文 沈丁立

日本正在遭受復(fù)合性的深刻危機。一方面，由于地震、海嘯和核反應(yīng)堆的三重危機混合交疊，日本正面臨幾百年甚至上千年一遇的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。里氏震級為9級的強震發(fā)生在海底，傳到日本東部沿海地面時已衰減到7級左右，它所造成的人員與財產(chǎn)損失在日本這次迄今所蒙受的全部損失中還相當(dāng)有限。但是，在地震發(fā)生后最快10分鐘就到達海岸的海嘯，使震區(qū)人民難有充分時間出逃，從而導(dǎo)致民眾大規(guī)模罹難。雖然地震和海嘯并未摧毀這一地區(qū)的福島第一核電站，但電站的所有機組均因地震停止正常運行，在海嘯沖擊造成核反應(yīng)堆冷卻失去功效后，隨之引起的核輻射危險對當(dāng)?shù)孛癖娨约爸車鷣喬貐^(qū)帶來了持續(xù)威脅。

另一方面，盡管日本人民在空前災(zāi)害面前表現(xiàn)出高度的鎮(zhèn)定與互助，日本核管理部門對這一復(fù)合危機的應(yīng)對卻反映出缺乏危機預(yù)判與決斷。人類對自然災(zāi)害難于預(yù)報可以理解，但在地震和海嘯發(fā)生后的緊急應(yīng)對上，日本核管理部門與日本政府的反應(yīng)滯后，一再錯失預(yù)防和及時干預(yù)福島核危機的短瞬機遇，從而釀成難以收拾的被動局面。需要指出，長期以來在世界上享有很高認(rèn)可的日本產(chǎn)業(yè)界的質(zhì)量管控聲譽，在這次核安全危機面前，已備受質(zhì)疑。

核電：極具爭議的能源

核能的受控使用是一項高危事業(yè)。只要發(fā)展裂變核電，就時刻要防止任何形式的核物質(zhì)和放射性物質(zhì)的外泄。

根據(jù)核能的本性，這是一種極具爭議的能源。

人類目前所使用的核能，利用的是可裂變物質(zhì)的核裂變釋放出的能量。這種核反應(yīng)過程所產(chǎn)生裂變物質(zhì)所攜帶的動能，在宏觀上體現(xiàn)為熱能，這是原子能的主體形式。這種熱能不加控制地釋放，就可能導(dǎo)致核爆炸，可以被有意設(shè)計成原子武器的軍事使用。但若將上述熱能及時導(dǎo)出，則既能避免反應(yīng)堆內(nèi)部熱量過分積聚產(chǎn)生爆炸，又可能將此熱能轉(zhuǎn)化為其他能量形式譬如機械能與電能，從而變得對人類有用，并且易于管理。

但是，伴隨著核裂變過程，一定有裂變物質(zhì)的產(chǎn)生。這些裂變副產(chǎn)品，經(jīng)常是具有短時間內(nèi)高放射性以及長時間內(nèi)中低度放射性的物質(zhì)，對人類和環(huán)境生態(tài)具有極大的危害。在核發(fā)電過程中，人類既需要獲取核物質(zhì)在裂變中發(fā)生的熱量，又必須將所有核物質(zhì)包括放射性裂變物與外界徹底隔離，將其限制在反應(yīng)堆之內(nèi)。即使是用于取熱并對反應(yīng)堆堆芯降溫的冷卻劑，無論它們是輕水、重水、氣體還是石墨，也都必須被管道嚴(yán)格封閉于反應(yīng)堆系統(tǒng)內(nèi)，因為它們在冷卻堆芯核材料時都已受到放射性污染。

因此，核能的受控使用是一項高危事業(yè)。只要發(fā)展裂變核電，就時刻要防止反應(yīng)堆堆芯溫度和壓力過高，以防任何形式的核物質(zhì)和放射性物質(zhì)的外泄。美國1979年三里島核電站和蘇聯(lián)1986年切爾諾貝利核電站發(fā)生的事故，都是由于核反應(yīng)堆堆芯冷卻功能發(fā)生故障，從而使反應(yīng)堆內(nèi)鈾燃料棒部分或全部熔化。這種情況下，反應(yīng)堆內(nèi)熱量和壓力將迅速升高，一旦發(fā)生爆炸，堆內(nèi)積聚的大量強輻射物將可能被拋向周圍空間。切爾諾貝利事件就是迄今人類面臨過的最嚴(yán)重的核危機，而三里島事件中反應(yīng)堆中的核燃料棒也出現(xiàn)了熔化，部分放射性物質(zhì)突破了反應(yīng)堆的限制進入周圍環(huán)境。這些事故都在不同程度上危害了核反應(yīng)堆周圍人類的生存。

日本核危機：天災(zāi)加人禍

福島核電站設(shè)計號稱為世界最安全，但日本低估了自然界的力量，其所有的安全設(shè)計在這次復(fù)合性災(zāi)難前全部失效。

作為島國，日本陸地國土局促，資源有限，然而日本人口總量較大，密度更超中國一倍。日本是工業(yè)大國，盡管其能源使用效率在世界領(lǐng)先，但其民生和制造業(yè)能源消費需求仍十分龐大。由于本國能源自給不足，日本只能從海外進口能源以補所缺。同時，日本在本土必須發(fā)展非碳能源，核能因此為日本難以舍棄。根據(jù)世界能源協(xié)會與國際原子能機構(gòu)的統(tǒng)計，至2009年5月，日本運行的核反應(yīng)堆有53座，裝機發(fā)電能力為46235兆瓦，占日本全部能源消耗的35%。此外，日本有2座核反應(yīng)堆在建，裝機發(fā)電能力為2285兆瓦；還有13座核反應(yīng)堆計劃待建，裝機容量為17915兆瓦。日本核能發(fā)展總體規(guī)模，在世界上僅次于美國和法國；其核能占其全部能源使用比例之高，在全球上僅次于法國和韓國，也列世界第三。

日本如此高強度使用核能，確有不得已因素。此次發(fā)生核災(zāi)難的福島縣，在其第一和第二核電站建造了10個核反應(yīng)堆，號稱世界最大核電廠，其大量核電向南部輸送，給日本其他地區(qū)提供能源。福島核電站設(shè)計號稱為世界最安全，但日本低估了自然界的力量，其所有的安全設(shè)計在這次復(fù)合性災(zāi)難前全部失效。

地震在日本列島十分尋常。應(yīng)該說，在這次9級大地震面前，日本的抗震表現(xiàn)十分出色。無論從建筑抗震，還是人員防護，或是媒體預(yù)警與報道，均相當(dāng)不錯。若這次只有地震而無海嘯，那就不會有隨后的核事故。然而，這次震源離陸地較近，海嘯到達岸線速度極快（短至10分鐘），而由于地震災(zāi)區(qū)的電視廣播通訊中斷，民眾無法及時得知準(zhǔn)確危情，因此沒有形成當(dāng)?shù)鼐用竦拇笠?guī)?？焖俪冯x。整個災(zāi)難所造成的民眾生命和財產(chǎn)損失，多數(shù)是由于海嘯造成的。

由于地震和海嘯造成福島核反應(yīng)堆出現(xiàn)事故，是這次復(fù)合危機的最嚴(yán)重環(huán)節(jié)。根據(jù)安全設(shè)計，反應(yīng)堆遇到5級地震就自動停止運行，但堆芯冷卻還需繼續(xù)運行，核區(qū)已產(chǎn)生的熱能需被及時運出以免反應(yīng)堆爆炸。但由于地震造成停電，冷卻水無法循環(huán)。備用發(fā)電機由于更靠近海岸，被海嘯破壞，而備用發(fā)電機的柴油儲備本身就不足。這一系列的天災(zāi)人禍?zhǔn)沟酶u發(fā)電站損失了在核電停機后第一時間預(yù)防更深危機發(fā)生的短暫時機。至于反應(yīng)堆氣閥設(shè)備開關(guān)不靈等駭人狀況，就更無法用天災(zāi)來解釋。因此，這次空前核危機更多地是反映了日本政府以及核電管理部門平時監(jiān)管與危機管控等方面的諸多問題。

放棄核能，還是改進安全技術(shù)？

只要能源安全得到充分保障，沒有哪國政府愿意高成本、高風(fēng)險地從事核能開發(fā)。

福島核危機在核安全事故中至少被定為5級，即反應(yīng)堆放射性材料部分突破反應(yīng)堆束縛而滲入周圍環(huán)境。盡管事件還在演化中，但這一事故被遏制、福島出狀況的反應(yīng)堆芯或乏燃料降溫成功，應(yīng)該說還是有希望的。在這種情況下，即使反應(yīng)堆堆芯的鈾燃料棒已全部熔化，其核物質(zhì)也將被局域于當(dāng)?shù)?，不會對周圍環(huán)境造成更大的破壞。

但即使這最為理想的情況能夠?qū)崿F(xiàn)，福島核危機仍將促使各國政府和人民對核能利用進行深入和嚴(yán)肅的思考。人們會思考：是否可能放棄核能？要是近期沒有可能，那么如何更加安全地使用核能？

顯然，核能安全使用涉及到政治與經(jīng)濟。各國都要發(fā)展經(jīng)濟，因此都需能源安全保障。只要能源安全得到充分保障，沒有哪國政府愿意高成本、高風(fēng)險地從事核能開發(fā)，除非以此為借口，通過發(fā)展民用核能而為軍用核能的發(fā)展打開技術(shù)通道。對多數(shù)國家，它們發(fā)展民用核能的真實動力就是為了發(fā)展經(jīng)濟，從而保護國家經(jīng)濟利益，并保障國家與某些機構(gòu)的政治利益。

在未來幾十年，人類必將在非碳非核的替代能源方向上取得巨大進步。但在達到那樣成就之前，核能對一部分國家而言還將難以取代。各國發(fā)展核能必將更為謹(jǐn)慎，力求發(fā)展新一代“本性安全”的核能技術(shù)——核燃料安全、冷卻降溫安全、防爆炸安全。

目前國際上提出的保障核電安全的技術(shù)途徑，是新一代核反應(yīng)堆以及核燃料必須遵循“本性安全”的設(shè)計理念。它有三個要求：一、即使反應(yīng)堆的管理人員操作失誤，核反應(yīng)堆在任何情況下都具有自動停機功能，從而在技術(shù)上徹底杜絕切爾諾貝利事故的可能，也就是即使核反應(yīng)堆出現(xiàn)嚴(yán)重故障，新設(shè)計的系統(tǒng)仍要保障反應(yīng)堆堆芯的鈾燃料棒不會繼續(xù)產(chǎn)熱。二、即使發(fā)生事故，反應(yīng)堆的冷卻系統(tǒng)仍能有效散熱。三、特殊外包裝使核燃料在高溫下不會熔化破損，從而確保在降溫失效時核放射性材料仍受控制。

這一系列設(shè)計理念，就是切爾諾貝利事故所留下遺產(chǎn)的積極部分，福島核事故必將加深這些理念，加速下一代“本性安全”核反應(yīng)堆的研發(fā)和使用。為開發(fā)“本性安全”的反應(yīng)堆和核燃料，技術(shù)上已取得一系列積極進展。美國有的核燃料公司發(fā)現(xiàn)，要是用碳包鈾制成極細(xì)顆丸，并以此為基礎(chǔ)生產(chǎn)核燃料棒，將有效地實現(xiàn)核材料的“本性安全”。但由于美國民用核工業(yè)不景氣，上述理念還有待機會以獲檢驗。

由于人類經(jīng)濟活動的深化，目前要遠(yuǎn)離核能對多數(shù)國家仍不切實際。即使發(fā)生福島核事故，人們當(dāng)前還是無法擺脫核能。在能源材料同等大小的情況下，原子能以它百萬倍超過化學(xué)能源的能量釋放，目前還是具有競爭力的選擇，況且核能使用可避免溫室氣體排放，對環(huán)境保護和控制氣候變化具有積極作用。但福島核事故又給人類提供了深刻教訓(xùn)。要取得核能使用的益處，前提必須是安全、受控地使用核能。人類從發(fā)現(xiàn)原子裂變，到認(rèn)識核反應(yīng)伴隨能量釋放，再到成功地收集并利用起核能，反映出極大的智慧。我們有理由期待人類還將有能力提出并實現(xiàn)可以基本自動避免重大災(zāi)難的新型核電裝置，根本保障核安全。

（作者系復(fù)旦大學(xué)國際關(guān)系學(xué)院常務(wù)副院長，美國研究中心主任）