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自从1951年12月20日美国试验增殖反应堆首次利用核能发电以来, 直至今日人类历史上发生过三次重大核电事故。1979年3月29日发生于美国宾州的三哩岛核泄漏事故, 1986年4月26日发生于前苏联(乌克兰境内)的切尔诺贝利核电站事故, 2011年3月11日发生于日本福岛县的福岛第一核电站事故。根据国际核能事件分级表(INES)的分类, 三哩岛核泄漏事故为5级, 具有场外风险, 放射性物质有限释放, 此时核反应堆堆芯和辐射屏障出现严重损坏。切尔诺贝利核电站事故和福岛第一核电站事故均为7级, 是特大核事故, 有大量核污染泄漏到工厂以外, 造成巨大健康和环境影响。下面让我们回顾一下这两次特大核事故的今昔状况[-]。
1 切尔诺贝利和福岛核事故的发生及抢险1.1 切尔诺贝利核事故发生及抢险
1986年4月26日, 切尔诺贝利核电站4号机组爆炸, 泄漏大量放射物质。事故发生后, 前苏联立即调动60万的抢救大军, 分空、陆和地三路封锁核电站的辐射源[]。抢险的第一步, 是终止反应堆内的裂变反应。但是反应堆处于炎炎大火之中, 抢险人员根本无法靠近。于是, 前苏联政府调动了最顶尖的飞行员, 驾驶直升机运送士兵, 从空中投下沙包和硼酸。沙包用来熄灭火焰, 硼酸用来终止裂变反应。在投了5000吨的硼酸和沙包之后, 反应堆内的裂变反应终于停止。但事故还没有停止, 反应堆内的熔化燃料形成了温度极高的熔融物。这些熔融物把地面上的水泥板烧裂, 并继续往下侵蚀。而地底下是供应全国的地下水, 一旦地下水受到核污染, 后果就更加不可控制了。于是, 前苏联政府派出了一万名矿工和共青团员开始挖地道, 他们的任务是挖出一条隧道通到反应堆底部, 用水泥把下面填满, 以阻止熔融物往下侵蚀。但更为难以想象的事情还在地面上, 反应堆中带有放射性的石墨块被炸得四处都是, 必须将这些放射性石墨块扔回到反应堆里, 以减少放射性的释放。这些工作本来应该是由机器人完成的, 但由于现场辐射太高, 机器人没过多久就报废了。苏联政府只好派出士兵来完成这个任务。3400多名士兵每45 s换一人, 轮番冲上厂房屋顶将石墨扔回反应堆, 每人只能铲两铲。当然, 这些士兵也是没有任何防护措施保护。最后, 切尔诺贝利核电站终于被一个由水泥浇筑而成的盖子封锁住了。这就像给核电站造一个水泥的棺材一样永久地将其封住, 这个水泥盖子也被称为"石棺"。
1.2 福岛核事故发生及抢险
2011年3月11日, 日本东北部太平洋海域发生9级地震, 福岛核电站又遭到高达15 m的海啸冲击,把两台应急柴油机淹没kaiyun欧洲杯app(体育)官方网站, 核电站的最后一道防线失效, 电站反应堆内便发生了锆-水反应, 产生大量氢气, 便产生了氢气爆炸。福岛核事故的爆炸和切尔诺贝利的爆炸是有本质区别的, 切尔诺贝利核事故的爆炸是堆芯内部的蒸汽爆炸, 放射性物质随着爆炸飞溅出来, 而福岛核事故的爆炸是厂房内的氢气爆炸, 使大量放射性物质泄漏, 造成了极为严重的后果[]。抢救时, 据很多业内人士给出了建议:就把周围的海水直接灌到反应堆内冷却堆芯余热, 但这样反应堆就会受到海水的污染, 需要报废。另外一种方法就是空运备用柴油机, 或者直接把军舰开过来, 用军舰上的大型发电机给水泵供电。当然, 东电公司都没上报日本首相菅直人, 更不可能在第一时间想到用军事设备来抢险。总之, 根据公开资料的报道, 并没能看出东电公司的抢险人员在反应堆熔化之前采取了哪些关键的抢救措施。毫无疑问, 这其中是有管理责任的。
2 切尔诺贝利和福岛核事故所致的剂量2.1 切尔诺贝利事故所致的剂量
切尔诺贝利最高暴露人口20年积累的总体平均有效剂量与20年中人们通常接受的自然环境放射的平均剂量进行了比较, 见[]。
表 1Table 1
表 1 切尔诺贝利最高暴露人口20年积累的总体平均有效剂量与一般医疗干预剂量的比较
表 1 切尔诺贝利最高暴露人口20年积累的总体平均有效剂量与一般医疗干预剂量的比较
虽然污染地区大多数居民的有效暴露剂量很低, 但是对很多人来说, 对甲状腺的辐射剂量却很高, 因为他们摄取被放射性碘污染的牛奶。个体甲状腺当量剂量的幅度在几十mGy至几十Gy之间。除了上述提及的暴露于高剂量放射性碘的人之外, 只有在事故发生后的前两年中工作在的反应堆周围的24万名清理者、11.6万名被疏散者(一些人甲状腺吸收剂量远远超过100 mGy)、以及27万名高污染严格控制区的居民吸收的剂量远远超过一般的天然环境剂量。低染污区(37 kBq/m2)的现住居民仍然超过天然环境水平的最低剂量, 但是这些剂量完全在全球所致的一般天然环境剂量的范围内。作为比较, 一个病人一般接受的一次全身计算机断层扫描(CT)的辐射剂量与低污染区居民在切尔诺贝利事故之后20年中天累积总剂量大体一致。
2.2 福岛核事故所致的剂量
日本福岛县政府的居民健康调查结果显示, 福岛第一核电站事故发生时不满18岁的约36万人中, 迄今有18人确诊患有甲状腺癌, 另有25人是因尚未手术而无法确诊的疑似病例。UNSCEAR 2013年报告书[]表明在事故撤离前和撤离过程中成年人受到的有效剂量平均少于10 mSv, 这是2011年3月12日得到的评估值的一半, 评估得到的相应的甲状腺平均吸收剂量达到约35 mGy。一岁大的婴儿评估的有效剂量是成年人的2倍, 甲状腺吸收剂量约80 mGy, 这是摄入的食物中放射活性物质值的一半。事件发生后的第一年, 生活在福岛市的成年人受到的有效剂量评估值约为4 mSv, 一岁大的婴儿评估剂量大约是成年人的2倍左右。那些生活在福岛地区内相邻地区的居民, 评估值为基本差不多或更低的剂量。评估得出的此次事故的终身有效剂量仅为10 mSv。由于评估假设将来不采取任何补救措施来减少受照剂量, 因此可能还高估了剂量值。评估剂量中最主要来自具有放射性活性物质的外照射。相邻国家和世界其他国家的人们在此次事故中的辐射剂量远远低于日本民众受到的剂量, 有效剂量仅为0.01 mSv, 碘吸收剂量也少于0.01 mSv, 这些剂量水平对人体健康没有任何影响。截至2012年10月末, 大约有25 000名工人参与了福岛核电站地点的搬迁和其他活动, 根据记录, 25 000个工人在第一个19个月过去后的平均受照有效剂量约为12 mSv, 约35%的工人在此期间受到了多于10 mSv的总剂量, 但0.7%的工人受到的剂量超过了100 mSv。委员会发布的内照射受照剂量最大的12名工人中, 甲状腺受到的吸收剂量在2~12 Gy之间。大部分来自于131I的吸入。除了这些人群, 由美国国防部组织的8380名个体人群的体内监测在2011年3月11日到2011年8月31日间完成, 约有3%监测者体内器官中测出了最大吸收剂量为0.4 mGy和甲状腺最大吸收剂量6.5 mGy的活性水平。
3 切尔诺贝利和福岛核事故对健康的影响3.1 切尔诺贝利核事故对健康的影响
切尔诺贝利核事故释放出来的放射性物质相当于广岛原子弹的400倍, 直接受辐射尘污染的面积达20万平方公里。自1986年以来的20年间, 大约有35万乌克兰、俄罗斯、白俄罗斯等地居民被迫迁出受辐射污染的家园。约有200多人因为受到高剂量辐射送往医院急救, 其中134人患上了急性放射性综合症, 有28人因此而死亡。在事故发生后4年, 参加第一线抢险的60万军民中, 大约有5000多人因为种种原因去世, 其中有多少死亡人数与抢救切尔诺贝利核事故有直接关系现在还说不清楚。虽说这个死亡人数不到抢险人员的1%, 但这样付出依然是非常惨重的。2006年, 也就是事故发生后20年, 为了评估切尔诺贝利核事故的影响[-], 国际原子能机构(IAEA)、世界卫生组织(WHO)、联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)的相关部门联合乌克兰、俄罗斯、白俄罗斯等国家的官方组织组成了一个称之为切尔诺贝利论坛(Chernobyl Forum)的机构。该机构组织了一百多位专家学者撰写切尔诺贝利核事故的影响报告, 该报告(2006年版本)估计切尔诺贝利事故造成的死亡人数大约是9000人。2011年2月28日, 就在福岛核事故发生前不久, 联合国原子辐射效应科学委员会(UNSCEAR)发表最新的切尔诺贝利报告[], 报告内容基本上与切尔诺贝利论坛的报告一致。该报告指出, 在134名患上急性放射性综合症的抢险人员中, 有28人立即死亡; 随后死亡的19人与辐射无关; 余下的87名幸存者有一些健康不佳状况(包括2例白血病及2例癌症), 但都还活着。至于其他数十万的抢险人员, 除了可以确定的白血病和白内障发病率高于正常群体外, 没有证据显示辐射对他们的健康有其他负面影响。核事故发生后切尔诺贝利附近居民中新增了6800多例甲状腺癌, 其中有部分是与辐射无关的。在这6800多例甲状腺癌中, 到2005年为止, 有15例死亡。而如果当时前苏联能够积极禁止居民饮用受131I污染的牛奶, 这些甲状腺癌个案相信是不会发生了。综上所述, 目前能够确定切尔诺贝利核事故引起的死亡人数是62名。
3.2 福岛核事故对健康的影响
有关福岛核事故对健康的影响, 国内李文红[]、蔡建明[]、张立国等[-]报导较多。在福岛核事故受辐射的人员中, 累积辐射剂量超过5 mSv的人数约1.5万人, 累积辐射剂量超过50 mSv的约1751人, 累积辐射剂量超过100 mSv的约173人。1 mSv是普通人一年内允许接受的辐射量, 5 mSv相当于接受一次CT检查的辐射量, 50 mSv是辐射相关工作人员一年内允许接受的辐射量, 100 mSv以下不会出现明显的组织损伤, 工作人员在紧急情况下允许接受的辐射剂量限值是250 mSv。然而, 福岛核事故对周围居民产生的心理伤害远大于核辐射造成的伤害。此次事故的撤离距离是20 km, 20 km到30 km内的居民被要求室内避难, 总撤离人数超过15万人。大批人员需要远离自己的家园, 并不时地被告知不能长时间在室外停留, 不能喝当地的牛奶, 不能吃当地的蔬菜等等, 这对当地居民的心理承受能力是一个极大的挑战, 尤其是处于成长期的小孩子。据报道, 目前还有13万人无法回到自己的家中, 有些小孩每天醒来还会问今天有没有辐射这样的问题[]。
4 两个七级核事故引发世人的深思
历次核事故的教训都是惨痛的。但同时每次核事故也不断推动核技术和核监管的进步, 使核能利用事业走上一个新台阶。两次七级核事故都引起了全球核能界的高度警示和深刻教训。潘英杰等[]指出:核能工业必须坚持安全第一的原则, 核设施的规划、设计、建造、运行、退役全过程和各个环节都要高标准、严要求, 牢牢筑起安全的防线, 尽可能减轻事故后果。只有确保核电安全, 才能做到核安辐安、民众心安。
有关切尔诺贝利和福岛两个七级核事故的发生及引发世人的深思今人难忘。在国际上, 更引发各界的关注。2015年4月26日是切尔诺贝利核电站事故发生29周年纪念日, 国际原子能机构Dana Sacchetti报导[]:潘基文秘书长发表声明重申联合国向受到这一核灾难影响的人们提供支持的承诺。并在声明中说, 在切尔诺贝利核灾难29周年之际, 人们不会忘记那些在第一时间对核灾难事故做出响应的急救人员以及33万因这一核事故而丧失家园的居民。人们同样向数百万因持续健康和生计担忧而遭受心理创伤的人表达支持。尽管将近30年已经过去, 但在乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯联邦的受影响地区仍在承受事故影响所带来的痛苦。然而, 令人感到鼓舞的是, 受影响地区的人们现在有机会并越来越有办法过上正常的生活, 他表示, 为了推进社会经济的发展, 促进健康生活方式, 恢复社区自力更生的意识, 联合国宣布将2006年至2016年定为"切尔诺贝利恢复和可持续发展10年", 并为此制定了联合国有关切尔诺贝利问题的10年行动计划。他指出, 该行动计划将于2016年12月31日到期, 目前联合国正在就2016年后对切尔诺贝利核事故存在一些问题的国际合作进行磋商。