2014年10月15日11:12
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中國首支核潛艇部隊2014 年 9 月 1 日，記者走進科學(xué)島
2014 年 9 月 2 日，吳宜燦接受采訪。（本刊記者 傅聰 攝）
2013年9月，核安全所拍的“全家福”。
接受獨家專訪，解讀特殊使命
中國核安全團隊的秘密
黃瀅 姜琨
從北京坐4個小時的高鐵到達安徽省會合肥，再坐約一個小時的汽車，環(huán)球人物雜志記者來到位于合肥市西北郊的一個小島上。小島面積約有3000畝，三面環(huán)水，綠樹成蔭，風(fēng)景宜人。外人知道這里，不僅因為它風(fēng)景美，還因為它是一座科學(xué)島。
小島風(fēng)景最好的地方在最東端，這兒視野開闊，平時常有市民在附近釣魚，陽光明媚的日子新人們還會在此拍婚紗照。但很少有人注意到旁邊的一座雅致小樓，它總是大門緊閉，人員出入均需刷指紋。細看樓門前掛的牌子，才知道這里是“中國科學(xué)院核能安全技術(shù)研究所”(下文稱核安全所)。
追夢人和他們的使命
“說起我們這個樓，那可是有來頭。”接受環(huán)球人物雜志記者采訪時，核安全所所長吳宜燦笑著說，“這里當年建的是毛主席的警勤處，旁邊的現(xiàn)代科技館就是專門給毛主席住的一號別墅。”據(jù)檔案記載，中央曾一度打算把中共九大放在京外召開。1959年，安徽省政府決定在這里建大型省級賓館，迎接黨的九大。然而，由于自然災(zāi)害等原因，賓館建設(shè)項目下馬，九大也沒有在合肥召開，卻留下了4座大樓和3棟別墅。1965年，這兒被中國科學(xué)院接收，第一批中科院科研工作者登島，成為中科院的科研基地。2011年9月28日，中國科學(xué)院核能安全技術(shù)研究所揭牌成立，原“一號別墅”群經(jīng)改建后成為現(xiàn)在核安全所總部所在地。
當年，吳宜燦完全沒有想到，一個奇妙的“錯誤”會把他終生留在這個島上。1964年，吳宜燦出生在安徽省一個普通農(nóng)民家庭。“高考的時候，我化學(xué)考了81分，其他科都在80分以下，我想那就報化學(xué)專業(yè)吧。填志愿的時候，密密麻麻的專業(yè)名稱完全把我搞暈了，看到有個專業(yè)叫核反應(yīng)堆，心想有反應(yīng)兩個字，應(yīng)該就是化學(xué)吧。”等到被西安交通大學(xué)錄取后，吳宜燦才知道，這個核反應(yīng)堆屬于物理專業(yè)領(lǐng)域，而他也是班里僅有的兩個非調(diào)劑生之一。
那時候核能不景氣，該專業(yè)的畢業(yè)生幾乎找不到對口的工作。吳宜燦班上30個人，有一半都改了行。他選擇了繼續(xù)攻讀碩士。“我這個人一旦做了什么事，就覺得這里頭不管哪個方面都是好的，會越來越喜歡。”1988年，吳宜燦考入中科院等離子體物理研究所讀博士研究生，第一次踏上了科學(xué)島。
“一片荒涼，什么基礎(chǔ)設(shè)施都不具備。”吳宜燦告訴記者，從合肥市內(nèi)到科學(xué)島只能坐公交車，兩小時一班，每天6班。有時候去市里辦事，錯過了最后一班車，只能在市里住一晚上，第二天再回島。那時候吳宜燦一個月工資只有105元，但他認為島上的科研環(huán)境和氛圍是無可比擬的。從那時起，吳宜燦就開始了聚變驅(qū)動次臨界反應(yīng)堆的研究，35歲時提出了一個可以實現(xiàn)高效核廢料嬗變，同時增殖核燃料和產(chǎn)能等多種功能的次臨界反應(yīng)堆概念，在克服核污染、防止核擴散技術(shù)、實現(xiàn)聚變能的早期應(yīng)用等方面，邁出了中國探索該領(lǐng)域的重要一步。
后來，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)決定聯(lián)合共建核安全所，吳宜燦成了最合適的籌建負責(zé)人選。“日本福島核事故發(fā)生后，國家越來越重視核安全問題。”吳宜燦說，要實現(xiàn)核能長期高效安全發(fā)展必須有三方面保證——前端有足夠的核燃料供應(yīng)，后端解決好核廢料處理問題，中間則是保證核能發(fā)電全過程中的安全。因此，核安全所的任務(wù)就是進行核安全研究，保障各環(huán)節(jié)的技術(shù)安全，同時關(guān)注與核安全相關(guān)的環(huán)境影響和文化建設(shè)等。
短短3年，研究所人才隊伍從不足30位職工發(fā)展到現(xiàn)在職工和研究生加起來近400人規(guī)模，平均年齡只有29歲。3年來，研究人員已發(fā)表論文200多篇，申請國家發(fā)明專利50余項，獲得各類獎勵近20項。
在核電站的年輻射量遠小于一次CT
環(huán)球人物雜志：在外界看來，從事“核安全”研究是件神秘的事情，您認為這份工作和其他工作有什么區(qū)別？
吳宜燦：要我說，沒有任何區(qū)別。我們做核安全研究的人，一方面研究核能技術(shù)，另一方面研究與人、環(huán)境相關(guān)的核能安全，我們也研究輻射對人體有什么生物學(xué)的效應(yīng)，所以很清楚地知道核對人到底有什么影響。我可以很負責(zé)任地告訴你，在研究和應(yīng)用核能時，國家有非常嚴格的安全標準和非常好的防護設(shè)計，只要不近距離接觸放射性元素，它們對人體并不會產(chǎn)生傷害。
環(huán)球人物雜志：間接的輻射會不會對人體有影響？比如我們在這兒聊天，隔壁做實驗會不會對人體健康不利？
吳宜燦：我們在房間里坐著所接受到的輻射量，可能比你在外面散步所接受的輻射量要小得多，因為建筑物會幫你屏蔽很多輻射。其實人類日常活動接受到的輻射源非常多，宇宙射線是有輻射的，外邊太陽是有輻射的，地上的泥土也含有放射性的物質(zhì)，不同地區(qū)的輻射量也不同，比如我國珠海地區(qū)的放射性水平就比其他地區(qū)高一些，因為這一帶土壤中的鈾含量比較高。包括很多人家里裝修時用的大理石也有放射性，但這個數(shù)量是在足夠安全的限值下的。總體來說，平常核能產(chǎn)生的輻射，比從宇宙里接受的、從環(huán)境里接受的放射性要小得多，對人體的影響可以忽略不計。
環(huán)球人物雜志：即使是在大型核電站周邊工作和生活也沒有危險嗎？
吳宜燦：國家進行了大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從過去到現(xiàn)在，都沒有發(fā)現(xiàn)問題。綜合來講，核電比火電、煤電、水電要安全。其實煤電站除了大氣污染，它周圍的放射性比核電站周圍的放射性要高得多，因為煤是礦石，是有放射性的。但是這些老百姓未必知道。相反，正是因為我們都知道核電站有放射性，所以防護措施更好，反而較為安全。
環(huán)球人物雜志：核電站周邊的輻射量，有沒有可以透露給公眾的數(shù)據(jù)？
吳宜燦：這是公開的，有非常清晰的數(shù)據(jù)，比如根據(jù)中廣核集團公布的數(shù)據(jù)，大亞灣核電站附近居民接受的輻射量約為0.01mSv/年，遠低于醫(yī)學(xué)上照一次CT所受輻射劑量(約8mSv/次)，也就是說你在核電站周圍待上800年所受的輻射量也就相當于做了一次CT。
環(huán)球人物雜志：很多人對核電站不放心的原因是，一旦發(fā)生核泄漏會對人體和周圍環(huán)境產(chǎn)生大劑量輻射，其影響會持續(xù)很多年。
吳宜燦：是的，當放射性很高的時候?qū)θ梭w危害的概率就增長了。比如廣島原子彈爆炸以后，放射性很強，很多人得了癌癥。但并不是說那個地區(qū)的人全得癌癥，只是概率高了。福島核電站事故核泄漏的后果也沒有那么可怕，因為真正接受到高劑量輻射的人是很少的，核的放射性一般都是后來才出來，那時候人都撤離了，只有搶險的人能接受到高劑量。大部分人接受的劑量很低，到底危險程度有多大，現(xiàn)在還沒有定論。至于那些所謂被污染的牛奶、蔬菜、魚等，對我們干這一行的人來說也沒什么。那些魚如果拿來我們肯定照吃不誤，因為沒有根據(jù)證明它有問題。沒有定論的事為什么要說它有問題呢？
環(huán)球人物雜志：雖然沒有定論，但為了以防萬一是不是也應(yīng)該盡量遠離？
吳宜燦：沒有定論的事太多了。有人說手機用多了容易得腦癌，那我們現(xiàn)在不也還是天天在用？但是核神秘，神秘的東西就會被想象是有危害的，特別是聯(lián)想到核武器。這沒有道理。
要求1000萬堆年不出事
環(huán)球人物雜志：福島核事故之后，我國政府緊急出臺“國四條”——叫停所有新建核電項目的審批等，核電發(fā)展陷入低谷。但您在2011年的時候卻大膽預(yù)言“一場雨不會進入冬季”。
吳宜燦：我始終認為這件事是暫時的。我國的現(xiàn)狀是能源供應(yīng)跟不上經(jīng)濟發(fā)展，煤電會引起二氧化碳和霧霾，造風(fēng)車和太陽能板也會產(chǎn)生污染，而且能量密度低不適于大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。目前來看，能大規(guī)模發(fā)展的能源還是核能。
我們平常衡量一個東西好壞要講收益和風(fēng)險。核能的收益不必多說，風(fēng)險主要看兩個因素的乘積：一是這件事出危險的概率；二是一旦出了危險，后果有多嚴重。從這個角度看，核能是安全的。首先，它不常出事故；其次，出了事故后，它的危害是通過適當措施進行緩解、層層防護的，給人造成的影響沒有想象的那么大。全世界30多個國家發(fā)展核能，有核反應(yīng)堆400座，運行了六七十年僅發(fā)生了3次比較大的事故。其中，三里島事故沒有造成核電站范圍外的污染；切爾諾貝利事故是比較嚴重的，死了幾十個人；福島事故因為控制得比較好，整個核電站沒有人因核輻射死亡，只有2個人是因為機械操作等其他原因死亡。
環(huán)球人物雜志：從專業(yè)角度能否幫我們解讀一下，為什么福島事故比切爾諾貝利事故控制得好？
吳宜燦：我認為最重要的原因，是切爾諾貝利事故發(fā)生前人們對安全的認識和重視不夠。當時，西方國家的核電站在建設(shè)時外面都有一層安全殼，它的作用是萬一出現(xiàn)核事故，可以把反應(yīng)堆包在里面，防止放射性物質(zhì)泄露對環(huán)境造成影響。但切爾諾貝利核電站設(shè)計時，世界上還沒有哪座核電站發(fā)生過大泄漏，所以蘇聯(lián)政府沒有很重視這個問題。切爾諾貝利核電站沒有安全殼，導(dǎo)致了人類歷史上最嚴重的核事故。現(xiàn)在的核反應(yīng)堆都有安全殼，天上的飛機掉下來都不會砸壞。
福島核事故其實沒那么嚴重，核反應(yīng)堆出現(xiàn)異常時，如果及時進行灌水冷卻，放射性物質(zhì)就會被包在殼里出不來。但恰恰因為事情本身不那么嚴重，有些人從經(jīng)濟利益出發(fā)，希望保住核電站，沒有及時灌水，結(jié)果反應(yīng)堆繼續(xù)發(fā)熱，產(chǎn)生氫氣爆炸之后放射性就出來了。當然，福島核事故里還有其他各種偶然因素。那個反應(yīng)堆建于上世紀70年代初，比較老了，各種備用的東西都沒有。當初設(shè)計的時候也沒有考慮到會有9級地震和那么大的海嘯。
環(huán)球人物雜志：有人說福島核事故的發(fā)生是因為核電站是用二代技術(shù)建造的，到了退役年齡又遇上了9級地震。核電站技術(shù)分幾代，區(qū)別在哪兒？
吳宜燦：目前大概可以分為4代，主要是安全性不一樣，但這個分類不是特別嚴格。基本上最早的一代是示范性的，未大規(guī)模應(yīng)用。
三里島事故后引入了概率的理念，我們承認核電站會出事，在設(shè)計時要保障把出事概率控制在十萬分之一內(nèi)，也就是10萬堆年(1個堆年相當于核電站中的1個反應(yīng)堆運行1年)內(nèi)不允許嚴重破壞超過一次。二代技術(shù)核電站就采用了這種理念進行設(shè)計。日本的福島核電站，我國早期的大亞灣、秦山核電站都屬于二代的大范圍。不過大亞灣、秦山核電站已在常規(guī)二代的基礎(chǔ)上做了一些改進，比二代更先進也更安全，我們有時候稱之為“二代加”。
現(xiàn)在馬上要建的核電站屬于三代，最主要的設(shè)計理念是“非能動安全”，就是不要人為去干涉，假設(shè)出了事，它會自動變成安全的狀態(tài)，可以保證1000萬堆年安全運行。要實現(xiàn)這一理念，具體支持技術(shù)有很多。我們不能建1000個反應(yīng)堆來做實驗，看看出幾個事故，但我們有一套邏輯理論來計算它的概率或可靠性。我們講可靠性，最后要分配到每個元器件上去，比如每個螺絲釘?shù)淖饔檬遣灰粯拥模覀兛捎?000顆螺絲釘來做實驗，做完以后用理論計算分析看可靠性怎么樣。
目前正在研發(fā)、馬上要做工業(yè)示范的，是第四代技術(shù)。第四代技術(shù)就更加強調(diào)從源頭也就是從基本規(guī)律來保證安全，我們叫“固有安全”。同時，第四代還強調(diào)可持續(xù)發(fā)展。三代里一個標準的核電站一年要出30噸廢燃料，且還是有強放射性的，現(xiàn)在全世界都沒辦法，都擱在那里暫存，百萬年、千萬年它還在那里，沒辦法處理。第四代技術(shù)的特點是核廢料可以循環(huán)回去被燒掉，做得好可以沒有強放射性尾料。
打撈一顆螺絲釘需花1000萬元
環(huán)球人物雜志：采用不同技術(shù)設(shè)計建造的核電站壽命是否不同？
吳宜燦：一般二代的設(shè)計壽命是40年，現(xiàn)在三代是按照60年設(shè)計的，四代的使用時間會更長。我國最早的秦山核電站，是上世紀80年代末建成的，還有將近20年的壽命。但是，現(xiàn)在西方國家的很多核電站已經(jīng)到40年了，發(fā)現(xiàn)還完好無損，所以大家就想繼續(xù)用它。核電站運行成本占其電力成本的10%左右，不考慮初投資的話，相當于凈賺90%，哪怕多運行一年都是不得了的產(chǎn)出和收益。所以，現(xiàn)在出現(xiàn)一個新的名詞叫做“核電站延壽”，很多核電站都是超期服役，包括福島核電站。
環(huán)球人物雜志：一座核電站最多能延壽多少年？會不會有安全隱患？
吳宜燦：一般情況下預(yù)期延到60年不是問題，有的核電站甚至可延到80年。這跟原設(shè)計和后期維護措施有關(guān)，要看原來反應(yīng)堆設(shè)計時裕量有多少，材料壽命有多長，老化的程度如何等。要做各種實驗分析評估，保證沒有問題的核電站才能延壽。現(xiàn)在各個國家都把核電站延壽作為一個熱點來研究。但我們在評估核電站是否可以延壽時，不只關(guān)心反應(yīng)堆本身的安全，我們還關(guān)心延壽對社會、對生態(tài)、對人的安全的影響。現(xiàn)在媒體傳播這么快，發(fā)生事故后會不會引發(fā)社會公共安全問題，會不會導(dǎo)致國家經(jīng)濟混亂……這些都需要評估。
環(huán)球人物雜志：用二代技術(shù)建造的核電站能否升級成三代或者四代？
吳宜燦：很難升級，只能說在某些細節(jié)上改進可確保它安全運行，很難從本質(zhì)上改進。舉個例子你就明白了：我們國家有座核電站，其中有顆螺絲釘松了，掉到反應(yīng)堆容器里。僅為了把那顆螺絲釘從水里撈出來，就花了近1000萬元。因為反應(yīng)堆里面都是放射性的，人不能進去，要設(shè)計專門的機器人或者機械手把它找出來。如果不找出來，萬一核電站運行中出現(xiàn)問題，那可能就是十億元、百億元的損失。改造核電站花的錢可能比重建一個還多。
環(huán)球人物雜志：目前我國在運行的反應(yīng)堆20多個，到2020年要建成100個，總量相當于美國的水平。我國的核安全處于一個什么水準？
吳宜燦：我國的核能應(yīng)用起步較晚，但引進的核安全設(shè)施和技術(shù)是一類，在國際上是排在前列的，可以說我們的安全情況到目前為止是很好的。在此基礎(chǔ)上，我們還在發(fā)展自主產(chǎn)權(quán)的先進核安全技術(shù)。在先進反應(yīng)堆設(shè)計研究中，加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)(英文名稱ADS系統(tǒng))是國際公認的最有前景的高放核廢料處理方案，世界上還沒有一個建成的ADS嬗變裝置。核安全所目前正在進行中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項“未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)”鉛鉍冷卻反應(yīng)堆項目的設(shè)計研究工作。經(jīng)過100多位科研人員3年多的艱苦攻關(guān)研發(fā)建設(shè)，核安全所已經(jīng)建成了“多功能鉛鉍堆技術(shù)綜合實驗回路KYLIN—Ⅱ”。這個回路世界最大、功能最全，它的成功研制是ADS嬗變反應(yīng)堆系統(tǒng)由物理設(shè)計走向工程化的重要里程碑。另外，我們自主研發(fā)的多款核能軟件也得到國內(nèi)外同行的認可。
環(huán)球人物雜志：有沒有跟老百姓日常生活相關(guān)的安全技術(shù)？
吳宜燦：有。醫(yī)學(xué)方面有我們自主研發(fā)的精準放射治療系統(tǒng)ARTS。現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上廣泛應(yīng)用的放療儀器只能大致勾勒出腫瘤的位置，放射治療時容易誤傷其他組織器官，我們正在研制的精準放射治療系統(tǒng)可以精確描畫出腫瘤形狀，并能隨著人體呼吸所造成的起伏移動位置，準確照射病灶，且不會對人體其他部位造成損害。
環(huán)球人物雜志：搞了這么多年核安全研究，最大的挑戰(zhàn)是什么？
吳宜燦：我認為技術(shù)一定要重視，但跟技術(shù)同等重要，甚至更重要的，是對安全的認識。我指的安全有3個層面，一是技術(shù)上的，要把核電站做安全，包括安全設(shè)計、安全建造、安全運行。二是管理上的，福島核事故之所以造成那么大影響，不只是因為核能技術(shù)本身，還因為管理問題。三是社會環(huán)境，要讓公眾認識到核能總體上是安全的，要支持這項事業(yè)的發(fā)展，核能才會變得更加安全。我們現(xiàn)在的情況是，民眾一味地強調(diào)核恐怖，政府就會把錢一股腦兒投到技術(shù)保障上去，結(jié)果技術(shù)上很強，增加了成本，管理和認識卻沒跟上。
環(huán)球人物雜志：您能理解民眾采取游行等方式反對核電站上馬嗎？
吳宜燦：恐懼自己不了解的東西是人的共性。上大學(xué)的時候教科書就告訴我們，核能是清潔能源，是安全的。但到底如何安全，能帶來什么好處，有哪些危險，都沒有進行透徹的解釋和教育。這是一個社會教育問題，但現(xiàn)在真正做核能科普相關(guān)教育工作的，全國加起來不到1000人。我們也在琢磨怎么做出特色來，比如寫科普文章、上電視臺介紹、組織科普活動等。但這件事不是一朝一夕能完成的，真正要見成效也不能只靠我們，要靠整個社會。
