在日本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間2011年3月11日14時(shí)46分,日本發(fā)生了9.0級(jí)大地震,震源深度約25公里(15英里),震中位于仙臺(tái)以東130公里(81英里)的海域,在東京東南約372公里。這次地震造成東北海岸四個(gè)核電廠的共11個(gè)反應(yīng)堆自動(dòng)停堆(女川核電廠1、2、3號(hào)機(jī)組;福島第一核電廠1、2、3號(hào)機(jī)組:福島第二核電廠l、2、3、4號(hào)機(jī)組和東海核電廠2號(hào)機(jī)組)。地震引發(fā)了海嘯,海嘯浪高超過(guò)福島第一核電廠的廠址標(biāo)高14米(45英尺)。此次地震和海嘯對(duì)整個(gè)日本東北部造成了重創(chuàng),約20000人死亡或失蹤,成千上萬(wàn)的人流離失所,并對(duì)日本東北部沿海地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)造成了巨大的破壞。
地震發(fā)生之前,福島第一核電廠6臺(tái)機(jī)組的中1、2、3號(hào)處于功率運(yùn)行狀態(tài),4、5、6號(hào)機(jī)組在停堆檢修。地震導(dǎo)致福島第一核電廠所有的廠外供電喪失,三個(gè)正在運(yùn)行的反應(yīng)堆自動(dòng)停堆,應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)按設(shè)計(jì)自動(dòng)啟動(dòng)并處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。地震引起的第一波海嘯浪潮在地震發(fā)生后46分鐘抵達(dá)福島第一核電廠。海嘯沖破了福島第一核電廠的防御設(shè)施,這些防御設(shè)施的原始設(shè)計(jì)能夠抵御浪高5.7米的海嘯,而當(dāng)天襲擊電廠的最大浪潮達(dá)到約14米。海嘯浪潮深入到電廠內(nèi)部,造成除一臺(tái)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)之外的其它應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)電源喪失,核電廠的直流供電系統(tǒng)也由于受水淹而遭受?chē)?yán)重?fù)p壞,僅存的一些蓄電池最終也由于充電接口損壞而導(dǎo)致電力耗盡。第一核電廠喪失所有交、直流電喪失。
海嘯及其夾帶的大量廢物對(duì)福島第一核電廠現(xiàn)場(chǎng)的廠房、門(mén)、道路、儲(chǔ)存罐和其它廠內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施造成重大破壞?,F(xiàn)場(chǎng)操作員面臨著電力供應(yīng)中斷、反應(yīng)堆儀控系統(tǒng)失靈、廠內(nèi)廠外的通訊系統(tǒng)受到嚴(yán)重影響等未預(yù)計(jì)到的災(zāi)難性情況,只能在黑暗中工作,局部位置變得人員不可到達(dá)。事故影響超出了電廠設(shè)計(jì)的范圍,也超出了電廠嚴(yán)重事故管理指南所針對(duì)的工況。
由于喪失了把堆芯熱量排到最終熱阱的手段,福島第一核電廠1、2、3號(hào)機(jī)組在堆芯余熱的作用下迅速升溫,鋯金屬包殼在高溫下與水作用產(chǎn)生了大量氫氣,隨后引發(fā)了一系列爆炸:
2011年3月12日15:36,1號(hào)機(jī)組燃料廠房發(fā)生氫氣爆炸;
2011年3月14日11:01,3號(hào)機(jī)組燃料廠房發(fā)生氫氣爆炸;
2011年3月15日6:00,4號(hào)機(jī)組燃料廠房發(fā)生氫氣爆炸。
爆炸對(duì)電廠造成進(jìn)一步破壞,使操作員面臨的情況更加嚴(yán)峻和危險(xiǎn),現(xiàn)場(chǎng)的搶險(xiǎn)救災(zāi)工作愈加困難。現(xiàn)場(chǎng)操縱員采取的干預(yù)措施主要包括利用汽車(chē)電瓶、小型發(fā)電機(jī)和消防泵等,嘗試部分恢復(fù)電源和供水,以讀取電廠關(guān)鍵安全參數(shù)、實(shí)施反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)卸壓、實(shí)施壓力容器卸壓、冷卻反應(yīng)堆堆芯和乏燃料水池。由于現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境非常惡劣,許多搶險(xiǎn)救災(zāi)工作往往以失敗告終?,F(xiàn)場(chǎng)淡水資源用盡后,東京電力公司分別于3月12日20:20、3月13日13:12、3月14日16:34陸續(xù)向1、3、2號(hào)機(jī)組堆芯注入海水,以阻止事態(tài)的進(jìn)一步惡化。3月25日,福島第一核電廠建立了淡水供應(yīng)渠道,開(kāi)始向所有反應(yīng)堆和乏燃料池注入淡水。
福島核事故對(duì)福島核電廠以及周邊的環(huán)境造成十分重要影響,事故的發(fā)展過(guò)程了電站各方考慮的范圍,事故主要表現(xiàn)出來(lái)的特點(diǎn)有:
1.極端外部自然災(zāi)害導(dǎo)致事故發(fā)生。
2.地震及其引發(fā)的海嘯造成福島第一核電廠多機(jī)組、長(zhǎng)時(shí)間的全廠完全斷電和喪失最終熱阱,超出了核電廠設(shè)計(jì)考慮的范圍。
3.地震、海嘯對(duì)核電廠及其周?chē)A(chǔ)設(shè)施造成了嚴(yán)重破壞,外部救援不能及時(shí)抵達(dá),搶險(xiǎn)救災(zāi)活動(dòng)不能有效展開(kāi),導(dǎo)致事故不斷升級(jí)。
4.主控室沒(méi)有操控手段、沒(méi)有電廠狀態(tài)指示、核電廠局部位置不可到達(dá),核電系統(tǒng)損傷狀態(tài)超出了嚴(yán)重事故管理指南的覆蓋范圍。
5.在未預(yù)計(jì)的位置發(fā)生氫氣爆炸現(xiàn)象,造成最后一道安全屏障的破壞。
6.大量放射性廢水處理問(wèn)題。在福島核事故初期,為緩解事故后果,向其4臺(tái)機(jī)組的反應(yīng)堆、安全殼和乏燃料水池內(nèi)注入了大量海水和淡水,雖控制了反應(yīng)性、對(duì)燃料進(jìn)行了有效冷卻但隨著放射性廢液的泄漏、大量放射性廢液的處理問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)。
7.應(yīng)急撤離區(qū)域問(wèn)題。福島核事故的應(yīng)急撤離范圍是周?chē)?0公里,超出預(yù)期。
在核事故發(fā)生以后由于福島核電廠1、2、3號(hào)機(jī)組壓力容器失效,放射性氣體向大氣環(huán)境釋放。直至2011年4月12日,日本原子能安全委員會(huì)(Nuclear Safety Commission,NSC)估計(jì)從2011年3月11日至4月5日期間福島第一核電廠總的大氣釋放量:碘-131為1.5×10Bq,銫-137為1.5×10Bq。2012年5月24日,福島核電站所有者東京電力集團(tuán)公布福島核事故所釋出的輻射量。從2011年3月12日至31日估計(jì)總共有5×10Bq碘-131、1×10Bq銫-134與1×10Bq銫-137釋入大氣層;從2011年4月到2011年年底所釋出的輻射劑量是3月份的1%。從2011年3月26日至9月30日,共有18×10Bq的輻射劑量釋入大海。共有1.1×10Bq碘-131、3.5×10Bq銫-134、3.6×10Bq 銫-137釋入大海。根據(jù)事故發(fā)生后向環(huán)境釋放放射劑量。2011年8月24日本原子力安全保安院(NISA)將福島核事故最終確定為核事故最高等級(jí)7級(jí)(特大事故)與1986年切爾諾貝利核電站事故同等級(jí)。
在事故發(fā)生當(dāng)日,日本官方要求核電廠周?chē)霃?km范圍內(nèi)的居民進(jìn)行撤離。2011年3月20日當(dāng)?shù)睾耸鹿蕬?yīng)急市局指揮中心總干事要求撤離距離福島第一核電廠20km半徑范圍內(nèi)的居民。從目前對(duì)居民的檢測(cè)結(jié)果來(lái)看,日本政府采取的應(yīng)急行動(dòng)是及時(shí)和有效的,迄今為止福島核事故沒(méi)有對(duì)工作人員和周?chē)用裨斐刹豢山邮艿姆派湫哉丈洌鄾](méi)有一例因?yàn)楹耸鹿蕦?dǎo)致的放射性照射死亡案例。
事故后,日本政府官員宣布,在東京與其它5個(gè)縣府境內(nèi)的18所凈水廠偵測(cè)到碘-131超過(guò)嬰孩安全限度。2011年7月,在320公里范圍內(nèi),包括波菜、茶葉、牛奶、漁蝦、牛肉在內(nèi),很多食物都偵測(cè)到放射性污染。2012年情況有所改善,包心菜、稻米、牛肉,沒(méi)有檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)顯著放射性。東京的消費(fèi)者安全認(rèn)證并接收了一批福島生產(chǎn)的稻米。
根據(jù)法國(guó)放射線防護(hù)與原子力安全研究所于2011年10月發(fā)表的報(bào)告,從3月21日至7月中期,事故大約造成27PBq銫-137釋入大海約82%是在4月8日前釋入大海。這是有史以來(lái),觀察到的最大量人造放射性物質(zhì)釋入大海。且由于福島海岸附近海流較活躍,造成放射性物質(zhì)大量彌散。從分析海水與海岸沉積物的測(cè)量數(shù)據(jù),科學(xué)家認(rèn)為,至2011年底為止,核事故造成的后果并不嚴(yán)重,海水放射性濃度很低微,沉積物放射性累積有限。
2013年2月,世界衛(wèi)生組織發(fā)表報(bào)告顯示福島核事故造成的周邊人口總癌癥發(fā)病率預(yù)期不會(huì)出現(xiàn)顯而易見(jiàn)的增加,但是某些特定族群可能會(huì)出現(xiàn)較高癌癥發(fā)病率。例如,居住在浪江町與飯館村的嬰兒在核事故發(fā)生后第一年大約受到12至25毫希沃特有效劑量。因此,女?huà)氲萌榘?、甲狀腺癌(thyroid cancer)等的相對(duì)概率分別會(huì)增加6%、70%,男嬰得白血病的相對(duì)概率會(huì)增加7%。但由于這些疾病在當(dāng)?shù)亟^對(duì)發(fā)病率很低,因此雖熱相對(duì)發(fā)病率增加較大,但絕對(duì)發(fā)病率增加并不顯著;例如,由于甲狀腺癌的基線發(fā)病率很低(~0.75%),絕對(duì)發(fā)病率增加很少(~0.5%)。另外,參與核事故救難的緊急員工中,三分之一的員工罹患癌癥的概率會(huì)增加。
2011年3月30日由于事故對(duì)核電廠造成巨大的影響日本官方宣布永久關(guān)閉福島第一核電廠1、2、3、4號(hào)機(jī)組,并在后期工作過(guò)程中制定并修改了福島第一核電廠未來(lái)40年的中長(zhǎng)期退役路線。
2018年3月,日本會(huì)計(jì)審計(jì)署公布的檢查結(jié)果顯示,東京電力公司因福島核事故支付的賠償總額,包括臨時(shí)預(yù)付補(bǔ)償在內(nèi),截至2017年底,已達(dá)76821億日元(約合人民幣4619.95億元)。其中,有從受理索賠到支付為止,超過(guò)5年達(dá)1847天的情況。在支付金額中,法人等最多,為33697億日元,其后為個(gè)人賠償數(shù),達(dá)33661億日元,團(tuán)體為7933億日元。檢查結(jié)果顯示,支付件數(shù)總計(jì)2792576件。
福島核事故以后國(guó)際組織和各主要核電國(guó)家高度關(guān)注,紛紛采取響應(yīng)行動(dòng),著手制定應(yīng)對(duì)類(lèi)似事故的對(duì)策。
國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)在事故發(fā)生第一時(shí)間啟動(dòng)事故應(yīng)急中心,時(shí)刻密切關(guān)注事態(tài)發(fā)展。2011年5月,IAEA領(lǐng)導(dǎo)國(guó)際專(zhuān)家小組赴日本進(jìn)行事件調(diào)查,并于6月編制了一份初步安全評(píng)價(jià)報(bào)告——《IAEA國(guó)際事實(shí)調(diào)查專(zhuān)家組針對(duì)日本東部大地震和海嘯應(yīng)發(fā)的福島第一核電廠核事故調(diào)查報(bào)告》,并列出15個(gè)調(diào)查結(jié)論和16個(gè)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。后期IAEA召開(kāi)一系列會(huì)議針對(duì)福島核事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)對(duì)核安全提出新的要求。
歐洲國(guó)家2011年3月23日歐盟委員會(huì)和西歐核監(jiān)管協(xié)會(huì)(Western European Nuclear Regulatory Association,WENRA)發(fā)表倡議,要求展開(kāi)歐洲范圍內(nèi)的核電廠風(fēng)險(xiǎn)和安全評(píng)估(壓力測(cè)試),并得到認(rèn)可。歐洲核安全監(jiān)管組織(ENSREG)在廣泛、透明的基礎(chǔ)上根據(jù)福島后經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)開(kāi)展“壓力測(cè)試”并于2012年6月提交最終報(bào)告。
法國(guó)在福島核事故發(fā)生以后肯定了發(fā)展核能是保證能源獨(dú)立的基本要素,并按照歐盟的標(biāo)準(zhǔn)和要求對(duì)境內(nèi)所有核電廠進(jìn)行壓力測(cè)試。英國(guó)在事故發(fā)生以后對(duì)英國(guó)核電廠的抗震與抗洪水災(zāi)害能力進(jìn)行審查,并對(duì)福島核事故經(jīng)驗(yàn)做出總結(jié)。德國(guó)在事故發(fā)生以后采取一系列的措施對(duì)核電廠進(jìn)行安全檢測(cè),并加強(qiáng)事故預(yù)防措施,但由于國(guó)內(nèi)壓力德國(guó)政府于2011年6月30日宣布在2022年年底前逐步放棄德國(guó)核能發(fā)電。
美國(guó)在事故發(fā)生以后立即響應(yīng)3月18日向各核電廠發(fā)布通告要求核電廠采取措施避免類(lèi)似問(wèn)題出現(xiàn)。并在后期加強(qiáng)核電廠安全監(jiān)管,要求各核電廠評(píng)估其抵御外部災(zāi)害的能力并對(duì)不足之處采取措施。根據(jù)福島核電廠事故經(jīng)驗(yàn)要求各核電廠保證在長(zhǎng)期超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故時(shí)的通訊。
中國(guó)在福島核事故發(fā)生以后立即采取措施。在事故初期時(shí)立即關(guān)注事故動(dòng)態(tài),并對(duì)環(huán)境放射性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),穩(wěn)定國(guó)內(nèi)恐慌情緒;2011年3月16日,國(guó)務(wù)院召開(kāi)會(huì)議決定立即組織對(duì)我國(guó)核設(shè)施進(jìn)行全面的安全檢查,切實(shí)加強(qiáng)正在運(yùn)行核設(shè)施的安全管理,全面審查在建核電廠,嚴(yán)格審批新上核電項(xiàng)目。從2011年3月開(kāi)始至2011年8月,核安全檢查團(tuán)對(duì)所有在運(yùn)行核電廠進(jìn)行檢查。重點(diǎn)檢查:
(1)廠址選址過(guò)程中所評(píng)估的外部事件的適應(yīng)性;
(2)核設(shè)施防洪預(yù)案和防洪能力評(píng)估;
(3)核設(shè)施抗震預(yù)案和抗震能力評(píng)估;
(4)核設(shè)施消防系統(tǒng)的檢查;
(5)核設(shè)施質(zhì)量保證的有效性;
(6)多種極端自然事件疊加事故的預(yù)防和緩解;
(7)全廠斷電事故的分析評(píng)估以及失去應(yīng)急電源后附加電源的可用情況及應(yīng)急預(yù)案;
(8)嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施及其可靠性評(píng)估;
(9)應(yīng)對(duì)群體性事件預(yù)案;
(10)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系和應(yīng)急體系有效性;
(11)其他可能存在的薄弱環(huán)節(jié)。
在安全檢查的同時(shí)借鑒日本福島核事故的經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)核設(shè)施相關(guān)不足提出改進(jìn)要求,并在環(huán)境保護(hù)部組織下編制了《福島核事故后核電廠改進(jìn)行動(dòng)通用技術(shù)要求》。
關(guān)于東京電力福島第一核電站事故的災(zāi)民訴訟案中,福島地方法院2017年10月10日作出判決,命令日本政府和東電向原告賠償損失。
針對(duì)因東京電力公司(東電)福島第一核電站事故主動(dòng)到千葉縣避難的19人提出的集體訴訟,千葉地方法院2019年3月14日作出判決,否認(rèn)國(guó)家負(fù)有責(zé)任,駁回原告關(guān)于國(guó)家賠償?shù)囊蟆?/p>
2011年6月在維也納召開(kāi)的核安全部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議上,日本政府向IAEA提交了福島核事故報(bào)告,將日本政府在此次核事故中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)分為五類(lèi),主要有:
第一類(lèi)教訓(xùn)嚴(yán)重事故的預(yù)防
1、加強(qiáng)抗地震和海嘯的措施;
2、確保電力供應(yīng);
3、確保反應(yīng)堆和安全殼可靠的冷卻功能;
4、確保乏燃料池的可靠冷卻功能;
5、全面的事故管理(AM)措施;
6、對(duì)多機(jī)組廠址的響應(yīng)問(wèn)題;
7、在基本設(shè)計(jì)中考慮核電站布置;
8、確保重要設(shè)備和設(shè)施的防水性。
第二類(lèi)教訓(xùn)應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的對(duì)策
9、加強(qiáng)防止氫氣爆炸的措施;
10、加強(qiáng)安全殼通風(fēng)系統(tǒng);
11、改善事故響應(yīng)的環(huán)境;
12、加強(qiáng)在事故期間的輻射照射管理系統(tǒng);
13、加強(qiáng)對(duì)嚴(yán)重事故響應(yīng)的培訓(xùn);
14、加強(qiáng)反應(yīng)堆和安全殼的儀表;
15、集中控制應(yīng)急裝備和建立救援隊(duì)。
第三類(lèi)教訓(xùn)對(duì)核應(yīng)急的響應(yīng)
16、對(duì)重大自然災(zāi)害和核應(yīng)急疊加情況的響應(yīng);
17、增強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè);
18、中央和地方組織職責(zé)的澄清和分配;
19、加強(qiáng)關(guān)于事故的交流;
20、加強(qiáng)對(duì)其他國(guó)家援助的響應(yīng)和與國(guó)際團(tuán)體的溝通;
21、準(zhǔn)確的理解和預(yù)測(cè)釋放的放射性物質(zhì)的影響;
22、清晰定義大范圍疏散的準(zhǔn)則和核應(yīng)急中放射學(xué)防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
第四類(lèi)教訓(xùn)加強(qiáng)安全基礎(chǔ)建設(shè)
23、加強(qiáng)安全監(jiān)管和管理體系;
24、建立和加強(qiáng)法律結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)方針;
25、核安全和核應(yīng)急準(zhǔn)備與響應(yīng)方面的人力資源;
26、確保安全系統(tǒng)的獨(dú)立性和多樣性;
27、在風(fēng)險(xiǎn)管理中有效地使用概率安全評(píng)價(jià)(PSA)。
第五類(lèi)教訓(xùn)全面灌輸安全文化
28、全面灌輸安全文化。
福島縣在核事故后以縣內(nèi)所有兒童約38萬(wàn)人為對(duì)象實(shí)施了甲狀腺檢查。截至2018年2月,已診斷159人患癌,34人疑似患癌。其中被診斷為甲狀腺癌并接受手術(shù)的84名福島縣內(nèi)患者中,約一成的8人癌癥復(fù)發(fā),再次接受了手術(shù)。