核与辐射安全您的位置: 首页 > 核与辐射安全 >

反应堆不怕飞机撞 铀矿不用人下井挖

发布时间:2018-11-01 11:21:04   来源:    浏览次数:306

反应堆不怕飞机撞  铀矿不用人下井挖——中核集团科普开放周侧记

◎本刊记者 季江云 撰文/摄影

【从我国第一座核电站——秦山核电站1991年并网发电以来,中国核电已走过了27年。用核能发电,公众大都觉得很神秘,也希望了解核能发电的铀是如何加工成核燃料,作为核电站“粮食”的?核电厂周围居民生活得怎样?带着这些问题,《环境与生活》杂志记者日前从塞外高原再到江南水乡,对中核集团今年的科普开放周进行现场采访报道。】

反应堆不怕飞机撞 铀矿不用人下井挖——中核集团科普开放周侧记

秦山核电站航拍图 供图/秦山核电

9月14日到21日,是中国核工业集团有限公司(下简称中核集团)第四届“核你在一起”科普开放周。中核集团是国务院批准组建、中央直接管理的国有重要骨干企业,有完整的核科技工业体系,是国家战略核力量的核心和国家核能发展与核电建设的主力军,肩负着国防建设和国民经济发展的双重使命。

从2015年起,中核集团每年9月都举行“核你在一起”科普开放周。开放周由中国科协、国家能源局、国防科工委和国家核安全局指导,中核集团承办,中国辐射协会、中国辐射防护研究院等机构协办,目的是让公众了解绿色核能、核电安全运营、我国核工业最新成就等。在今年开放周期间,媒体记者、网络大V及地方政府和高校的代表,兵分三路实地探访各个核电厂。《环境与生活》记者参加了第二条线路的活动,走访了内蒙古包头的核燃料工厂、鄂尔多斯的铀矿基地和浙江秦山的核电基地。

反应堆不怕飞机撞 铀矿不用人下井挖——中核集团科普开放周侧记

秦山核电科技馆内的核能发电原理示意图

新中国“两弹一艇”的基石

9月17日,《环境与生活》记者与相关地方政府、高校、中国辐射防护学会及媒体代表共15人,来到位于内蒙古包头市的二〇二厂。该公司是中核集团的重要成员单位。它作为核燃料元件生产商、供应商和服务商,拥有完整的铀化工工艺、铀冶金工艺、核材料研究、核燃料元件研制和生产体系。

记者一走进该公司的展览馆,就看到正中央巨大的淡蓝色原子核模型。在第一展区内看到了原子弹、核潜艇模型以及氢弹爆炸的图片。讲解员介绍,二〇二厂建于1958年,当时就接受了为原子弹研发核部件的重大任务,建厂之初条件艰苦,专家们跻身于简陋的仓库里,搞试验、做攻关,历时两年如期完成原子弹核心部件,保证在1964年10月16日我国第一颗原子弹试爆成功。除了这种“仓库精神”,还有“土豆大会餐精神”和“一厘钱精神”。上世纪60年代初,国家经济困难,二〇二厂的员工一面生产自救种土豆,发扬“土豆大会餐精神”,吃着土豆探讨技术难题;一面千方百计压缩开支,把相关账目压缩到小数点后三位数,即“一厘钱精神”。在二〇二厂为“两弹一艇”研发生产关键核部件的过程中,“仓库精神”“土豆大会餐精神”和“一厘钱精神”功不可没。

反应堆不怕飞机撞 铀矿不用人下井挖——中核集团科普开放周侧记

在上世纪60年代初,二〇二厂发扬“仓库精神”“土豆大会餐精神”和“一厘钱精神”,研发生产核部件。

进入新世纪后,根据国家战略规划要求,二〇二厂抢抓核电产业快速发展的历史机遇,先后建成多条核电元件生产线,为秦山核电站的二期、三期及其他核电机组提供优质可靠的核燃料产品。二〇二厂目前已形成军核品为主业,多元发展、多极支撑的产业格局,为我国国防建设及和平利用核能做出新贡献。

反应堆不怕飞机撞 铀矿不用人下井挖——中核集团科普开放周侧记

二〇二厂展览馆内展示的该厂为新中国“两弹一艇”(原子弹、氢弹与核潜艇)研发生产重要核部件的情景。

员工胸前佩戴辐射监测仪

截至今年6月,我国共有核电机组57台,其中正在运行40台,在建17台。在2017年,我国总发电量为62758亿千瓦时,核电机组累计发电量为2472.7亿千瓦时,仅占全国总发电量的3.94%,远落后于火电(73.5%)、水电(17.2%)。大力发展核电,符合国家环保战略要求。然而,一些民众对这些数字并不敏感,他们关心的是核电安全运营以及对周边居民的辐射影响,担心引发无可挽回的核灾难。带着这些疑问,记者从核燃料工厂到铀矿基地再到核电站,了解到我们的核产业链没有那么“脆弱”,有多重机制来保证核电安全运营。

反应堆不怕飞机撞 铀矿不用人下井挖——中核集团科普开放周侧记

从铀矿基地、核燃料厂到核电站,直接接触核材料的工作人员左胸都佩戴这样的辐射计量监测仪。

9月17日,在二〇二厂的焊接车间内,看到合金管内已经加装了含铀的芯块(燃料棒)后,《环境与生活》记者问操作员:“这样近距离接触核燃料,如何防止辐射量超标?”操作员指着挂在左胸的放射性计量监测仪回答:“我们佩戴的这个小仪器,会自动监测所遭受的辐射,发现超标会做相应处理。车间内有多个监测仪器,一旦发现辐射超标就会报警。但我来了4年多,员工还没有接受超标辐射的。”在核燃料组件的吊装车间内,看着机械手缓缓将4米多高的燃料组件平移到存放位置,《环境与生活》记者问:“在移动过程中,如果发生过失甚至恶意操作,能否引发核事故?”负责讲解的工程师说:“这里是含有铀的燃料组件,没有经过中子束轰击,就不会引发核裂变反应,即便出现你说的失误或恶意操作,也只是燃料组件受损,绝对不会发生辐射泄漏,更不用说核灾难了。”这位工程师进一步解释说,二〇二厂所生产的燃料组件,由国家核安全局授权的专门机构送至核电站反应堆内,接受控制棒的中子束轰击后,才能产生裂变反应发电。

反应堆可承受飞机直接撞击

那么,在核电站内,如何防止过失或恶意操作引发核灾难呢?

9月20日,在浙江省海盐县的秦山核电站主控制室内,《环境与生活》记者问:“万一有人操作失误,比如原本应将旋钮从A位置调到B,但如果调到C甚至D,是否会引发核灾难?”秦山核电运行一处处长周锦生回答:“首先,对至关重要的操作旋钮,我们不会设多个档位,只有两个,或开或关,不会出现你说的从A突然调到D;其次,任何重要操作都由2人协同完成,一人拿操作规程,一人确认无误后操作,必要时还有另一人在旁边全程监督。”在谈到如何防止黑客网络攻击干扰核电站运营时,周锦生指着控制室的一排排电脑说:“这里所有电脑都不接互联网,任何闪存、光盘都不行,甚至给手机充电也会立刻报警并定位,而且,这么干的人就有大麻烦了。”

走在秦山核电站厂区内,看到核岛、常规岛周围空地上没有常见的草坪,记者问:“这些地方是否辐射太强,导致草木不生呢?”秦山核电工作人员桂馨宇笑着说:“草木不生应该是光秃秃的地面,你仔细看,那里铺满碎石,是为了防止老鼠滋生,避免老鼠咬断电缆,从而对电站安全生产造成影响。”

反应堆不怕飞机撞 铀矿不用人下井挖——中核集团科普开放周侧记

秦山核电厂区内的路边,地面多用碎石铺砌,工作人员介绍说主要防止蛇、老鼠等“恐怖动物”。

记者来到秦山核电科技馆内反应堆安全壳1:1模型前,发现墙体厚1米,里面有各种钢筋。桂馨宇通过平板电脑演示反应堆的抗撞击性能:“反应堆安全壳可承受外来的破坏力,如轻型飞机的直接坠毁。至于恐怖分子操纵无人机来撞击,更毫发无伤。”指着核燃料棒的模型,《环境与生活》记者问:“电影中看到恐怖分子盗窃核燃料,将其混合在常规炸药中,来制造大规模杀伤性武器,这在现实中可能发生吗?”桂馨宇说:“那只是艺术表现形式而已。核电厂有严格的实体保卫措施,防止恐怖分子的入侵。”

反应堆不怕飞机撞 铀矿不用人下井挖——中核集团科普开放周侧记

秦山核电科技馆内,讲解员用平板电脑演示轻型飞机撞击反应堆。

“你可以拿着铀矿石看看”

一说采矿,很多读者会想到挖掘机、人工下井坑道采掘等,还有矿渣会占地和污染土壤和地下水。那么,铀矿的勘探和开采是怎样的?

9月18日,《环境与生活》记者与中核集团“核你在一起”科普开放周线路二的代表们,来到位于内蒙古鄂尔多斯的中核集团核工业二〇八大队某处驻地。在院子里摆放着一系列展板,还有放在木盒里的圆柱形岩石块,工作人员介绍说,这是从附近矿点地下约400米处采出的岩心,这一地区铀矿储量丰富,符合工业化采掘要求。《环境与生活》杂志记者问:“这些岩石含有铀,是否对工作人员以及附近居民有辐射伤害?” 二〇八大队的讲解员拿起一块石头递给记者说:“你可以拿着看看,单块石头铀含量很低,一层纸就可挡住辐射,采取必要防护措施,可避免辐射,我们工作人员在作业时,都佩戴辐射计量监测仪,如果显示超标,我们会采取妥善措施。”

反应堆不怕飞机撞 铀矿不用人下井挖——中核集团科普开放周侧记

从地下约400米处取出含有铀元素的岩心,可以直接用手摸,无需担心辐射伤害。

在展板资料上可以看到,近年来,208大队在鄂尔多斯盆地、二连盆地、巴音戈壁盆地落实了多个铀矿床,足以为我国国防和民用核工业提供充足的核原料支持。

无需人工下井挖铀矿

9月18日下午,代表们来到距鄂尔多斯市区约50公里的纳岭沟采矿现场,项目负责人姚光怀介绍说:“与使用矿井加井下作业的常规采矿不同,我们用铀矿地浸开采工艺,投资少、建设周期短,劳动强度低,且属于环境友好型采矿作业,因为不会产生矿渣、基本不破坏地表草地,而且浸出液由二氧化碳和水构成,不会污染地下水。”

讲解员介绍,铀矿地浸开采工艺的原理是,通过从地表钻孔将按一定比例配制的浸出剂注入地下约400米的铀矿层,浸出剂与矿石中的含铀成分发生化学反应,生成可溶性化合物进入沿矿层渗透迁移的溶液流体中,这些溶液经过另外的钻孔提升至地表,输送至回收车间进行离子交换等工艺,最后得到铀产品,也就是所说的“黄饼”。这种新型铀矿开采实现三大革命:资源革命——使得原本低品位的砂岩型铀矿,由原来的不可利用成为可开发利用,铀矿资源量大幅增加;环境革命——无需将矿石采出,只把铀分离提取,不“惊动”与铀矿伴生的镭,自然不会形成放射性污染;安全革命——地浸采铀无需矿井和采出矿石,不会引发塌陷、地表沉降等,工人不用下井,安全度大幅提高。

核电站旁边的美丽乡村

“邻避效应”是多国发展核电面临的难题,那么周围居民如何看待近在咫尺的核电站?当地的生活环境又是怎样的?9月20日,参加中核集团科普开放周线路二的代表们走入浙江省海盐县秦山核电站旁边的文溪坞村。该村工作人员介绍,这个村紧邻核电站,最近的一户距反应堆直线距离只有610米。我们沿着山路向上走,发现两边遍布茶园和竹林。《环境与生活》记者问该村支部书记:“网上有传言说在核电站周围由于辐射,导致周围的蛇、青蛙等常见动物都发生变粗变大等异常现象,您有没发现?”支书笑说:“那纯粹是科幻大片看多了,我在这里生活了大半辈子,核电厂也建了30年了,从没见过所谓的变异动物,你看,旁边飞的蝴蝶跟你们那边不一样吗?”村支书还说,村里正准备发展魅力乡村旅游,一方面借助优美的山水风景加厚重的人文古迹,另一方面还有我国的第一座核电站,“如果这里真有辐射害人,我们还敢让游客来吗?我们自己也早搬走了。”

秦山街道办的工作人员也说:“这个村里经常有人找我帮忙,希望介绍到核电厂去干活,如果觉得影响健康,他们躲还来不及呢。不过,由于文化水平因素,村里人到电厂主要做修剪花草和一些其他工作。秦山核电站工作人员王争艳也说:“文溪坞村属于核电站的应急计划区,也叫放射性烟羽区,我们与街道办和村里都有联动机制,针对可能发生的核事故,都有紧急疏散撤离等预案,平时也对村里的辐射计量做监测。”

反应堆不怕飞机撞 铀矿不用人下井挖——中核集团科普开放周侧记

在中核集团核工业二〇八大队某驻地,参观者与工作人员合影。

9月21日,中核集团科普开放周线路二的活动全部结束,代表中来自中国辐射防护协会的雷河即兴赋诗:“自从离开核电厂,浑身充满正能量。以前误解时挺长,谈核色变该扫盲。核素天性辐射防,核场设置多屏障。选址科学没商量,污物闭环设计强。水泥钢板防护裳,机械为主人不忙。按规操作何谈慌?内控制度真周详。没有科普核开放,明天谈核还彷徨。”

【环境百科】

放射性烟羽区

放射性烟羽,指核事故发生后放射性物质像烟雾般随风扩散。为在事故发生时能及时、有效地保护公众,核安全主管部门事先在核电厂周围划出有应急预案并做好适当准备的区域,称为“应急计划区”。应急计划区又分为烟羽应急计划区和食入应急计划区。前者针对放射性烟羽产生的直接外照射和吸入放射性核素产生的内照射;后者则针对摄入被放射性核素污染的食物和水而产生的内照射。烟羽应急计划区一般以核电厂为中心、半径为7至10公里划定,该区域的居民需做好撤离、隐蔽和服碘防护等应急准备。

本刊原创,如需要转载,请联系《环境与生活》杂志。

责编:季江云

网编:吴燕芳