根据前篇《核电站反恐对策,刻不容缓!》所述的情况,探讨一下恐怖分子发起攻击的4种可能性及相应的防范对策。设想1导致紧急停运的情况100万千瓦级核电站运转1天,电力公司便可获得约2亿日元的电费收益。反过来说,如果强行使核电站停运,电力公司便会损失2亿日元。而且,要使停运的核电站恢复额定运转,通常需要花费近1周时间(必须遵守温度上升幅度每小时在55℃以下的安全条件)。即便停运时间为零,依然会有3天时间处于无法营运的状态,至少会损失6亿日元左右。假设在停止发电的情况下,应该注意2个关键之处。其一是供电系统。核电站使用商用电力,所发电力通过其他系统进行输电。在

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核电站恐怖袭击的四种可能性及对策

2013-04-15 16:36 来源:日经能源环境网 

根据前篇《核电站反恐对策,刻不容缓!》所述的情况,探讨一下恐怖分子发起攻击的4种可能性及相应的防范对策。

设想1

导致紧急停运的情况

100万千瓦级核电站运转1天,电力公司便可获得约2亿日元的电费收益。反过来说,如果强行使核电站停运,电力公司便会损失2亿日元。而且,要使停运的核电站恢复额定运转,通常需要花费近1周时间(必须遵守温度上升幅度每小时在55℃以下的安全条件)。即便停运时间为零,依然会有3天时间处于无法营运的状态,至少会损失6亿日元左右。

假设在停止发电的情况下,应该注意2个关键之处。其一是供电系统。核电站使用商用电力,所发电力通过其他系统进行输电。在设计方面,如果因为雷击、地震及台风等自然现象,或者某些破坏行为,导致输电线出现异常情况,接到“输电线异常”信号的反应堆系统就会自动紧急停运。

第2个应该注意之处是冷凝器。图2是压水反应堆(PWR)系统概要,图3是沸水反应堆(BWR)系统概要。如图2及图3所示,旋转发电蒸汽涡轮的蒸汽在利用海水冷却的冷凝器中凝结成水。如果冷凝器中没有流入规定流量的海水,反应堆系统也会根据“冷凝泵流量减少”信号,自动进行紧急停运。

也就是说,如果供电输电或者冷凝器的功能丧失,反应堆就可能停运。针对前者,需要密切注意输电线路铁塔最上端的绝缘子等。

而对于后者,则需要密切注意在第三者可能非法入侵的沿海区域设置的冷凝器海水取水口。这是因为,如果取水口处堆放有障碍物,就会出现类似流路阻塞的情况,冷凝器可能会停止工作(实际上,过去曾有过异常出现的大量水母堵塞取水口,导致流路阻塞,而反应堆系统自动紧急停运的事例)。

目前从沿海区域基本上无法进入核电站厂区内。不过,也不能否定存在一些危险,例如,破坏厂区边界处的保护网而非法侵入;利用橡皮船从海上侵入核电站专用港内,向设置在最里侧码头处的取水口中投放异物等。

设想1的防范策略

由于输电线实在太长,因此在物理方面无法全部保护起来。不得不说,截至目前,采取完美的防护措施是非常困难的。

另一方面,作为防止干扰冷凝器的对策,通过大量设置红外线探测器,或许可尽早发现入侵者。日本的核电站此前并未在厂区内设置红外线探测器进行安全管理,今后最好能认真加以实施。

不过,这还不够充分。还需要加强核电站警卫室夜间警备体制等,在设备及人员这两方面强化相关对策。

设想2

导致宣布进入紧急状态的情况

在东日本大地震引发的海啸袭来时,福岛第一及第二核电站根据《核能灾害特别措施法》第10条及第15条的相关规定,宣告进入紧急状态,要求居民避难及转移。作为反恐对策,探讨第三方是否会引发这一事态也是非常重要的。

核电站无论是正常停运,还是因事故停运,可安全去除堆芯产生的衰变热的冷却系统必须一直处于正常工作状态。特别是沸水反应堆,需要去除弛压水池热量的冷却系统一直处于工作状态。

这些冷却系统中设置有大型换热器,换热器的二次冷却水使用着海水。一般情况下,大型换热器设置于反应堆厂房地下,海水泵设置于核电站厂区内的海岸附近。

海水泵设置在第三方可能侵入的沿岸混凝土竖井内(图4),对于这一点应该进行探讨。必须设想到,万一海水泵遭到破坏,在最坏的情况下,有可能需要宣告进入紧急状态。

设想2的防范策略

对策之一是与设想1同样,设置大量红外线探测器。并且,最好将海水泵设置在坚固的混凝土机房内,可防止恐怖分子侵入内部,而且也无法从外部进行攻击。

重要设备设置于反应堆安全壳内及反应堆厂房内,但海水泵却设置在海岸附近,没有防护(图5)。可以说,允许这样设置本身就存在问题。希望核电企业能认识到海水泵是核电站的最重要设备之一。

虽然日本政府在福岛第一核电站事故后作出反省,制定了强化海水泵防护措施的方针,但实际对策却迟迟不见进展。亟需采取相应措施。

设想3

导致堆芯熔毁的情况

对于第三方故意造成的堆芯熔毁,需要设想到[1]破坏重要设施、[2]侵入及破坏控制室这两种情况。

重要设施包括作为输电线中转站的变电站、设置在沿岸混凝土竖井内的维持反应堆排热功能及压力抑制功能的所有海水泵、连接遵照新安全标准设置在高处的紧急空冷式燃气轮机发电机与核电机组的电缆等。必须认识到,如果这些设备遭到破坏,甚至有可能像福岛第一核电站事故一样发生全厂断电。

如果变电站遭到攻击,陷入无法供电状态,新安全标准要求设置的第二控制室及冷却系统也有可能丧失功能。这样就不可避免会发生堆芯熔毁。

关于[2]侵入及破坏控制室的情况,经过训练的恐怖分子有可能窃取到员工的ID卡及密码。

如果恐怖分子控制住监控反应堆厂房进出情况的监视人员,并通过了严密封锁的重重厚厚的铁门,就很有可能占据控制室。如果控制板遭到破坏,核电站就会失去控制。从那时泄漏的放射线量来看,其社会影响要远远大于[1]的全厂断电,甚至可能出现社会功能大范围瘫痪的严重情况。

不过,[1]和[2]实施起来都非常困难,实际发生几率非常小。特别是像[2]一样的袭击,从侵入反应堆厂房到达到目的,必须在短时间内完成,并不现实。

设想3的防范策略

上述情况的对策非常简单,就是构筑使第三方及恐怖分子无法轻易侵入厂区内的安全系统。例如,设置大量红外线探测器,像一张大网一样覆盖整个厂区。不过,这也不是万全之策,必须建立严格再严格的监视体制。

设想4

利用大型飞机及导弹进行攻击

最后,还要考虑应对利用大型飞机及导弹进行攻击的对策。

即使没有命中反应堆厂房,大型飞机及导弹只要在沿岸混凝土竖井附近坠落并爆炸,就有可能像设想2所提到的一样,破坏海水泵,而出现需要宣布进入紧急状态的情况。

特别是压水反应堆安全壳上部,碳素钢制成的圆顶部分暴露在外,容易受到攻击。也不能否认安全壳内的蒸汽发生器有损坏的危险。如果发生这种情况,即使交流电源得以维持、紧急堆芯冷却装置启动,注入的冷却水也会喷出,无法对堆芯进行冷却,最终导致堆芯熔毁。大型飞机坠落造成的后果也是一样。

另一方面,如果是沸水反应堆,其反应堆厂房结构与压水反应堆不同,受到厚厚的混凝土墙及其内侧的反应堆安全壳的保护,因此不易出现反应堆及大型结构物严重受损的情况。不过,如果控制室遭到破坏,反应堆很有可能失去控制。

全球的核电站从经济效益的角度出发,对于像大型飞机坠落这样年发生概率在1000万分之1以下的情况,并未采取工程学方面的安全对策。不得不说,通过对现有设施进行部分改良很难实施完美的防恐对策。

设想4的防范策略

作为容易受到攻击的乏燃料池的对策之一,可以在高处设置能够抵御导弹攻击及飞机坠落的坚固厂房,在其中设置采取了特别对策的乏燃料池(目前,压水反应堆的乏燃料池设置于反应堆安全壳的1层,沸水反应堆的乏燃料池设置于反应堆厂房最上层。)。

不过,反应堆本身很难抵御导弹及大型飞机的直接攻击。德国为了防备战斗机坠落的情况,在压水反应堆上采用了双重壳型反应堆安全壳,但这大概也无法应对大型飞机坠落6)的情况。日本的核电站就更令人担心了。

从发生概率较小来看,也可以采取利用武装部队加强警戒的方法。反之,即使发生概率非常低,也可配置能够击落异常接近的导弹及飞机的防空系统。

无论如何,都亟需建立健全相关法律。不过,采取这些对策需要作出非常难的政治判断。

因为和平所以成立

目前日本核电站的安全对策并不是万无一失。没有设置充足的用于发现入侵者的探测器,也没有驻扎武装部队。不得不说,针对导弹及大型飞机等外部飞来的攻击物体,也没有充分的防护措施。

鉴于这种现状,日本至少应该尽早建立防止侵入的高水平安全系统。笔者于1992年采访了俄罗斯的库尔斯克核电站,当时该核电站由前苏联国家安全委员会(KGB)负责安全工作(副所长之一就是前苏联国家安全委员会成员)。1995年采访韩国灵光核电站时,也受到了和机场一样的身体检查及金属探测检查,而且被禁止在厂区内进行拍照。

日本至少也需要采取上述程度的安全对策。笔者认为,驻扎用于警备的武装部队也是必不可少的。

不过,关于导弹攻击及大型飞机坠落,既对其发生概率与对策费用进行权衡,也要实施高度的安全对策,这应该是明智的作法。采用日本核能规制委员会公布的新安全标准草案,如果再以可抵御导弹攻击及大型飞机坠落的结构强度进行设计,建设费会高得惊人,在经济方面无法成立。

不得不说,加上这些社会性潜在风险因素来考虑,在设想会发生战争及恐怖活动的情况下,核电及核燃料循环是难以成立的技术。也就是说,这种技术只有没有战争的和平世界才能成立。

这样说虽然有些理想主义,但我们的长期目标应该是,通过国际政治实现高度可信的社会并构建和平的世界。同时,推进开发新的、更安全的核能技术,摆脱虽然性能较高,然而一旦发生事故,事态会很快扩大,危险性也很大的轻水反应堆,这也可作为一个选项。

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