王臣
中核北方核燃料元件有限公司有個人們更常用的代號——202廠,中國第一個核燃料生產(chǎn)基地。位于內(nèi)蒙古包頭市的東北部,距離市中心不到20分鐘車程。
1982年,任永崗大學畢業(yè)后被分配到202廠工作。此前,這里是一片神秘之地,就連核燃料工廠的職工子弟都不了解父母的具體工作。任永崗在這里一干就是31年,如今已是總工程師。
從上世紀50年代建廠到上世紀90年代末,202廠負責滿足國家軍工核燃料需求,2000年以后,開始發(fā)展民用生產(chǎn)線,制造核電燃料元件。目前,全國核燃料生產(chǎn)廠只有兩家,另一家是位于四川宜賓的812廠。
“人們往往談核色變,一說到‘核就想到原子彈,草木皆兵,”任永崗搖搖頭,覺得有些遺憾,“中國不缺少核工業(yè),但核與核工作者都被過于神秘化了?!?h3>核燃料廠做什么
202廠共有約2600名員工,占地約8平方公里,共有4條生產(chǎn)線。
核燃料廠,顧名思義,是生產(chǎn)核燃料的工廠。核燃料的主要成分是鈾,根據(jù)中子數(shù)量不同,分為鈾235和鈾238。鈾經(jīng)過鈾礦勘探、采治,之后便被運輸?shù)胶巳剂蠌S,進行提純轉(zhuǎn)化、濃縮,然后制成核電廠需要的核反應堆。
沿著幾十米的走廊走去,透過兩側(cè)巨大的玻璃窗,核燃料生產(chǎn)線的景象一目了然。大部分工作都是由形狀各異的大型器械完成的,工人們只負責看管機器運轉(zhuǎn)即可。
生產(chǎn)線上的核心是氧化鈾芯塊,它也是核電廠的能量核心。制成后的氧化鈾芯塊呈圓柱形,大小跟一節(jié)手指差不多。幾百個氧化鈾芯塊疊加在一起,被裝進大約四米長的合金管,就制成了燃料棒,幾百根燃料棒按照一定間隔排列成一束,就成了反應堆中所需要的燃料組件。
“大家一聽說核燃料,就會和原子彈聯(lián)系起來,但實際上,為核電廠生產(chǎn)的核燃料,其主要成分鈾235只占3%~5%,”任永崗說,“但要用于生產(chǎn)核武品,鈾的濃度需要被提純到90%以上。打個比方,核武器是烈性白酒,而我們生產(chǎn)的反應堆只是低度啤酒,白酒能燃燒,啤酒可滅火?!?/p>
核反應堆燃料從核燃料廠出來,一路被護送,前往核電站,到那里進行“由質(zhì)量轉(zhuǎn)為能量”的變化——核裂變反應。
202廠工作人員都只穿著簡單的工作服:長袖上衣、帽子手套。在生產(chǎn)線旁的工人們也是如此。
“難道核燃料廠沒有輻射嗎?”張文慶解釋得最多的大概就是這個問題了。他是中國核燃料有限公司工程師,專門負責核燃料工廠的環(huán)保和安全。
“輻射存在于一切物體中,是億萬年來事物傳遞能量的一種方式?!彼f,“自然界中的一切物體,只要溫度在絕對溫度零度以上,都以電磁波和粒子的形式,時刻不停地向外傳送熱量,這就是輻射?!蔽锢韺W界以“毫希”作為衡量輻射的單位。
這些看不見的輻射,發(fā)生在人們生活中的許多細節(jié)。比如,全世界每人每年從天然放射性接受的輻射劑量平均2.4毫希;乘飛機在1萬米高空飛行10小時,會受到0.05毫希的輻射;一天看兩個小時電視,每年約受輻射0.01毫?!?.02毫希;每天抽20支煙,一年下來,受輻射量約為1毫希;一次X光胸透受輻射約1毫希;腹部掃描,每張切片輻射量是15毫希,每次檢查做5至10張切片,即要經(jīng)受75毫希~150毫希的輻射。
“人每天都在受輻射,只是量不同而已?!比斡缻徑忉屨f,“例如紫外線、紅外線和可見光輻射;微波、雷達波;電視和無線電波;X射線和γ射線……而且人體本身也是一個放射體,不斷地輻射并接受照射?!?/p>
核輻射,即人們通常稱的放射性,指物質(zhì)中的原子核發(fā)生衰變后釋放的能量,主要放射的是α、β和γ射線,前兩個穿透力很小,只需要一張紙或者幾毫米厚的鋁片就能擋住。穿透力最強的是γ射線。
張文慶解釋說,核燃料廠里的原料鈾會產(chǎn)生一定的自然衰變,過程中會釋放α粒子。不過,這種自然衰變的半衰期很長——鈾238的半衰期約為44.7億年,鈾235則為7.04億年。在這種緩慢的衰變過程中,所釋放的輻射很低,距離一米處的輻射約為10微希~20微希/小時(1微希=0.001毫希)。
任永崗打比方說,如果把一磅鈾裝在口袋里,一年下來,所受的輻射與戴一塊夜光手表差不多。張文慶補充說,人一次受照劑量小于100毫希,不會有任何影響,100至250毫希,不會觀察到臨床反應;250毫希以上會產(chǎn)生血液變化甚至損傷,大于60000毫希,則會引起嚴重放射病,甚至致死。
全世界核電已有1萬多堆·年(1堆·年相當于核電站的1個反應堆運行1年)的運行歷史,發(fā)生過3次大事故——美國三里島核電廠事故,前蘇聯(lián)切爾諾貝利事故,以及日本福島核電廠事故。
不過,核燃料廠與核電廠有本質(zhì)區(qū)別,不存在核爆炸的可能性,不只如此,核燃料廠的生產(chǎn)環(huán)境是“負壓”環(huán)境,也沒有“萬一發(fā)生泄漏”的困擾。
生產(chǎn)廢料的處理,在核燃料廠也有嚴密的管理,廢氣通過先進的設備吸收、過濾,檢測合格后,才能排向大氣?!八^廢料中都含有稀有而珍貴的鈾,”張文慶說,“都是要回收處理,循環(huán)利用的。”
對于大多數(shù)人對核燃料廠的誤解,任永崗很能理解,“核工業(yè)幾十年下來,溝通是要經(jīng)歷過程的。”
202廠幾乎從來沒有接受過媒體采訪,建廠后的很長時間,連生活區(qū)也不對外開放,直至最近幾年,才漸漸接受外界參觀。這使公眾大多覺得核燃料廠過于“神秘”,以至于聯(lián)想到“危險”。
任永崗覺得,需要在今后進行更多的交流,讓人們了解我們做什么,進而了解更多的核知識。
“如果要在一座城市周邊建一個核燃料廠,一個煤電廠,或是鋼鐵廠,可以想見,反對聲最高的往往是核燃料廠?!比斡缻徴f,“但事實上,核燃料廠的放射污染遠不及鋼鐵廠,對環(huán)境的污染遠不及煤電廠?!?/p>
地形因素是核燃料廠建址時考慮的重要因素,因為“容易造成極端事故”——比如福島事件的導火索就是地震及海嘯。202廠、812廠,都事先對地形和地理狀況進行了大量考察和評估,多方面考慮了地震、洪水等地理地質(zhì)災害的影響。
過去五年多時間,張文慶一直參與江門項目立項的安全環(huán)保評估,來來回回,反復檢查,相關(guān)報告送審達18次之多。
張文慶介紹說,世界各國之所以都在努力發(fā)展核能發(fā)電,因為這是迄今為止最有效的解決能源問題的方式。核電是清潔能源,相比于火電(火力發(fā)電,即利用煤、石油、天然氣等燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能發(fā)電),核能發(fā)電也不會產(chǎn)生溫室氣體,可以減緩溫室效應和酸雨的產(chǎn)生。而且核電能量密度高,燃料消耗小,受季節(jié)因素影響小,能夠提供持久的能量。
“一座100萬千瓦的火電廠,每年要燒掉約330萬噸煤,但同樣容量的核電站,一年只用30噸核燃料,用卡車運輸,對環(huán)境的影響很小?!彼f,“即使用人們擔心的輻射做比較,在核電鏈中(即從采礦選礦到電站、運輸、廢物處理過程),核電對公眾造成的集體輻射劑量僅為8.39人·希,而同樣過程的煤電鏈,輻射量為420人·希。即相同發(fā)電能力的設施,核電量的輻射影響僅是火電鏈的2%?!?p>