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2、在切尔诺贝利核事故后,核电站周围1.5平方英里内的松树松针都变成了红色。这些松树的样子扭曲变形没有了主干。
3、科学家研究了1991年到2006年生活在切尔诺贝利附近的家燕,发现喙畸形和羽毛发育畸形在内的11类异常。
4、由于放射引起的氧化应激,切尔诺贝利附近的48种鸟类中,有5%的大脑体积小于平均水平,鸟类的认知活动也可能因此弱化。
5、2011年,日本福岛核电站毁损后,研究人员测量了其周边地区的放射性污染水平,发现与切尔诺贝利核事故相比,该地的辐射水平高于灾难爆发后的切尔诺贝利周边。
6、福岛核电站毁损六个月后,该地区28%的酢浆灰蝶都出现了变异,包括翅膀图案的变化以及触须和腿的畸形。
7、2012年,研究人员第一次进行了关于核泄露对野生灵长类动物的影响的研究。研究发现,与日本其他地区的猴子相比,福岛核电站附近的猴子的血液红细胞数量和白细胞数量低很多。
8、然而核事故并不是对所有物种都有害处。含有黑色素的菌类能将伽马放射转化为能量。
9、福岛地区的蜘蛛在核事故后数量大增,这可能是由于放射使它们捕食的昆虫行动速度减慢,从而使它们的捕食变得更容易。
10、科学家预测,福岛事故的超量放射性对日本和加州的渔民影响微弱,通过测量太平洋蓝鳍金枪鱼体内的放射性,每1000万渔民中因癌症而死亡的人数将只增加2人。
11、切尔诺贝利事故后,瑞典政府对萨米人食用的驯鹿肉中的放射量做出了特殊上限规定 ――他们食用的驯鹿肉每1000克含有1500贝克的放射性,是一般人允许食用的标准的五倍。
12、即使有了如此宽松的标准,在1987年,瑞典的萨米人居住地区仍然有29%的驯鹿肉被认为是不安全的,并被销毁。
13、切尔诺贝利事故后,乌克兰人也在为肉食中含有放射性物质担心,仅在事故发生几天后,他们就宰杀了15000头可能被污染的牛。
14、古巴60%的食物都从前苏联进口。有人认为,切尔诺贝利事故带来的放射性污染极大地改变了古巴的男女出生比。此前,古巴的男女出生比在几十年里一直比较稳定,但是在切尔诺贝利事故后,男婴的出生率大大增加,1996年达到最高点――每出生100个女婴,就会出生118个男婴。
15、由于担心核污染,英国在切尔诺贝利事件后开始检测在山地地区放牧的绵羊的放射性水平,这种检测一直持续到2012年。
16、猫砂常常被用来吸收和稳定储存在核废料处理厂的不稳定放射性化学物质。
17、2013年,新墨西哥州的一家核废料储存厂改变了储存罐里一直使用的猫砂类型,结果发生了意外的化学反应,导致一个储存罐破裂,放射性物质泄漏。
18、2010年,印度新德里发生了一次罕见的核事故。一个被送往金属废料场的研究设备中遗留着放射性物质钴60,废料场的工人在不知情的情况下将其切开。结果有8名工人因为放射性物质中毒被送往医院,其中一人死亡。
发生核事故时,若身处室内应立即关闭门窗和所有通风系统,停留在密封性好的建筑内。核事故是指大型核设施发生的意外事件,可能造成厂内人员受到放射损伤和放射性污染。
核设施是核燃料制造厂、核反应堆(包括临界和次临界装置)、研究堆、核动力厂、乏燃料贮存设施、核燃料浓缩厂或后处理设施、放射性废物的处理和处置设施以及其他需要严格监督管理的包容放射性物质的设施的统称。
(来源:文章屋网 )
3月11日下午袭击日本东北部的里氏9级巨震是摧毁性的,它不仅从地质学意义上彻底改变了日本列岛甚至地球(使地球自转时间减少了1.6微妙,本州岛东移2.4米),而且给日本造成了难以估量的生命财产损失和天文数字的经济损失。余震不断,海啸未已,核泄漏等次生灾害逐步呈现、升级,日本在付出逾万人的生命和数十万人无家可归的惨痛代价后,仍未走出灾难――这是无可改变的残酷事实。
但另一方面,几乎与灾难降临同时,全社会的抗震救灾便被有效动员、组织起来,经过极短的反应时间之后,一些受到破坏和影响的机能迅速恢复,灾区以外的社会资源开始源源不断地投入灾区,把地震、海啸的直接损失控制到了最低;社会秩序也基本得到维持,没有发生聚众暴乱、趁火打劫的情形,囤积居奇、恃强凌弱的现象也很少见。这对于日本政府和社会各界此后能集中精力对付核泄漏危机可谓是坚强的后盾,众声喧哗的核事故也不能掩盖日本有关方面在这次抗震救灾中的上佳表现。
政府的快速反应
作为整个抗震救灾工作的中枢,日本政府反应及时,震后仅3分钟即通过J-ALERT预警系统向震区37个市街村传达了地震以及海啸的警报,此后全力调配救灾资源,稳定人心。
地震发生时,首相营直人正率全体阁僚在参议院“决算委员会”审议2010年度财政决算(日本财政年度3月底截止,4月起为新财政年度),并讨论2011年度财政预算。剧烈的摇晃使会议中断,旋即变成内阁的“地震紧急对策本部”成立大会和抗震救灾誓师大会。震后一刻钟内,内阁接到东京电力公司关于福岛第一核电站发生紧急事态的报告,政府即刻下令启动预定的关闭程序。震后1小时,菅直人举行震后首次记者会,呼吁国民保持理性、通过电视等媒体收集震情信息,冷静应对。24小时内,营直人乘直升机视察了东北部重灾区。
日本实行地方自治,未经地方行政长官(县知事)请求,自卫队不可擅入地方辖区。而在震后第一时间,3个重点灾区(宫城、岩手、福岛三县)的行政长官已经向防卫省发出了派兵救灾的请求。而防卫省已先于内阁设立了省内的“灾害对策部”,并与灾区之间紧急履行了派兵的法律程序。震后仅15分钟,航空自卫队便派遣直升机和战斗机飞赴灾区调查灾情。震后仅40分钟,包括海陆空8000余名自卫队员、300架飞机、40艘舰艇已完成集结,从不同的基地驰援灾区,12日凌晨便到达灾区,全面投入抗震救灾。此时,防卫省方面又与美驻军紧急协调,包括美军的支援在内,12日上午,自卫队的派遣规模已扩大至2万人,其中包括专门应对福岛核电站事故的自卫队防化部队。当晚,自卫队派遣人数增至5万,翌日更增至10万。就是说,自卫队半数的兵力投入了灾区,是战后规模最大的一次兵员调遣。
日本东北地区多山,地形复杂,加上海啸的袭击致沿海道路损毁严重,民间和海外的救援限于组织、装备等技术性原因,不可能很快到位,此刻,在政府快速决策之下,训练有素、高科技“装备到牙齿”的自卫队在灾区施展“人海战术”施救,无疑保障了救援的黄金时间。
到位的公共服务
地震当日,包括首都圈在内,大半个日本交通瘫痪,通讯切断,但除了重灾区,各地的电视、广播、互联网和以Twitter为代表的3G媒体尚可维持运作。以国家电视台NHK为首的电视媒体,中断所有节目,全频道转播灾情,向国民传达旨在逃生和救灾的各种信息。原本西装革履的男女主持人,在最初的摇晃之后,马上戴上安全帽,一丝不乱地接茬主持、解说。重灾区宫城县地方广播电台25岁的女播音员远藤未希,坚守岗位,直到被巨浪卷走,留下的最后一句话是“海啸正在袭来,请立即撤离”。尽管NHK平实的画面并未对救灾工作进行更多的特写,但电视媒体人的恪尽职守,客观上起到了安抚、镇定民众情绪的作用。
鉴于不谙日语的在日外国人为数众多的情况,NHK等电视台在震后马上开通了多语种救援服务,轮番以英、中、韩文播放,后又增加了西班牙语和葡萄牙语服务。与此同时,消防厅等政府机构及时开通官方Twitter,随时播发灾情。震后第五天,笔者偶然看到一位显然是日本新闻工作者的ID所发的日语Twitter,大意说在东京秋叶原的某个咖啡厅,正开会讨论有无可能接受来自福岛的避难者的问题,请在千代田的人士相互转告。透过这则不足百字的信息,可以看到有无数的人在为救灾而奔波、忙碌。如此多渠道、全方位、及时、透明的信息传播,保证了灾区救援工作的高效、顺利,同时也避免了社会的混乱。结果,正如人们所看到的那样,无论灾区,还是灾区以外的地方,抗震救灾和国民的生活都在有序地推进。
因为地震发生于周五的下午,普通人多在上班,而震后轨道交通瘫痪,东京等城市人满为患,数百万人沿着人行道默默走回家,仿佛场面宏大的无声电影。政府则要求包括机关省厅在内,让出礼堂等用于市民避难。众多公共机构、大学也纷纷效仿。地震当天,仅东京迪斯尼乐园中便有数万人过夜。不要说公共机构,就连一些私营的便利连锁超市(如711、FamilyMart)等,也都免费提供餐饮。三得利公司的自动贩售机,本为投币式,但震后马上宣布只要按下按钮,无需投币,便可得到饮料。著名韩裔IT创业家孙正义的“软银”公司则宣布,从3月11日起的一周内,凡日本国内通话,无论时间长短,一律免费。此外,在差点被海啸侵袭的宫城县仙台市,经历抢购后的大型超市把有限的货品摆到门口,所有物品都没有涨价,不过民众限量购买。而福岛县提前关闭的加油站,也都把最后的库存留给救援车辆使用。
核事故凸显“大企业病”
对于普通国民最为关心的福岛第一核电站安危问题,政府从事故未萌之时起,就不断披露自己所掌握的核紧急状态等信息,从无需疏散,到出现疏散的必要,直到疏散范围一点点扩大,从3公里到10公里、20公里,直到30公里,国民配合疏散,基本未出现混乱。但随着1到4号机组因冷却装置失灵引起高温下的锆-水反应,造成氢气爆炸和厂房起火,社会上陆续有诸如反应堆安全壳破裂、堆芯熔化、乏燃料池无水存留等传言出来,而政府方面却未能及时更新信息,致使民众当中出现不安。特别是当有现场作业人员受到大剂量辐射,作为业主单位的东京电力公司准备撤离750名“非核心”工作人员,只留50名技术专家应对危机时,民众的不安情绪升级,舆论的矛头指向政府和东电。关于这方面的详情,在进一步的信息公开之前,尚难做出价值判断。但政府所披露的信息,无疑是源自东电。而东电方面,到底有无藏匿信息、欺骗政府和民众的行为,最终是要有一个说法的。
日文中有一个词“大企业病”,意指大企业,尤其是那种官办色彩浓厚的垄断性大企业的种种官僚、低效、责权范围不甚明晰、出了问题无人负责的弊病。东电公司作为日本第一大电力公司,历来以财大气粗、作风官僚著称,过去也曾几度曝出过修改、伪造核电站运行记录的问题,2002年那次还曾导致董事长、社长等5人辞职,核电站停转检修。此番核泄漏事故如最终证明东电确系“罪魁祸首”的话,那么它要面对的,将不仅是舆论的谴责,还有法律的审判。兹事体大,也许会成为日本核电发展战略再检讨的契机也未可知。
【关键词】秦山核电基地;高纯锗γ能谱仪;溴化镧γ谱仪;应急环境监测
0 引言
自1991年12月秦山核电一期投入运行以来,秦山核电基地到目前已安全稳定近23年。为保证在事故情况下及时有效地采取应急响应行动,保护电厂、保护公众、保护环境,根据相关国家标准[1-4],中核核电运行管理有限公司环境应急处(以下简称环应处)编写了《秦山核电厂/秦山第二核电厂/秦山第三核电厂场内应急计划》(以下简称场内应急计划),承担秦山基地统一应急准备、应急响应、应急环境监测。
《核动力厂环境辐射防护规定》(GB6249-2011)中明确规定:环境应急监测是核动力厂事故应急计划的重要组成部分。
福岛核事故后,国家核安全局编制的《福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求》[5]中第7条主要内容之一:在事故工况下提供必要的辐射环境监测手段,为核电厂及其周边环境质量评价提供现场监测数据。
2013年6月,国务院办公厅编制的《国家核应急预案》[6],内容包含开展事故现场和周边环境放射性监测,开展事故工况诊断和释放源项分析,判断事故发展趋势,评价辐射后果,判定受影响区域范围,为应急决策提供技术支持。
根据关键核素、关键途径、关键居民组的三关键原则中的关键核素,辐射环境监测中关注的放射性γ核素包含131I、133I、137Cs、134Cs、58Co、60Co、124Sb、54Mn、103Ru,106Ru、144Ce、110mAg等,γ能谱法在分析γ核素具有很好的作用,能定性、定量分析同一种样品多种γ核素。本文将介绍γ谱仪在应急环境监测中的应用。
1 事故早、中、后期及γ谱仪特点
事故早期应急环境监测对象主要是放射性烟羽,场址边界外的环境辐射水平可通过应急环境监测车巡测获得,巡测的重点是烟羽应急计划区的5km内区。
事故早期巡测项目包含气溶胶、放射性碘样品的采集,放射性烟羽γ核素分辨测量。其中采集的空气样品交实验室分析,分析空气样品中γ核素活度浓度,空气中放射性碘同位素浓度,该两项分析采用高纯锗γ能谱仪;放射性烟羽γ核素分辨采用固定在应急环境监测车上的溴化镧γ能谱仪实时测量。
事故中期监测范围包括整个食入应急计划区,并可能拓展到半径50公里,主要对地面沉积外照射、吸入再悬浮核素内照射和食入被污染饮水的内照射等重要途径的监测。采集的样品包含气溶胶、沉降物及空气放射性碘同位素、陆地表层土样、饮用水(或井水)等,样品中131I、133I及其他γ核素比活度均采用高纯锗γ谱仪测量分析。
事故后期重点是对食入危害途径的监测,至少半径50公里的区域,监测项目包括事故中期的项目、粮食作物、蔬菜、水果、其它农作物、与食物链有关的陆地和水生动物、奶及其制品,水体及其底泥,样品中的γ核素比活度采用高纯锗γ能谱仪测量分析。
便携式核素识别仪使用近年来出现的新型闪烁体探测器――溴化镧探测器,具有分辨率高,且工作在室温条件,作为应急监测车载设备之一,非常适用于核应急状态下应急环境巡测过程中γ核素的识别。目前环应处使用的便携式γ谱仪为ORTEC公司的DigiDart-LaBr3探测器,分辨率为3%。
高纯锗γ能谱仪(HpGe)具有高分辨率、高效率、稳定性好等众多优点,实验室分析样品中γ核素活度主要采取该类型仪器,环应处目前使用HpGe仪器相对效率分别为50%和80%,分辨率均为1.9keV。
便携式溴化镧γ谱仪在应急环境监测中的应用
在事故早期,将进行放射性烟羽γ核素分辨测量。溴化镧闪烁体探测器优点在于具有较高能量分辨率(3%@661.67keV)和极短的闪烁衰减时间。溴化镧探测器在-10℃~50℃范围内探测器性能受到的影响不大,能量分辨率和峰总比变化都不大,不会影响探测器的使用。便携式溴化镧γ谱仪作为应急环境巡测车载设备之一,由于室外环境温度不可控,在使用前必须进行能量刻度,主要采用137Cs、60Co、152Eu等核素进行能量刻度。每月将定期开机运行仪器,利用放射源对谱仪进行能量刻度,测量放射源并查看仪器是否有能量漂移。
利用秦山核电环境应急车车载监测系统软件(简称为车载监测系统)对溴化镧谱仪进行读谱工作,谱文件可利用车载监测系统上传至应急控制中心服务器。根据γ峰能量可准确分辨出放射性烟羽中的放射性γ核素,部分γ核素的主要能量见下表1。
2 高纯锗γ谱仪在应急环境监测中的应用
2.1 质量控制措施
高纯锗γ谱仪作为实验室的定性、定量分析高精度仪器,为保证监测数据的准确性和可靠性,采取了切实可行的质量控制措施。质量控制措施包括外部质量控制和内部质量措施。
2.1.1 外部质量控制
1992~2013年,环应处总计参加13次外部单位组织的放射性γ核素测量比对,其中中国计量院5次、国家计量院和401同位素所共同组织2次、中国辐射防护研究院2次等,γ核素测量结果与标准值吻合均较好。
2.1.2 内部质量措施
每4 年对γ谱仪系统进行各种介质探测效率刻度;每季度从测量分析样品中抽取10%,进行重复测量,检验前后测量结果的一致性;每天用环境中40K监视γ谱仪的道漂,确保其峰位漂移在±0.5keV 之内,否则需要进行能量刻度;每月用60Co 点状标准源检验γ谱仪系统的相对效率和稳定性,仪器稳定性均通过Х2检验。
2.2 探测限和判断限
γ能谱仪法是相对测量方法,在测量样品前,需对谱仪进行能量刻度和效率刻度。能量刻度是建立特征γ射线能量和相应全能峰峰位置道址的关系直线;效率刻度是指在给定测量条件下,建立γ射线能量与其全能峰效率关系曲线,效率刻度源、被测量样品的几何条件、介质成分、密度、物理状态一致,刻度源、被测量样品与探测器的相对距离、位置一致。
在核事故状态下,为判断是否向环境中释放放射性物质,可使用判断限和探测下限来判断。核事故状态下,环境监测主要监测131I、133I、137Cs、134Cs、58Co、60Co、124Sb、54Mn、103Ru,106Ru、144Ce、110mAg等核素,因以上核素为人工放射性核素,核素探测限不受本底峰的影响。以下将不对有天然本底峰核素的判断限和探测下限作讨论。
判断限(LC)是判断样品中有无超过本底的放射性的标准,在统计学上,是允许发送第一类错误,概率为α时判断样品中有放射性存在的样品净计数的最小值。当测得的样品净计数N(峰净面积,下同)N>LC(计数形式,下同)时,可作出样品中存在超过本底的放射性的结论;当N
探测下限是回答能否探测到的问题,是测量装置能发现的最小期望放射性水平。当N>LD时,可作出样品中的放射性可被探测到;当N
3 结论
在核事故应急状态下开展的应急环境巡测过程中,利用便携式溴化镧γ谱仪可以快速准确的依据γ核素能量识别出放射性烟羽中的放射性γ核素;为准确分析出采集环境样品中的放射性γ核素含量,利用高分辨率、高效率、稳定性好的高纯锗γ谱仪可以准确得分析出环境样品中的放射性γ核素及其含量,为判断事故发展趋势,评价辐射后果,判定受影响区域范围,为应急决策提供技术支持。
【参考文献】
[1]中华人民共和国国家标准.GB18871-2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准[S].国家质量监督检验检疫总局,2002.
[2]中华人民共和国国家标准.GB6249-2011 核动力厂环境辐射防护规定[S].国家环境保护部,2011.
[3]中华人民共和国国家标准.GB12379-1990 环境核辐射监测规定[S].国家环境保护部,1990.
[4]中华人民共和国国家标准.GB/T17680.1-2008 核电厂应急计划与准备准则―应急计划区的划分[S].国家质量监督检验检疫总局,2008.
[5]国家核安全局.关于印发《福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求(试行)》的通知(国核安发[2012]98号)[Z].2012.
[6]中华人民共和国国务院.国家核应急预案(2013年6月30日修订)[Z].2013.
关键词:日本核泄漏;核安全;预防
2011年3月11日,日本东北部和关东首都圈发生里氏9级强震,并引发海啸,日本福岛第一核电站发生爆炸和放射性物质泄露事故。与日本核电站爆炸一起被引爆的,还有全球各界人士对于核电发展的担心和争论,令核安全问题再度成为舆论和的焦点。福岛核事故是继前苏联切尔诺贝利核事故与美国三英里岛核电站事故之后,世界第三大核事故。对这起事故的原因教训进行深入分析,既能暴露出许多安全隐患问题,又能给我国核安全敲响警钟。
警示之一:核事故的预防要追本溯源,只有不断提高设计水平,确保工程质量,才能打牢安全基础。
日本“3·11”地震发生后,福岛核电站受到影响而保护性地自动停堆。按照福岛核电站设计要求,外电网停止供电时,应当启动应急柴油机发电机组,以维持堆芯余热及时排除;但应急发电系统被海啸摧毁,失去电源,余热无法排出,导致核燃料熔化,这样放射性物质就可能泄漏出来。日本东京电力公司承认,采用二代技术建造的福岛核电站机组在设计时没有充分考虑到会遭受海啸和地震的影响,导致了悲剧的发生。核电机组的安全性,本质上是由设计所赋予的。扩张过于迅猛,必然造成设计上的缺陷。日本核电从上个世纪50年代开始发展,前苏联切尔诺贝利和美国三英里岛两次核事故后,美国等国数十年没有建造核电站,但日本建设核电站的脚步一直没有停下来,赶上并超过了其他国家。在目前世界上正在运行的441台机组中,日本以55台的数量越居世界第四位。然而,日本核电站所采用的都是一代或二代技术,从根本上决定了其无法有效抵御地震和海啸等自然灾害。日本的教训告诉我们,我国在积极发展核电的同时,更要稳妥发展,安全发展。我国现投入商运的核电机组有13台,2010年我国新开工建设10台核电机组,在建核电机组数达到28台,占全球在建核电总规模的40%以上。在空前高涨的核电投资热潮下,我国部分地方政府和电力集团纷纷要求加快核电建设步伐,甚至提出每年开工建设8-10台机组的速度和规模。然而,现阶段我国核电仍然处于大规模发展前的准备阶段,主要有三个突出问题:一是人才资源缺乏。核电建设周期长,专业人才需求大,现在新建项目不断开工,高端人才不断稀释,人力资源争夺相当激烈。在人力资源得不到保障的情况下,过快扩大核电建设规模,将造成现有人力资源过量稀释和无序流动,既难以满足新建项目人才需求,又影响已开工项目建造质量。二是设计水平受限。目前我国还没有全面掌握百万千瓦级大型核电站设计技术,堆芯设计、部分关键设备设计尚未掌握设计验证的能力,一些关键技术的设计目前仍处在“模仿”阶段,具备大型核电站设计资质仅728院、一院和二院,其中具有核电站核蒸汽供应系统设计经历的只有728院和一院,经历过人才断层和流失过程,情况刚刚改善,人员招聘和人才培养尚在推进中,距离全面承担大规模核电发展的研发和设计任务还有较大差距。加上新近组建的中广核设计院,现有设计能力只能满足每年3-4台二代改进型核电机组的设计需要。在引进了AP1000和EPR核电技术之后,设计能力将进一步分散。三是建设能力不足。我国核电设备制造国产化的总体能力还相当有限:真正具有资质和业绩的核岛安装队伍目前只有第二、三建设公司和第五建设公司,现有总体安装能力也只能满足每年3至4台机组建设的需要。如果扩张过于迅猛,必然引发人力资源分配、国产化战略推进、核安全监管安排等方面的深层次结构性矛盾,威胁核电的建造质量和运行安全。安全是核电的生命线。要保持我国核电稳定、健康发展,必须紧紧抓住核电安全运行,抓好核电建设质量,不能有丝毫的松懈,这是我国核电发展的根本。在中央关于制定“十二五”规划的建议中,把我国核电发展的方针明确为:“要在确保安全的基础上高效发展核电”。其文字简洁、内涵深刻,把安全、高效两大要素同列其中,高屋建瓴,突显核电发展新的时代特征。要坚持“采用世界先进技术,统一技术路线,积极发展核电”的战略决策,对新上核电项目要严格审批,对不符合安全标准的在建项目要停止建设。抓紧编制核安全规划,调整完善核电发展中长期规划,采用新的技术手段,对设计作实质性改进,对选址作慎重考虑,不断向国际核能界新的安全标准靠拢。