第五章 放射性管理和辐射防护一、两种“燃料”的对比

从数量上看，核电站可算作是世界上规模最大的放射性生产工厂。在反应堆运行过程中不断产生的裂变碎片，是核电站最主要的放射性来源。各种材料在堆芯辐射照场内吸收中子而活化，也给核电站带来额外的放射性，加上核燃料本身由于俘获中子而形成的超铀元素，以及衰变过程中产生的各种子核素，使反应堆实质上成为地球上放射性最集中的地方。

如果对原子武器来说，裂变碎片的放射性多多少少还有些军事价值的话，那么对核动力来说，生产出这么多的放射性物质，则会危害居民。所以在核电站设计中，总是干方百计地把它们禁锢起来，置于严格的监测之下。

绝大部分放射性物质，将随着烧过的燃料一起运走，少量将包容在各种核废物内进行妥善处理，决不允许它们给周围环境带来任何影响。

为了做到这一点，除了前面的三道防线和四道屏障以外，核电站还设置了各种辅助系统，经常性地清除反应堆冷

例如用过滤器去除冷却剂中的颗粒状杂质，用离子交换树脂或其他吸附剂吸收离子状的核素，用蒸发浓缩的办法去掉冷却剂中的非挥发性杂质成分。用这些办法可把放射性核素集聚起来，然后作为固体放射性废物包装运走，使反应堆冷却剂始终保持高度纯净。对可能漏入冷却剂中的少量裂变气体，则采用喷淋除气的方法将它们分离出来，然后收集在废气罐内，贮存衰变，经过 60～100 天，占废气份额 99.9％的短寿命放射性核素，都会变成稳定同位素。

安全壳厂房与外界的空气交换也受到严格的监测，空气要通过过滤吸附装置以后，才允许被排到安全壳外。因此，随着核电站的废液和废气排入环境的放射性物质，实质上是微乎其微的。

核电站雨后春笋般地在世界各国出现，代替了大量的火电站。作为对比， 现在让我们看一看火电站对环境有什么影响。

以一座 100 万千瓦的火电站为例。它每年要消耗 250 万吨标准煤。平均

每天要有一艘万吨轮船或 120 节火车车厢来运送这些燃料。这些煤在火电厂的锅炉内燃料以后，留下 25 万吨灰渣，其余的 90％都通过烟囱而排入大气之中，给空气带来的污染，简直可以和火山喷发相比拟。

燃料产物中对环境影响最大的是烟尘和二氧化硫。污染的空气可以最直接、最迅速地影响人的健康。当长期吸入不洁的空气时，烟尘中一些不大不小的颗粒会沉积在肺泡里，引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿，甚至肺癌。二氧化硫遇到水分时，会形成硫酸的雾滴，刺激眼结膜和呼吸道，引起咳嗽、喉痛、呼吸困难等一系列症状。1952 年冬天，英国伦敦出现的著名的烟雾事件，就致使 3000 多人死亡。

此外，火电站还排出许多对人体有害的金属，如汞、镉、铍、铅等。它们大部分随着炉渣排入灰场，以后因风化侵蚀而进入周围环境。少部分则随着烟气直接飘散到各处。这些重金属可通过食物进入人体，引起慢性中毒。

除了烟尘、酸雾、有害金属以外，还需要指出一个出乎人们意料的事件： 火电站排往露天灰场的 25 万吨灰渣中，还含有相当多的放射性核素。况且， 它们不像核电站的固体废物那样，受到严密的监测和隔离，而是与环境直接相通。计算表明，同样功率的火电站带给环境的放射性数量，竟为核电站的10000 倍！

这里有一个实例。若干年以前，美国密执安大学有一座小型的试验反应堆投入使用。有一天，当反应堆正在运行时，发现其附近的放射性监测仪器指示出很高的辐射水平。开始时，研究人员担心这是反应堆中的燃料元件出现了泄漏。然而仔细检查的结果表明，监测到的放射性并非来自裂变产物， 而来自镭的衰变产物。这种产物是不可能从反应堆中释放出来的。有一位工程师偶然地向窗外望了一眼，发现一二千米外密执安大学自备火电站的烟囱正在冒出滚滚浓烟。经过进一步的检查，他的猜测得到了证实，正是火电站烟囱的排出物，给他们带来了麻烦。

由此可见，核电站在生态环境方面的优越性是十分明显的。一个 100 万

千瓦的核电站，每年只需要 30 吨核燃料，而且丝毫不消耗空气中宝贵的氧

气。“燃烧”时它没有烟，没有灰，也不排出任何能导致疾病的有害物质。能够冲破重重屏障排向环境的放射性，真是极少极少的。因此，核电现在被越来越多的人誉为“干净的能源”。

读到这儿，大家一定要问，核电站产生的那么多放射性物质，最后究竟到哪里去了呢？那些看不见的辐射，对经常和放射性物质打交道的人有没有影响？下面要讲的就是核电站的放射性管理和辐射防护问题。