高层互访、专家交流等全方位合作。中国还通过分享监管体系、技术、经验等资源,推广核安全知识,支持发展中国家提升核安全能力,为全球核安全水平的提升贡献力量。

中国政策

1984年,国务院决定成立国家核安全局,并赋予其监督管理中国民用核设施安全的职责和重任。2017年2月,国务院批准发布《核安全与放射性污染防治“十三五”规划及2025年远景目标》。规划明确了6项目标、10项重点任务、6项重点工程和8项保障措施,包括提升核设施安全水平、核技术利用装置安全水平、放射性污染防治水平、核安保水平、核与辐射应急水平以及核与辐射安全监管水平等6项目标《中华人民共和国核安全法》于2017年9月1日通过,2018年1月1日起施行,作为核安全领域的顶层法律,是国家安全法律体系的重要组成部分。

核安全文化

核安全文化的理念起源于国际原子能机构苏联切尔诺贝利核事故根本原因的深刻总结,随着核能与核技术利用事业的发展,逐步受到国际社会的普遍重视,福岛县核事故又一次敲响了核安全文化弱化会导致严重后果的警钟,国际社会进一步加深了对核安全文化的建设与研究。

核安全文化,是指各有关组织和个人达成共识并付诸实践的价值观、行为准则和特性的总和。在核技术利用领域,可概括为企业法人及管理人员的核安全意识与理念,企业核安全管理制度的建立与执行,以及辐射工作人员对核安全的认知所体现的具体行为。 

核安全监督机构

核与辐射安全有关的重要国际机构有国际原子能机构(IAEA)、国际辐射防护委员会(ICRP)、经济合作与发展组织核能机构(OECD/NEA)、联合国原子能辐射效应科学委员会(UNSCEAR)。

国际原子能机构是国际原子能领域的政府间科学技术合作组织,同时监管地区原子安全及测量检查,于1954年12月由第9届联合国大会通过决议设立,并于19557年7月成立,是联合国的一个专门机构,总部设在维也纳。国际辐射防护委员会前身是建立于1928年的国际放射学学会,后改名为国际X射线和铀防护委员会,1950年重组并改为现名,其秘书处设在瑞典。经济合作与发展组织核能机构于1961年由经济合作与发展组织从欧洲经济合作组织发展而来,核能机构是它的一个专门机构,设于巴黎联合国原子能辐射效应科学委员会于1955年根据联合国913(X)决议而建立,宗旨是解决全世界关注的放射性对人类健康和环境的影响问题,其秘书处设在维也纳

相关事件

切尔诺贝利核泄漏

1986年4月26日,切尔诺贝利核电站4号机组汽轮机脱扣,堆芯冷却剂沸腾,反应堆功率失控急剧上升至满功率的100倍,随即发生爆炸,爆炸灾难发生后的辐射尘也随着大气飘散到苏联西部地区、东欧地区、北欧部分地区,引发国际社会对核电发展的质疑。事故虽已过去,但切尔诺贝利地区的甲状腺癌、胃癌等发生率比其他地区高三倍,儿童夭折率比其他地区高五倍。据有关科学数据预测,完全消除这场浩劫对生态环境的影响至少需要800年,持续的核辐射危险将持续10万年。据2005年联合国、国际原子能机构、世界卫生组织和乌克兰等机构的联合报告显示,该事件死亡人数约为9000人,事故周围6万多平方公里的土地受到污染,数百万人受到核辐射侵害,事件的影响还未曾终结。

福岛核泄漏

2011年3月11日,日本东部太平洋海域发生里氏9.0级地震,继发海啸,导致福岛核电站受损,第一核电站1-4号机组放射性物质泄漏。根据国际核事件分级表(INES),该事故最终被国际原子能机构评定为核事故最高级,即特大事故(7级),与切尔诺贝利核事故同级。2014年3月11日,根据日本最新统计,因东京电力公司福岛第一核电站事故导致的去污、赔偿、废炉等费用已经超过11万亿日元。2021年4月13日,日本政府正式决定将福岛第一核电站处理过的核污染水排海,并于2023年8月24日正式启动排海。

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