核电站的困惑

1999年9月30日上午10点多钟，位于日本东京160公里的茨城县突然响起了紧急广播："特别警告！特别警告！全体居民注意了，由于核电站发生事故，本县已遭受核辐射的严重污染，要求全体居民留在家中关上门窗，学校让学生呆在教室里，不要轻举妄动！”
资源稀缺的日本，经济的发展带来能源的需求，核电为日本提供了三分之一的电力，同时也使日本置身于核电事故的危险之中。这次茨城县东海村的核泄漏是日本有史以来的最大核电事故，3名受严重核辐射的工人当场瘫倒在地，工厂里的辐射量是正常量的10000倍，泄漏的放射性气体逸入茨城县上空。事故原因是工人违反操作规程引起的，10月8日一位警官表示已经对该核电站提出刑事起诉。
美国总统克林顿闻讯已下令对全国核设施进行安全检查，他承认尽管做了大量工作，但发生核事故仍有可能。临近20世纪的尾声，日本的核事故再次引发全球对核电站的争议。
核电站
核电站的原理最早始于1905年爱因斯坦创立的狭义相对论，他从两条基本原理出发，推导出总能量E=MC2,C是每秒30万公里的光速，M是物体的质量，比如1克的质量全部转变为能量就是9*1013焦尔，足够普通一家人取暖1千年。后经许多科学家的研究、实验，人类历史上第一次实现核能应用的是1945年的原子弹，和平利用核能始自1956年英国的坎伯兰核电站投入使用。
通常物体的质量不会自动的转变为能量，实现质能转变的途径有两种：重核裂变和轻核聚变反应。太阳的能量就来自轻核聚变反应，而目前的核电站主要是利用重核裂变产生大量的能量。核能发电，是把核反应中释放的能量转变为机械能，通过汽轮机带动发电机发电。人们常以核能为例，说明技术的两面性，用于武器带来毁灭，用于发电带来富裕，然而核电站也充满着不安和争论，它带给人类的不仅仅是幸福。
1972年石油危机到90年代，世界发电量增长的三分之一来自核电,核能发电在世界能源构成中占第４位，约占总量的10分之一，98年底全球核电站总数估计442座，我国目前有秦山、大亚湾3套核电机组在运行，占全国发电总量的1%左右，"十五"期间，另将建成4个核电项目，届时核电占发电总量的2%。我国人均用电是世界平均值的三分之一，是美国的二十分之一，预计到20世纪末，我国能源缺口约3亿吨标准煤，能源供应不足会严重妨碍现代化的建设，我国发展核电事业势在必行。
核电站投资大，建设周期长，但核电成本比火电低20%-40%。如1994年，秦山和大亚湾核电站共发电1305亿千瓦小时，用将近600吨的核燃料取代了600多万吨原煤，节省燃料费5亿多人民币，减少了铁路运输量。核电还可减少火力发电造成的空气污染，减缓温室效应。
然而核反应堆释放出来的放射性物质，却对生命和自然环境有影响.如果人类受到强放射性辐射，可能出现癌症、白内障、失明、生长迟缓、脑损伤，还可能出现严重烧伤和死亡。人类受到最大一次放射性辐射来自1986年切尔诺贝利事故，核电站一声巨响，高温使核反应堆芯完全溶化，汹汹大火带着放射性爆炸物质冲天而起，31人当场死亡，203人受严重损伤，放射性物质几乎飘满了整个欧洲上空。由于放射性粉尘的扩散，英国政府下令禁止将300万头羔羊送往肉店。欧共体禁止从7个受污染最严重的东欧国家进口新鲜蔬菜。西德在部分地区禁食牛奶、蔬菜叶，禁止露天游泳。随着时间的推移，放射性对人体和环境的长期危害日益显露出来，约有70%的放射性粉尘飘落在白俄罗斯境内，1000多平方公里的肥沃土地因有毒而废弃。1993年白俄罗斯发现患甲状腺癌的病人增多，这是与核辐射有关的致命疾病，一度被认为已经绝迹的白喉、霍乱、结核病和伤寒等又再次蔓延，白俄罗斯至今仍有一半以上的人住在受核辐射污染的区域。专家们估计，切尔诺贝的长期后果，使全世界增加了几十万名癌症患者。
核废物
如果说核电事故是由多种因素如机械损坏、人为错误、自然灾害等导致的偶然事件，核废物的存放却令人头痛。
核废物是指含有α、β和γ辐射的不稳定元素并伴随有热产生的无用材料。核废物进入环境后会造成水、大气、土壤的污染，并通过各种途径进入人体。美国哥伦比亚河受附近核电站的影响，虽然河水的放射性是轻微的，但浮游生物的放射性则比水高出2000倍，摄食浮游生物的鱼类，放射性高出1万5千倍，摄食昆虫的幼燕高出50万倍，而在河上栖息的鸟类蛋黄，比河流放射性高出1百万倍。
当放射性超过一定水平，就能杀死生物体的细胞，妨碍正常细胞分裂和再生，引起细胞内遗传信息的突变。研究表明，母亲在怀孕初期腹部受过X光照射，她们生下的孩子与母亲不受X光照射的孩子相比，死于白血病的概率要大50%。
世界各地核电站每年产生约1万立方米核废物，核废物的存放是举世瞩目的难题。一台1000兆核电站的年核废物中含有10公斤的镎-237和20公斤的锝-99，如以非专业人员允许的年接受辐射剂量率为标准，那么上述核废物即使贮存100万年,仍高出允许剂量的3000万倍！如果直接排放，需用6吨水稀释镎-237，用3000万吨水稀释锝-99，才符合环境要求，这是做不到的。
目前常见的高放射性核废物，是采用地质深埋的方法。常见的矿山式处置库，位于300-1500米深处。若深部钻孔，如在花岗岩石中凿一个地下处置库，则要建在几千米深处。库的结构包括天然屏障和工程屏障，以防止废物中的放射性核素从包装物中泄漏，但很难保证在长达上百万年的时间中包装材料不被腐蚀、地层不变动。美国1986年准备把人烟稀少的尤卡山作为核废物存放点，当时科学家推测附近20公里处的一座火山在27万年前爆发过，到了1990年科学家把火山爆发距今的时间缩短为2万年，这使得该火山可能在核废物变得无害前恢复活动。美国科学家尼古拉斯·伦曾说："应记住，在不到1万年以前，曾在今天的法国中部爆发过火山，在7千年前英吉利海峡还不存在，5千年前撒哈拉的大部分地区还是肥壤沃土。只有千里眼才能为20世纪的核废物选择一个不受干扰的永久性的贮存场所。"
存放低放射性（半衰期小于30年）的核废物不用深埋，地表下几十米即可，但也得层层设防。法国1996年建成第一座大型陆地核废料储存库，外形如一个小山丘，由140万吨砂岩、片岩、黄沙和泥土组成，第一层是植被，第二层是硬石层，第三层是沙子，第四层是防水沥青膜，第五层是排水层，第六层是覆盖在装有废物的铁桶上的硬土石层。
我国已建好的西北处置场、华南处置场，是存放低、中放射性核废物的近地表处置场。对高放射性核废物我国目前还没有地质处置库，只能继续贮存。专家们呼吁必须从战略、战术上重视和减少放射性废物，加强核废物的处置。
公民意识
美国政府和工业界发言人曾向公众保证：核废物会得到处理。然而美国6个商业低放废物的浅埋场所就有3个因发生泄漏而关闭,这极大地影响了公众对政府处理核废物的信任。美国内华达州得知该州的某处被政府选为核废物处置场,1989年州立法通过一项法令,禁止任何人贮存高放射性核废物。法国是仅次于美国的核电大国，1990年1月为了反对贮存核废物的场所，在昂热举行了有1.5万人参加的示威游行。在德国任何核电项目都会遭到地方政府和公众的反对。1999年9月，德国几个民间环保团体联合决定，到核电站门口静坐示威，强烈要求关闭核电站，主张用风能和太阳能代替核能。瑞典自70年代以来，有两届政府由于核能问题而下台，1980年进行了公民投票，议会决定将核反应堆数目限制在20个。1989年6月前苏联西伯利亚有6万人为抗议在该处建立核废物处理厂，写了一份请愿书送交地方当局，1990年俄罗斯议会通过一项法令，禁止深埋来自其他加盟共和国和外国的放射性核废物。
日本到1998年底已有52座核电站。80年代初选择偏远的六所村作为核废物贮存场所，引起当地村民的强烈反对，六所村所在的县是日本第二个最穷的县，十年后大量的金钱改变了人们的态度，政府向六所村提供1.2亿美元的津贴，等于每个村民1万美元，另有1.2亿美元付给周围村庄。六所村只是作为存放从欧洲再处理厂运回的高放核废物的临时贮存场所，最终深埋场所由于公众的反对而放弃。规划人员把目标又转向了贫困地区北海道幌延村，这次金钱没能发挥作用，当地官员、议会和农民表示了强烈的反对，该计划被迫取消。日本又试图在海外寻求核废物的存放场所。据1992年美国世界观察研究所发表的年度报告，中国1984年开始对进口核废物表示了兴趣，1990年11月，中国和日本一致同意，在山西省建设一个地下设施，进行高放核废物处理的研究。
核废物漫长的半衰期，开创了永久性的受害区，科学家讨论了其它处理核废物的可能性，如把核废物发射到超出地球引力的空间轨道上，但成本太高，万一失败会污染整个地球。将核废物密封在南极冰层，又受国际法禁止，还可能使冰融化。倒入海洋，一些核裂变产物如锶-90，会在生物圈的莫些部分富集。值得为发展核电站而冒风险吗？有人认为这是一个政治性的决定，一个应该由所有正在冒险的人作出的决定，不能仅依赖政治家或科学家。
大内久的死亡
日本茨城县核电站事故受害者，35岁的大内久遭受核辐射后，出现严重辐射烧伤，淋巴球全部消失，白血球量急剧减少，完全失去了对病原体的抵抗力。99年12月21日于事故发生后第83天死亡。
日本电力公司曾宣传"日本原子能开发没有问题"，茨城县核事故发生后，早稻田大学核工程学教授藤本说，东海村核电站的泄漏事故严重"动摇"了人们对日本核电行业的信心。核电占日本总发电量的１／３。藤本说："尽管日本没有核能就无法生存下去，但是政府和核电行业今后要想使公众对核安全建立信心将越来越困难。"
在普天同庆21世纪到来之际，大内久的死亡给21世纪投下一道长长的阴影，原子能既是科学最伟大的成就，也是"浮士德式的最大一笔交易"。1998年8月13日绿色和平组织发言人说：到2000年全球生产的高放射性钚将达到115吨，（钚的半衰期为2万4千4百年），这增加了致命的放射性物质泄漏的危险性。他们建议为了这个星球和子孙后代应逐渐停止使用核能。人类从核电站受益，然而核废物可能给上百万年的后代造成放射性污染。巴巴拉·沃德和雷内·杜博斯在《只有一个地球》的书中写道："如果贪婪地无限制地滥用原子能，其结果将会使现代的普罗米修斯被绑在荒无人烟的岩石上，遭受放射性袭击。"
发表在《百科知识》2000年第2期
修改稿：2000/6/15
吴蓓