發(fā)生在2011年3月的日本福島核事故，是自1986年切爾諾貝利核事故以來的最嚴(yán)重核事故，對(duì)世界核工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)而重要的影響。十年后的今天，日本已完成事故電廠周邊大部分地區(qū)的環(huán)境治理，退役工作也取得一定成效，在廠區(qū)96%的區(qū)域停留時(shí)無需穿戴輻射防護(hù)服和面罩，完成2臺(tái)事故機(jī)組乏燃料池的騰空作業(yè)。含氚污水管理和堆芯燃料碎片取出是當(dāng)前面臨的主要挑戰(zhàn)。

事故回顧

福島第一核電廠共有6臺(tái)核電機(jī)組，1971年至1979年陸續(xù)投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，全部為美國通用電氣公司設(shè)計(jì)的沸水堆，總裝機(jī)容量469.6萬千瓦。事故發(fā)生時(shí)，1至3號(hào)機(jī)組處于滿功率運(yùn)行狀態(tài)，4至6號(hào)機(jī)組因檢修換料處于計(jì)劃停堆狀態(tài)。

2011年3月11日，日本本州島海域發(fā)生里氏9級(jí)強(qiáng)烈地震并引發(fā)特大海嘯。地震破壞了福島第一核電廠的外部供電線路，海嘯洪水淹沒了應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)及其相關(guān)的電源連接，造成1至5號(hào)機(jī)組的全廠斷電。電源喪失使得反應(yīng)堆儀表和控制系統(tǒng)失靈，堆芯余熱無法導(dǎo)出，造成堆芯冷卻水蒸發(fā)，1號(hào)至3號(hào)機(jī)組堆芯過熱、燃料熔化、壓力容器破裂，裸露的核燃料元件的鋯合金包殼在高溫下與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生了大量氫氣，導(dǎo)致1、3、4號(hào)機(jī)組（因與3號(hào)機(jī)組共用一套通風(fēng)系統(tǒng)，來自3號(hào)機(jī)組的氫氣在4號(hào)機(jī)組發(fā)生爆炸）廠房發(fā)生氫爆，致使放射性物質(zhì)直接向環(huán)境釋放。按照國際核事件和放射事件分級(jí)表（INES），國際原子能機(jī)構(gòu)將這次事故定為最高級(jí)別的“七級(jí)事故”，即特大事故。

環(huán)境和人體健康影響

根據(jù)聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(huì)的評(píng)估，福島核事故導(dǎo)致大量放射性核素向大氣和海洋釋放。直接向大氣釋放100～500 PBq碘-131和6～20PBq銫-137（其中80%沉降到海洋中），這些釋放量的平均值分別是切爾諾貝利核事故大氣釋放量10%和20%。直接向海洋釋放10～20 PBq碘-131和3～6 PBq銫-137。周邊環(huán)境受到污染，當(dāng)?shù)睾腿毡窘?jīng)濟(jì)遭受重大損失。福島第一核電廠周邊12個(gè)市町村根據(jù)中央政府或地方政府指令疏散了近16.5萬人。

在2011年3月至12月參與搶險(xiǎn)的近2萬名工作人員中，數(shù)百人的累積劑量超過正常水平，其中6人超過監(jiān)管機(jī)構(gòu)設(shè)定的允許限值250 mSv，在309至678 mSv之間（對(duì)于挽救生命的行動(dòng)，國際社會(huì)為搶險(xiǎn)人員設(shè)定的應(yīng)急輻射照射劑量限值為500 mSv），但沒有人患有急性輻射綜合癥。持續(xù)對(duì)周邊居民進(jìn)行的體檢表明：沒有人的身體健康受到輻射照射的直接傷害。

周邊環(huán)境治理

福島第一核電廠周邊環(huán)境去污工作正在按計(jì)劃進(jìn)行。隨著這項(xiàng)工作的逐步推進(jìn)，周邊環(huán)境的放射性水平大幅下降，疏散令覆蓋面積從2014年4月開始逐漸縮小，現(xiàn)已從最初的1150平方公里縮小至337平方公里，占福島縣總面積的2.4%。截至2021年2月，約3.6萬人繼續(xù)處于避難狀態(tài)。

日本復(fù)興廳民意調(diào)查發(fā)現(xiàn)，絕大部分疏散人員不愿意返回。在福島縣已取消疏散令的10個(gè)市町村中，實(shí)際返回居民人數(shù)僅占登記注冊(cè)居民總數(shù)的近32%。為此，復(fù)興廳決定從2021財(cái)年開始執(zhí)行鼓勵(lì)計(jì)劃，為前往福島第一核電廠周邊12個(gè)市町村定居的家庭提供高達(dá)200萬日元（1.93萬美元）的補(bǔ)貼，為在這些地區(qū)創(chuàng)業(yè)的人提供高達(dá)400萬日元的額外補(bǔ)貼，只要這些家庭居住或企業(yè)運(yùn)營(yíng)滿五年。

福島退役路線圖和實(shí)施進(jìn)展

日本政府2019年12月公布第五版福島第一核電廠中長(zhǎng)期退役路線圖，闡述了主要退役步驟和活動(dòng)。退役將耗時(shí)30至40年，分為三個(gè)階段（詳見圖1）：第一階段從2011年12月至2013年11月，結(jié)束的標(biāo)志是啟動(dòng)4號(hào)機(jī)組乏燃料池燃料轉(zhuǎn)移工作；第二階段從2013年11月至2021年12月，結(jié)束的標(biāo)志是開始從首臺(tái)機(jī)組取出堆芯燃料碎片；第三階段從2021年12月起直至退役完成，預(yù)計(jì)將歷時(shí)20至30年。目前處于退役的第二階段。

擬于2021年啟動(dòng)的2號(hào)機(jī)組燃料碎片取出作業(yè)將至少推遲一年，原因是受新冠疫情影響，原計(jì)劃在英國開展的機(jī)械臂研究工作陷入停滯。

在4臺(tái)事故機(jī)組中，已有2臺(tái)機(jī)組完成乏燃料池騰空作業(yè)，4號(hào)機(jī)組2014年12月完成，3號(hào)機(jī)組2021年2月完成。1號(hào)和2號(hào)機(jī)組的相關(guān)工作將分別于2027年和2024年啟動(dòng)。

含氚污水管理挑戰(zhàn)

含氚污水處理是福島退役面臨的一項(xiàng)緊迫挑戰(zhàn)。主要受降水和地下水持續(xù)流入并與廠區(qū)污染物混合的影響，污水量在不斷增加。已采取包括建設(shè)地下水旁流系統(tǒng)和凍土式防滲墻在內(nèi)的多項(xiàng)措施，降低污水增加速度，但無法將增速降為零。由于污水凈化設(shè)施無法除氚，建設(shè)了大量?jī)?chǔ)罐，用于貯存凈化后獲得的含氚污水。截至2021年2月，福島已累積近125萬立方米含氚污水，即將達(dá)到貯存容量上限約137萬立方米。鑒于污水仍在以日均約140噸的速度增加，含氚污水到2022年將無處可存。

對(duì)于福島積累的大量含氚污水，經(jīng)產(chǎn)省專門委員會(huì)在對(duì)海洋排放蒸汽排放、注入深地層、電解后氫釋放、固化處理后地下埋藏和異地長(zhǎng)期貯存等六種方案進(jìn)行研究之后，2021年1月初步?jīng)Q定從兩個(gè)處置方案即海洋排放和蒸汽排放中選擇一個(gè)或兩措并舉。為試探各方態(tài)度，政府官員曾在2020年10月向外界透露擬于年底前作出向海洋排放污水的決定，但引發(fā)各方強(qiáng)烈反對(duì)。迫于外界壓力，日本政府迄今尚未作出將污水排放入海的最終決定。

“2·13”地震影響

2021年2月13日，日本東北地區(qū)發(fā)生里氏7.3級(jí)地震，震源深度55公里，至少造成1人死亡、逾百人受傷，數(shù)千棟房屋受損。此次地震影響最嚴(yán)重地區(qū)有五座核電廠，即福島第一核電廠、福島第二核電廠、東海第二核電廠、女川核電廠和柏崎·刈羽核電廠。福島第一和第二核電廠均已永久關(guān)閉。另外三座在福島核事故后一直停運(yùn)，沒有機(jī)組重啟。地震發(fā)生后，五座核電廠輻射監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均未現(xiàn)異常，沒有發(fā)生放射性泄漏。

對(duì)于備受關(guān)注的福島第一核電廠，媒體多次報(bào)道稱“2·13”地震導(dǎo)致安全問題，引發(fā)公眾擔(dān)憂。根據(jù)業(yè)主東京電力公布的信息，地震雖造成一定影響，但福島第一核電廠總體上處于安全受控狀態(tài)，退役治理工作未受到嚴(yán)重干擾。媒體報(bào)道內(nèi)容和東京電力公司公布的信息主要涉及六起事件。

第一，福島第一核電廠5、6號(hào)機(jī)組和福島第二核電廠1號(hào)機(jī)組乏燃料池有少量水外溢，主要由地震引發(fā)的振動(dòng)導(dǎo)致，乏燃料冷卻未受影響，沒有人員因此受到輻射照射。

第二，2月19日宣布福島第一核電廠1號(hào)和3號(hào)機(jī)組安全殼內(nèi)水位分別下降70和30厘米，主要原因是地震造成兩臺(tái)機(jī)組安全殼損壞程度加?。凰匀槐蝗菁{在反應(yīng)堆廠房中，因?yàn)闆]有跡象表明水泄漏到外部環(huán)境中。

第三，2月21日發(fā)現(xiàn)福島第一核電廠1號(hào)機(jī)組安全殼內(nèi)壓力下降，可能是因地震引發(fā)了氣體泄漏；沒有發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏，因?yàn)閺S區(qū)輻射監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)沒有出現(xiàn)異常。

第四，福島第一核電廠3號(hào)機(jī)組的2臺(tái)地震儀2020年發(fā)生故障，此后一直未維修，沒能記錄下“2·13”地震動(dòng)數(shù)據(jù)，引發(fā)對(duì)東京電力公司危機(jī)管理不到位的指責(zé)。

第五，福島53個(gè)污水儲(chǔ)罐出現(xiàn)3至19厘米的位置偏移，5個(gè)儲(chǔ)罐管道連接位置發(fā)生超過制造商建議限值的位移，沒有發(fā)現(xiàn)管道有裂紋或其他異常情況，沒有發(fā)生污水泄漏。

第六，在距離海岸線約8.8公里的漁場(chǎng)中捕撈出放射性元素銫含量達(dá)到日本國家標(biāo)準(zhǔn)5倍的黑魚，其他魚的放射性核素含量未見異常。有媒體暗示這是因“2·13”地震引發(fā)放射性泄漏。但這一結(jié)論值得商榷，因?yàn)樾碌男孤┎粫?huì)僅導(dǎo)致一種魚超標(biāo)。

小結(jié)與啟示

福島退役治理是一項(xiàng)長(zhǎng)期、極具挑戰(zhàn)性的艱巨任務(wù)，需要解決堆芯燃料碎片取出、巨量污水管理等一系列無先例可循的技術(shù)難題，耗費(fèi)大量人力物力。過去十年，日本雖然在退役治理方面取得一定進(jìn)展，但受新冠疫情、公眾輿情等一系列不可控因素影響，退役進(jìn)度已出現(xiàn)滯后。由于所處的地理位置，福島未來將繼續(xù)面臨地震甚至海嘯的考驗(yàn)。

盡管受到福島核事故的直接沖擊，日本沒有放棄發(fā)展核電。2018年7月《能源基本計(jì)劃》設(shè)定了核發(fā)電量到2030年占總發(fā)電量20%～22%的發(fā)展目標(biāo)。2020年12月《綠色增長(zhǎng)戰(zhàn)略》提出將在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和，明確核電是實(shí)用的脫碳能源，并為核電發(fā)展設(shè)定了多個(gè)目標(biāo)：力爭(zhēng)2030年成為小堆全球主要供應(yīng)商，2050年將相關(guān)業(yè)務(wù)拓展至亞洲、東歐、非洲；2030年完成高溫氣冷堆制氫關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，并大力降低制氫成本；2040—2050年開展聚變示范堆建設(shè)和運(yùn)行。

核電是一種技術(shù)成熟的清潔基荷能源，已在滿足電力需求、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、改善環(huán)境等方面為我國做出重要貢獻(xiàn)，并且是我國履行“2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和”承諾的理性且現(xiàn)實(shí)的選擇。然而，與其他產(chǎn)業(yè)一樣，核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展也面臨著安全風(fēng)險(xiǎn)。前事不忘，后事之師，需要不斷總結(jié)和反思福島核事故的教訓(xùn)，從法律規(guī)范、行政監(jiān)管、行業(yè)自律、技術(shù)保障、人才支撐、文化引領(lǐng)、社會(huì)參與、國際合作等方面全方位加強(qiáng)核安全治理體系建設(shè)，推進(jìn)我國核電積極有序發(fā)展。