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核電站恐怖襲擊的四種可能性及對策(上)

2013年04月15日08:55    來源:人民網-財經頻道

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實際上會發生什麼樣的攻擊呢?根據前篇《核電站反恐對策,刻不容緩!》所述的情況,探討一下恐怖分子發起攻擊的4種可能性及相應的防范對策。

設想 1 導致緊急停運的情況

100萬千瓦級核電站運轉1天,電力公司便可獲得約2億日元的電費收益。反過來說,如果強行使核電站停運,電力公司便會損失2億日元。而且,要使停運的核電站恢復額定運轉,通常需要花費近1周時間(必須遵守溫度上升幅度每小時在55℃以下的安全條件)。即便停運時間為零,依然會有3天時間處於無法營運的狀態,至少會損失6億日元左右。

假設在停止發電的情況下,應該注意2個關鍵之處。其一是供電系統。核電站使用商用電力,所發電力通過其他系統進行輸電。在設計方面,如果因為雷擊、地震及台風等自然現象,或者某些破壞行為,導致輸電線出現異常情況,接到“輸電線異常”信號的反應堆系統就會自動緊急停運。

第2個應該注意之處是冷凝器。圖2是壓水反應堆(PWR)系統概要,圖3是沸水反應堆(BWR)系統概要。如圖2及圖3所示,旋轉發電蒸汽渦輪的蒸汽在利用海水冷卻的冷凝器中凝結成水。如果冷凝器中沒有流入規定流量的海水,反應堆系統也會根據“冷凝泵流量減少”信號,自動進行緊急停運。

圖2●PWR概要

在反應堆內施加壓力,生成300℃以上的高溫水,將其送入蒸汽發生器,通過與二次冷卻水進行換熱,制造蒸汽,利用這些蒸汽旋轉渦輪機。由本刊根據參考文獻4)制作而成。

圖3●BWR概要

沸水反應堆是利用反應堆對水進行加熱,生成蒸汽,然后旋轉渦輪機發電。由本刊根據參考文獻4)制作而成。

也就是說,如果供電輸電或者冷凝器的功能喪失,反應堆就可能停運。針對前者,需要密切注意輸電線路鐵塔最上端的絕緣子等。

而對於后者,則需要密切注意在第三者可能非法入侵的沿海區域設置的冷凝器海水取水口。這是因為,如果取水口處堆放有障礙物,就會出現類似流路阻塞的情況,冷凝器可能會停止工作。實際上,過去曾有過異常出現的大量水母堵塞取水口,導致流路阻塞,而反應堆系統自動緊急停運的事例。

目前從沿海區域基本上無法進入核電站廠區內。不過,也不能否定存在一些危險,例如,破壞廠區邊界處的保護網而非法侵入﹔利用橡皮船從海上侵入核電站專用港內,向設置在最裡側碼頭處的取水口中投放異物等。

設想 1的防范策略

由於輸電線實在太長,因此在物理方面無法全部保護起來。不得不說,截至目前,採取完美的防護措施是非常困難的。

另一方面,作為防止干擾冷凝器的對策,通過大量設置紅外線探測器,或許可盡早發現入侵者。日本的核電站此前並未在廠區內設置紅外線探測器進行安全管理,今后最好能認真加以實施。

不過,這還不夠充分。還需要加強核電站警衛室夜間警備體制等,在設備及人員這兩方面強化相關對策。

設想 2 導致宣布進入緊急狀態的情況

在東日本大地震引發的海嘯襲來時,福島第一及第二核電站根據《核能災害特別措施法》第10條及第15條的相關規定,宣告進入緊急狀態,要求居民避難及轉移。作為反恐對策,探討第三方是否會引發這一事態也是非常重要的。

核電站無論是正常停運,還是因事故停運,可安全去除堆芯產生的衰變熱的冷卻系統必須一直處於正常工作狀態。特別是沸水反應堆,需要去除弛壓水池熱量的冷卻系統一直處於工作狀態。

這些冷卻系統中設置有大型換熱器,換熱器的二次冷卻水使用著海水。一般情況下,大型換熱器設置於反應堆廠房地下,海水泵設置於核電站廠區內的海岸附近。

海水泵設置在第三方可能侵入的沿岸混凝土豎井內(圖4),對於這一點應該進行探討。必須設想到,萬一海水泵遭到破壞,在最壞的情況下,有可能需要宣告進入緊急狀態。

圖4●位於豎井內的泵

可去除堆芯內燃料的衰變熱,保持低溫停運的“余熱去除系統海水泵”。設置在海岸附近的豎井內,第三方比較容易接近。由筆者拍攝於2012年12月22日。

設想2的防范策略

對策之一是與設想1同樣,設置大量紅外線探測器。並且,最好將海水泵設置在堅固的混凝土機房內,可防止恐怖分子侵入內部,而且也無法從外部進行攻擊。

重要設備設置於反應堆安全殼內及反應堆廠房內,但海水泵卻設置在海岸附近,沒有防護(圖5)。可以說,允許這樣設置本身就存在問題。希望核電企業能認識到海水泵是核電站的最重要設備之一。

圖5●海岸附近露天設置的海水泵

照片是冷卻緊急柴油發電機使用的泵。由筆者拍攝於2012年12月22日。

雖然日本政府在福島第一核電站事故后作出反省,制定了強化海水泵防護措施的方針,但實際對策卻遲遲不見進展。亟需採取相應措施。(日經能源環境網 供稿) 

(責編:值班編輯、庄紅韜)

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