IAEA專家組對(duì)福島核事故的調(diào)查報(bào)告

1、國際原子能機(jī)構(gòu)國際事實(shí)調(diào)查專家組針對(duì)日本東部大地震和海嘯引發(fā)的福島第一核電站核事故調(diào)查報(bào)告 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 總結(jié) 41、介紹11背景11調(diào)查目的18調(diào)查范圍18調(diào)查的開展192、導(dǎo)致福島第一核電站的事故序列20福島第一核電站20福島第二核電站28東海核電站293、主要成果、結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) 30引言30背景30國際原子能機(jī)構(gòu)基本原則：總述 33基本安全原則3：核安全的領(lǐng)導(dǎo)和管理 33基本原則8：事故預(yù)防34自然外部事件 34嚴(yán)重事故 .36基本原則9：應(yīng)急準(zhǔn)備和響應(yīng) 39場外應(yīng)急準(zhǔn)備以保護(hù)公眾和環(huán)境39

2、場內(nèi)應(yīng)急計(jì)劃以保護(hù)工作人員 41國際原子能機(jī)構(gòu)安全標(biāo)準(zhǔn) 42國際原子能機(jī)構(gòu)安全活動(dòng)42恢復(fù)路線圖42外部危機(jī)43場外應(yīng)急響應(yīng) 43嚴(yán)重事故情況下的大規(guī)模輻射防護(hù)組織 44后續(xù) IRR3查 444、致謝45總結(jié)2011年3月11日，日本東部發(fā)生9級(jí)大地震，地震引發(fā)一系列巨大海嘯，襲 擊了日本東部沿海。最大浪高是在宮古島的嬸吉，達(dá)到38.9米。地震和海嘯給日本大片地區(qū)造成打擊，15391人死亡，此外還有8171人下落不明。大部分人口流離失所，他們生活的村鎮(zhèn)被破壞或夷為平地。許多基礎(chǔ) 設(shè)施也由于這次侵襲而癱瘓。除了工業(yè)之外，許多核電站設(shè)施也由于嚴(yán)重的地振動(dòng)和大范圍的海嘯而受 到影響，包括東海、東通、

3、女川、以及東電公司的福島第一和第二核電站。這 些核電站在設(shè)計(jì)上都安裝有自動(dòng)停堆系統(tǒng)，在檢測到地震時(shí)實(shí)現(xiàn)了機(jī)組成功停 堆。但是，巨大的海嘯對(duì)這些核設(shè)施造成不同程度的影響，弁導(dǎo)致東電公司的 福島第一核電站發(fā)生嚴(yán)重事故。雖然地震發(fā)生時(shí)，所有的廠外供電都已經(jīng)喪失，但東電公司福島第一核電 站的自動(dòng)系統(tǒng)在檢測到地震時(shí)成功地將所有控制棒插入三個(gè)正在運(yùn)行的反應(yīng) 堆，所有可用的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)也按設(shè)計(jì)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。第一波海嘯浪潮在地 震發(fā)生后46分鐘到達(dá)福島第一核電站。海嘯浪潮沖破了福島第一核電站的防御設(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)天襲擊電站的最大浪潮預(yù)計(jì)超過 14米。海嘯浪潮 深入

4、到電站內(nèi)部，造成除一臺(tái)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)（6B）之外的所有電源喪失，廠內(nèi)和廠外都喪失了可用的重要供電，且外部援助無望。福島第一核電站出現(xiàn)全廠斷電，海嘯又導(dǎo)致1-4號(hào)機(jī)組的所有儀控系統(tǒng)全部 失靈，只有應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)6B能向5號(hào)和6號(hào)機(jī)組提供應(yīng)急電源。海嘯及裹挾的大量殘毀物對(duì)廠房、大門、道路、儲(chǔ)存罐和其他廠內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施造成重大破壞， 包括熱阱的喪失。操作員面臨著前所未有的災(zāi)難性緊急情況，喪失了供電、反 應(yīng)堆控制或儀控。止匕外，廠內(nèi)廠外的通信系統(tǒng)也受到嚴(yán)重影響。在幾乎沒有儀 控系統(tǒng)的情況下，他們只能在黑暗中盡力維持6個(gè)反應(yīng)堆、6個(gè)乏燃料池，1個(gè)共用燃料池和干式乏燃料儲(chǔ)存設(shè)施的安全。由于沒有辦法來控制或冷卻

5、反應(yīng)堆機(jī)組，在地震發(fā)生時(shí)還在運(yùn)行的福島第 一核電站的3個(gè)機(jī)組在反應(yīng)堆衰變熱的作用下迅速升溫，雖然操作人員勇敢地嘗試了新方法來恢復(fù)對(duì)反應(yīng)堆和乏燃料池的控制和冷卻，但還是發(fā)生了燃料嚴(yán)重 損毀和一系列爆炸。這些爆炸對(duì)電站造成進(jìn)一步破壞，使操作員面臨的情況更 加嚴(yán)峻和危險(xiǎn)。止匕外，放射性污染還擴(kuò)散到環(huán)境中。根據(jù)國際核事故分級(jí)系統(tǒng) 初步確定這些事件為最高級(jí)別的核事故。目前，還沒有關(guān)于此次核事故的放射性泄漏對(duì)人體健康影響的報(bào)告。按照與日本政府的協(xié)定，國際原子能機(jī)構(gòu)組織了初步調(diào)查組，探究事實(shí)真 相弁從此次福島核事故中汲取初步的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，同時(shí)將這些信息在國際核能社 會(huì)中公布。為此，一個(gè)專家組承擔(dān)了此次調(diào)查任務(wù)

6、，時(shí)間從5月24日至6月1日此次調(diào)查結(jié)果將向2011年6月20-24日在維也納國際原子能機(jī)構(gòu)總部舉行的部長 級(jí)核安全大會(huì)進(jìn)行匯報(bào)。這份初步總結(jié)報(bào)告將向日本政府提供直接的反饋。在調(diào)查期間，這支由核專家組成的隊(duì)伍得到了各方的積極配合，從許多相 關(guān)的日本政府機(jī)構(gòu)、核電監(jiān)管部門和運(yùn)營單位得到了有關(guān)信息。調(diào)查組還走訪 了三個(gè)受影響的核電設(shè)施，包括東海第二核電站、東電公司福島第一核電站和 第二核電站，以便了解電站的現(xiàn)狀和損壞情況。到設(shè)施實(shí)地考察使得專家們能 夠與操作員進(jìn)行交流，弁了解正在進(jìn)行的恢復(fù)和補(bǔ)救工作。調(diào)查組收集了證據(jù)、進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)弁得出了初步的總結(jié)和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，這些初步的總結(jié)和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)已經(jīng)與日本專

7、家和官員進(jìn)行了討論和共享。它們主要 涉及三個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，即外部災(zāi)害、嚴(yán)重事故管理和應(yīng)急準(zhǔn)備。這些對(duì)于日本核 電行業(yè)和國際原子能機(jī)構(gòu)很有現(xiàn)實(shí)意義，也有助于國際核能社會(huì)從中汲取經(jīng)驗(yàn) 教訓(xùn)以提高核安全。IAE碉查組敦促國際核能社會(huì)考慮下列 15個(gè)調(diào)查結(jié)論和16個(gè)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，充 分利用此次福島核事故特有的機(jī)會(huì)，學(xué)習(xí)弁提高國際范圍的核能安全。結(jié)論1:國際原子能機(jī)構(gòu)基本安全原則為應(yīng)對(duì)福島核事故提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，弁且涵蓋了此次事故經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的各個(gè)領(lǐng)域。結(jié)論2:面對(duì)此次事故的極端情況，當(dāng)?shù)貞?yīng)急組織已經(jīng)按照基本原則3進(jìn)行了最大程度的管理。結(jié)論3:對(duì)海嘯災(zāi)害沒有充分的縱深防御預(yù)案，尤其是：按照調(diào)查組會(huì)議中的介紹，雖然福

8、島第一核電站在選址評(píng)估和設(shè)計(jì)中都考慮了海嘯災(zāi)害，弁且海嘯的可能高度在2002年以后也被調(diào)高（許可證文件未作更改），但是海嘯災(zāi)害仍然被低估?？紤]到現(xiàn)實(shí)中這些運(yùn)行核電站不是“干廠址”，在2002年評(píng)估后采取的 額外防御措施不足以應(yīng)對(duì)海嘯的爬高水位以及次生災(zāi)害性現(xiàn)象 （流體動(dòng) 力和大殘毀物的高能撞擊）。這些補(bǔ)充保護(hù)措施沒有經(jīng)過核安全監(jiān)管當(dāng)局的審評(píng)和批準(zhǔn)。由于受洪水影響的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和部件（SSC故障通常不是線性遞增的， 電站不能夠承受超過預(yù)期的海嘯高度所導(dǎo)致的后果（陡邊效應(yīng)），以及嚴(yán)重事故管理預(yù)案不足以應(yīng)對(duì)多機(jī)組故障。結(jié)論4:對(duì)東海2號(hào)和福島第二核電站，從短期看，應(yīng)針對(duì)電站和廠址目 前的情況（由地震和海

9、嘯引發(fā)）以及已改變的外部災(zāi)害重新評(píng)估電站的安全性。尤其要注意的是，如果外部事件的 PSA模型已經(jīng)完成，這將有助于開展評(píng)估。福島第一核電站的短期措施需要進(jìn)行規(guī)劃，直到所有機(jī)組恢復(fù)安全穩(wěn)定。 應(yīng)使用簡單的方法來確認(rèn)抵御外部災(zāi)害的優(yōu)先性措施，以便及時(shí)完成規(guī)劃。預(yù) 防性措施固然重要但也有局限，規(guī)劃中應(yīng)包括廠內(nèi)和廠外緩解措施。一旦達(dá)到 冷停堆穩(wěn)定狀態(tài)，就需要制定長期規(guī)劃，包括對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件（ SS。的實(shí)體 改進(jìn)和廠內(nèi)廠外的應(yīng)急措施。結(jié)論5:應(yīng)當(dāng)更新監(jiān)管規(guī)定和導(dǎo)則，以體現(xiàn)此次東日本大地震中獲得的經(jīng) 驗(yàn)和數(shù)據(jù)，弁采用國際原子能機(jī)構(gòu)安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確立的準(zhǔn)則和方法來全面應(yīng)對(duì) 海嘯以及所有相關(guān)聯(lián)的外部事件。各國監(jiān)管

10、文件應(yīng)當(dāng)包含與國際原子能機(jī)構(gòu)安 全標(biāo)準(zhǔn)相一致的數(shù)據(jù)庫要求。用于災(zāi)害評(píng)價(jià)和電廠保護(hù)的方法應(yīng)與相關(guān)領(lǐng)域的 研發(fā)進(jìn)展相一致。結(jié)論6:日本有組織良好的應(yīng)急準(zhǔn)備和響應(yīng)體系，這體現(xiàn)在福島核事故的 處理過程中。但是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和組織體系可能導(dǎo)致緊急決策的拖延。結(jié)論7:忠于職守、勇于奉獻(xiàn)的干部和工作人員，再加上組織良好和靈活 的系統(tǒng)，即使在超出預(yù)計(jì)的情況下也可以有效的做出響應(yīng)，弁防止事故進(jìn)一步 對(duì)公眾和設(shè)施內(nèi)工作人員的健康產(chǎn)生更大影響。結(jié)論8:后續(xù)適當(dāng)?shù)拈_展公眾輻照和健康監(jiān)測項(xiàng)目將十分有益。結(jié)論9:雖然事件造成嚴(yán)重影響，但對(duì)受影響電站的放射性輻照的控制似 乎很有效。結(jié)論10:重新審議國際原子能機(jī)構(gòu)安全標(biāo)準(zhǔn)，確保

11、其能夠充分地覆蓋一站多機(jī)組廠址的設(shè)計(jì)及其嚴(yán)重事故管理的特殊要求。結(jié)論11:有必要定期使國家的法規(guī)和導(dǎo)則與國際標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)則保持一致，特別是吸取世界各地遭外部災(zāi)害影響得出的新經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。結(jié)論12: IAEA的地震安全中心（ISS。開展的安全審查能夠有效地幫助日 本在下述領(lǐng)域開展工作:外部事件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；電站停堆后重啟的準(zhǔn)備工作；震前準(zhǔn)備。結(jié)論13:包括應(yīng)急準(zhǔn)備審查（EPREV在內(nèi)的后續(xù)調(diào)查組應(yīng)深入研究場內(nèi) 場外應(yīng)急響應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。結(jié)論14:開展后續(xù)調(diào)查，以尋求從福島事故后為提供大規(guī)模輻射防護(hù)而 采取的有效行動(dòng)中汲取經(jīng)驗(yàn)。結(jié)論15:在2007年日本IRRS報(bào)告基礎(chǔ)上開展后續(xù)調(diào)查，掌握福島核事故 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，

12、匯總上述結(jié)論，促進(jìn)日本核安全監(jiān)管系統(tǒng)的完善。教訓(xùn)1：需要確保在外部自然災(zāi)害中：核電站的選址和設(shè)計(jì)應(yīng)足以抵御罕見的和復(fù)雜組合的外部事件，弁在電站安全分析中加以考慮，尤其是那些可能導(dǎo)致電站水淹和引發(fā)長期影響的事件。電站布局應(yīng)基于維持“干廠址理念”，盡可能的設(shè)置縱深防御措施抵御 電站被淹，弁保持關(guān)鍵安全系統(tǒng)的實(shí)體隔離和多樣性。共性原因?qū)е碌墓收蠎?yīng)作為一站多堆和多個(gè)電站的重點(diǎn)考慮內(nèi)容，要保證獨(dú)立的機(jī)組恢復(fù)可以使用所有的廠內(nèi)資源。定期審議外部事件災(zāi)害的變化或?qū)ζ涞恼J(rèn)知水平，以便考慮其對(duì)目前電站配置的影響，以及建立緊密聯(lián)系的海嘯警報(bào)系統(tǒng)，且具有操作員立即行動(dòng)的預(yù)案。教訓(xùn)2:對(duì)于嚴(yán)重事故，例如喪失所有電源、

13、熱阱和工程安全系統(tǒng)，應(yīng)該 為嚴(yán)重事故管理提供這些功能的簡單替代（如移動(dòng)供電、壓縮空氣和供水）。教訓(xùn)3:教訓(xùn)2中提出的預(yù)案應(yīng)位于安全位置，電站操作員應(yīng)當(dāng)受過培訓(xùn)， 會(huì)使用它們。這也包括集中化的儲(chǔ)存和把它們迅速轉(zhuǎn)移到受影響場址的措施。教訓(xùn)4:核電站內(nèi)要有抗震性能高、適當(dāng)屏蔽和通風(fēng)、和裝備精良的廠房,以容納應(yīng)急響應(yīng)中心（與福島第一核電站和第二核電站的性能類似），弁能夠抵御其他外部災(zāi)害，如洪水。它們需要充足的資源準(zhǔn)備，必須為事故管理人員 保證身體健康弁提供輻射防護(hù)。教訓(xùn)5:應(yīng)急響應(yīng)中心應(yīng)該有根據(jù)可靠的儀表和線路獲得的特別重要的安 全相關(guān)參數(shù)，如冷卻劑液位、安全殼狀態(tài)、壓力等，弁有充足可靠的通信線路 與

14、控制室和其他廠內(nèi)廠外設(shè)施保持通訊。教訓(xùn)6:嚴(yán)重事故管理指南和有關(guān)程序應(yīng)考慮儀表、照明、供電都不可用 的情況，以及電站狀態(tài)和場內(nèi)高放射性水平等異常工況。教訓(xùn)7:外部事件有可能影響多個(gè)電站或同時(shí)影響一個(gè)電站的多臺(tái)機(jī)組。 這需要有充足大量的資源，包括經(jīng)過培訓(xùn)的有經(jīng)驗(yàn)的人員、設(shè)備、物料補(bǔ)給和 外部支持。應(yīng)確保有充足的有經(jīng)驗(yàn)人員團(tuán)隊(duì)，能夠應(yīng)對(duì)不同類型的機(jī)組，弁可 隨時(shí)支持受影響的電站。教訓(xùn)8:重新審視氫爆的風(fēng)險(xiǎn)和影響，弁設(shè)置必要的緩解系統(tǒng)。教訓(xùn)9:特別是對(duì)于防止安全功能喪失，應(yīng)對(duì)關(guān)鍵安全功能提供足夠的多 樣性（以及冗余和實(shí)體隔離），以構(gòu)筑牢固的縱深防御體系，抵御共因故障。教訓(xùn)10:更多考慮提供可靠的監(jiān)測

15、設(shè)備系統(tǒng)和資源來為場內(nèi)和場外響應(yīng)提 供關(guān)鍵信息，尤其是針對(duì)嚴(yán)重事故。教訓(xùn)11:將國際原子能機(jī)構(gòu)的安全導(dǎo)則（如GS-R-2和相關(guān)導(dǎo)則）用于威脅分類、事件分級(jí)和應(yīng)對(duì)措施以及運(yùn)行干預(yù)水平等工作，會(huì)使場外應(yīng)急準(zhǔn)備和 響應(yīng)工作在特殊條件下發(fā)揮更大作用。教訓(xùn)12:使用長期隱蔽不是有效的方式，已經(jīng)被放棄。 IAEA的輻射防護(hù) 委員會(huì)的導(dǎo)則已引入“預(yù)先撤離區(qū)”和“準(zhǔn)備撤離區(qū)”的概念，以便進(jìn)行更有 效的長期應(yīng)對(duì)措施。教訓(xùn)13:國際核能社會(huì)應(yīng)利用福島核事故的數(shù)據(jù)和信息來提高弁完善現(xiàn)有 的方法和模型，以確定事故源項(xiàng)弁改進(jìn)應(yīng)急計(jì)劃。教訓(xùn)14:如果組織得當(dāng)，領(lǐng)導(dǎo)得力，弁且人員受過良好培訓(xùn)，在嚴(yán)重事故 工況下對(duì)場內(nèi)工作人

16、員進(jìn)行大規(guī)模輻射防護(hù)是有效的。教訓(xùn)15:福島的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)將有助于場內(nèi)工作人員和外部響應(yīng)人員的演習(xí)和 訓(xùn)練，以便建立有效的場內(nèi)輻射防護(hù)，應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故工況。教訓(xùn)16:核安全監(jiān)管系統(tǒng)應(yīng)保證監(jiān)管的獨(dú)立性弁具有明確職責(zé)，這在任何情況下都應(yīng)與IAEA的安全標(biāo)準(zhǔn)一致。1、介紹背景2011年3月11日國際協(xié)調(diào)時(shí)間05:46 （日本時(shí)間14:46）,日本發(fā)生東北大 地震，震級(jí)達(dá)9.0級(jí)。地震引發(fā)了劇烈的地振動(dòng)和海嘯，造成重大災(zāi)害，導(dǎo)致 15391死亡，8171人至今仍失蹤。此次大地震造成重大災(zāi)害，被稱之為東日本大地震。強(qiáng)烈的地表震動(dòng)和海 嘯襲擊了日本東北部海岸的 5個(gè)核電站，包括東通、女川、福島第一、福島第 二和

17、東海。地震引發(fā)的一系列事件導(dǎo)致了福島第一核電站核事故。此次東北大地震的震中位于北緯38.1度，東京142.9度（小值賀半島東南偏東130公里），震源深度位于北美和太平洋板塊間的俯沖帶下24公里。初步估計(jì)地震發(fā)生的原因是俯沖帶出現(xiàn)了一塊400公里X 200公里的斷裂。主震前有強(qiáng)烈的前震，之后伴有一系列的長時(shí)間余震。表 1.1介紹了前震信息和緊隨 主震后的一些余震（震級(jí)大于等于7.0）。地震引發(fā)大規(guī)模海嘯。海嘯高度為巖手（8.5米）、大船渡（8.0米）、石卷（9.3米）。海嘯最大浪高是在巖手的嬸吉， 達(dá)到38.9米。5個(gè)電站的所在地及它們與震中的相對(duì)位置情況請(qǐng)參見圖1.1 o所有這些電站都采用沸水

18、型反應(yīng)堆：東通有1臺(tái)BWR-5型反應(yīng)堆（110兆瓦）,女川有1臺(tái)BWR-4型反應(yīng)堆（524兆瓦）和兩臺(tái)BWR-5型反應(yīng)堆（825兆瓦）。福島第 一核電站在所有5個(gè)電站中的機(jī)組數(shù)量最多，共有6臺(tái)機(jī)組。1號(hào)機(jī)組為BWR-3 型（460兆瓦），2-5號(hào)均為BWR-4型（784兆瓦），6號(hào)機(jī)組為 BWR-5型（1100 兆瓦）。福島第二核電站有 4臺(tái)BWR-5型反應(yīng)堆（均為1100兆瓦）。東海電站有一臺(tái)容量為1100兆瓦的運(yùn)行機(jī)組 BWR-5,關(guān)于福島第一、第二核電站和東 海核電站的圖片請(qǐng)參見圖1.2、1.3、1.4。地震發(fā)生時(shí)，所有反應(yīng)堆都處于運(yùn)行狀態(tài)（東通核電站的1臺(tái)機(jī)組和福島第一核電站的4、5、

19、6號(hào)機(jī)組除外）。地震使得所有運(yùn)行機(jī)組自動(dòng)停堆。地震 引發(fā)的巨大海嘯在震后1小時(shí)內(nèi)襲擊了上述5個(gè)電站，弁造成損害。核反應(yīng)堆 目前現(xiàn)狀請(qǐng)參見表1.2。受影響最重的是福島第一核電站和福島第二核電站。福島第二核電站失去 了部分的安全設(shè)備，但廠內(nèi)和廠外電源依然可用，僅有部分降質(zhì)。另一方面， 福島第一核電站由于海嘯失去了大部分的安全設(shè)備，所有廠內(nèi)和廠外電源全部 喪失（僅剩一臺(tái)柴油機(jī)支持 6號(hào)機(jī)組）。這導(dǎo)致1、2、3號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆和乏燃 料池喪失了冷卻。在喪失冷卻的同時(shí)其他安全設(shè)備也不可用或不可達(dá)，致使福 島第一核電站4臺(tái)機(jī)組發(fā)生事故。國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）的國際地震安全中心（ISSC在3月11日當(dāng)天，

20、在事件發(fā)生半小時(shí)后通過其“外部事件通報(bào)系統(tǒng)”收到了關(guān)于此次東北大地震 的消息。ISSC攵到信息后立即發(fā)送給國際原子能機(jī)構(gòu)的事件和應(yīng)急中心（ IEQ日本政府隨后向國際原子能機(jī)構(gòu)通報(bào)了事件。國際原子能機(jī)構(gòu)一直與日本 政府保持聯(lián)系，弁在事件后定時(shí)向成員國發(fā)布信息。國際原子能機(jī)構(gòu)總干事天 野之彌先生號(hào)召采取積極的后續(xù)行動(dòng)。國際原子能機(jī)構(gòu)一直與日本政府合作， 共享關(guān)于核電站受損情況的信息及其對(duì)周邊地區(qū)的影響。國際原子能機(jī)構(gòu)立即 提供了援助，向日本派出了一批人員，協(xié)調(diào)輻射、環(huán)境監(jiān)測和海洋環(huán)境監(jiān)測的 信息共享。自從2011年3月下旬以來，日本政府和國際原子能機(jī)構(gòu)一直在研究派遣 一支事實(shí)調(diào)查專家組研究此次日本

21、大地震和海嘯對(duì)日本多個(gè)核電站的影響，包 括對(duì)福島第一核電站的影響。日本政府和國際原子能機(jī)構(gòu)同意派遣一支調(diào)查組，由國際專家和國際原子能機(jī)構(gòu)人員組成，以便對(duì)福島第一核電站事故進(jìn)行初步 評(píng)估，弁對(duì)需要深入研究的領(lǐng)域提出建議。該調(diào)查組是國際原子能機(jī)構(gòu)相關(guān)行 動(dòng)的一部分，后續(xù)還將有其他調(diào)查工作，以及包括信息交流在內(nèi)的國際合作活 動(dòng)。這些后續(xù)活動(dòng)還將包括一些本次調(diào)查范圍中未涉及的核設(shè)施。這些活動(dòng)還 將包括技術(shù)調(diào)研、討論與成員國有關(guān)機(jī)構(gòu)組建預(yù)算外工作組，以及組織國際、 地區(qū)和國家層面的研討會(huì)和培訓(xùn)班。國際原子能機(jī)構(gòu)的國際地震安全中心的預(yù) 算外項(xiàng)目能夠支持對(duì)此次調(diào)查和后續(xù)調(diào)查工作中確認(rèn)的各類經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的研究開

22、發(fā)和落實(shí)活動(dòng)。本次調(diào)查組的報(bào)告將與國際社會(huì)共享，有助于經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)弁反映到現(xiàn)有的國際核安全框架中。為加強(qiáng)核安全，國際原子能機(jī)構(gòu)總干事宣布在今年6月20-24日在維也納舉行核安全部長級(jí)大會(huì)，會(huì)議將涉及下列領(lǐng)域：關(guān)于福島核事故的初步評(píng)估報(bào)告，確認(rèn)需要進(jìn)一步評(píng)估的領(lǐng)域； 通過汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，啟動(dòng)強(qiáng)化核安全的程序；以及 加強(qiáng)對(duì)核事故的響應(yīng)和應(yīng)急。調(diào)查組報(bào)告將呈交核安全部長級(jí)大會(huì)。表1.1東北大地震前震、主震、余震和次生事件表地震情況日期位置震級(jí)震中深度前震3月 9 日，11:45 (JST北緯38度20分，東經(jīng)143度17分8公里7.3主辰3 月 11 日，14:46 (JST北緯38度6分，東經(jīng)14

23、2度51分24公里9.0余震3 月 11 日，15:08 (JST北緯39度50分，東經(jīng)142度47分32公里7.43 月 11 日,15:15 (JST北緯36度07分，東經(jīng)141度16分43公里7.7次生事件3 月 11 日，15:25 (JST北緯37度50分，東經(jīng)144度54分34公里7.54月 7 日，23:32 (JST北緯38度12分，東經(jīng)141度55分66公里7.14 月 11 日，17:16 (JST北緯36度57分，東經(jīng)140度40分6公里7.0表1.2受東北大地震影響的核電站狀態(tài)核電站機(jī) 組容量（兆瓦）狀態(tài)安全殼類型安全系統(tǒng)震前辰后海嘯后東通1Mark I RBWR-51

24、100換料停 堆冷停堆冷停堆女川1Mark IBWR-4524運(yùn)行自動(dòng)緊急停堆冷停堆2Mark IBWR-5825反應(yīng)堆 啟動(dòng)自動(dòng)緊急停堆冷停堆3Mark IBWR-5825運(yùn)行自動(dòng)緊急停堆冷停堆福島第一 核電站1Mark IBWR-3460運(yùn)行自動(dòng)緊急停堆失去冷卻2Mark IBWR-4784運(yùn)行自動(dòng)緊急停堆失去冷卻3Mark IBWR-4784運(yùn)行自動(dòng)緊急停堆失去冷卻4Mark IBWR-4784換料停 堆冷停堆失去乏燃料 池冷卻5Mark IBWR-4784換料停 堆冷停堆冷停堆6Mark IIBWR-51100換料停 堆冷停堆冷停堆福島第二 核電站1Mark IIBWR-51100運(yùn)行

25、自動(dòng)緊急停堆冷停堆2Mark II RBWR-51100運(yùn)行自動(dòng)緊急停堆_冷停堆3Mark II RBWR-51100運(yùn)行自動(dòng)緊急停堆冷停堆4Mark II RBWR-51100運(yùn)行自動(dòng)緊急停堆冷停堆東海-Mark IIBWR-51100運(yùn)行自動(dòng)緊急停堆冷停堆Epicenter Fukushima Dai-ichFukushima Dai-niOsaka lokai l)ai-niWAA WS 崛國 GEKC MiRCdHA口 Mil 口1,芍 iMirt 千* 心 2411 T*i通Wu優(yōu)、 IM M FWMT ln UI 0M7455d S77ftiHigashiDoriOnagawa門;

26、圖1.1受東北大地震影響的核電站位置b）總體布置BWR MARK I （1-5 號(hào)機(jī)組）BWR MARK II （6 號(hào)機(jī)組）圖1.2福島第一核電站a）電站俯視圖BWR MARK II （1 號(hào)機(jī)組）BWR MARK II R（2-4 號(hào)機(jī)組）b）總體布置圖1.3福島第二核電站a）電站俯視圖b）總體布置圖1.4東海核電站調(diào)查目的調(diào)查組開展了事實(shí)調(diào)查工作，對(duì)事故進(jìn)行初步評(píng)估（尤其是福島第一核電站（1F）。調(diào)查組還收集了位于福島縣和茨城縣的福島第二核電站（2F）和東海核電站（T2）的信息，以便對(duì)與自然事件相關(guān)的通用安全問題進(jìn)行初步評(píng)估， 弁根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)安全標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)需要進(jìn)一步研究或評(píng)估的領(lǐng)域。

27、調(diào)查組收到了關(guān)于日本此次事故評(píng)價(jià)的最新進(jìn)展，弁討論了具體的技術(shù)問題，用于對(duì)事故開展充分的評(píng)估，與國際核能界進(jìn)行共享。調(diào)查范圍本次調(diào)查的范圍在關(guān)注整體核安全的同時(shí)，涵蓋了以下幾個(gè)具體領(lǐng)域a.自然外部事件；b.電站安全評(píng)估和縱深防御；c.電站在地震和海嘯后的響應(yīng)；d.嚴(yán)重事故；e.設(shè)施嚴(yán)重降質(zhì)情況下的乏燃料管理；f.應(yīng)急準(zhǔn)備和響應(yīng)，以及g.放射性后果日本政府在調(diào)查期間為調(diào)查組提供了所有相關(guān)信息，包括與這些問題有關(guān) 的文件。調(diào)查的開展調(diào)查工作通過與同行討論以及電站實(shí)地考察等方式進(jìn)行。調(diào)查組官方語言為英語，調(diào)查文件的起草過程和最終的定稿都使用英語。文件概述了開展的調(diào)研和考察、取得的成果以及建議的未來行

28、動(dòng)。調(diào)查活動(dòng)包括在東京的辦公室召開會(huì)議以及為期兩天的電站實(shí)地考察?？疾斓碾娬緸楦u第一核電站、第二核電站和東海核電站。對(duì)日本各部的部長進(jìn)行正式的拜訪，這些不在調(diào)查報(bào)告的信息范圍之內(nèi)。頭兩天在東京召開的會(huì)議主要解決1.3節(jié)介紹的一般性安全問題。日本同行在會(huì)議期間做了陳述，介紹了本報(bào)告中相關(guān)問題的要求、規(guī)定和程序。在對(duì)電站考察之后，利用問答環(huán)節(jié)，由日本同行對(duì)調(diào)查組的問題作出具體 答復(fù)。調(diào)查組分為以下三個(gè)小組：1、外部災(zāi)害小組一由外部事件評(píng)估和電站響應(yīng)方面的專家組成。他們與 日本專家評(píng)估了自然災(zāi)害評(píng)估及其對(duì)設(shè)計(jì)的影響，以獲得需要進(jìn)一步探討的問題的深入信息。2、安全評(píng)估和事故管理小組一由嚴(yán)重事故管理和

29、縱深防御分析方面的專 家組成。與日本專家探討了事件后的電站系統(tǒng)響應(yīng)、嚴(yán)重事故管理、縱深防御 和電站嚴(yán)重降質(zhì)后的乏燃料池冷卻。3、監(jiān)測和應(yīng)急準(zhǔn)備及響應(yīng)小組 一由應(yīng)急準(zhǔn)備和響應(yīng)以及放射性后果方面 的專家組成。討論電站的具體防護(hù)措施弁審議政府管理框架和通信的具體情況， 以及事故的放射性后果。相關(guān)專家參與了多次介紹，以便解決一些相互交織的問題。小組會(huì)在考察 完電站后同步召開，以便在小組報(bào)告完成前盡可能多的從日本專家那里獲得信 息，包括結(jié)論的形成和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)。小組成員間會(huì)議也十分必要，幫助各組 就相關(guān)問題達(dá)成共識(shí)。還根據(jù)情況安排了調(diào)查組組長與媒體接觸。調(diào)查組的專 家成員名單見報(bào)告開頭部分。2、導(dǎo)致福島

30、第一核電站的事故序列福島第一核電站福島第一核電站擁有 6臺(tái)BWR反應(yīng)堆機(jī)組，1號(hào)機(jī)組為BWR-3型反應(yīng)堆， 使用Mark I型安全殼。2-5號(hào)機(jī)組為BWR-4型反應(yīng)堆，使用 Mark I型安全殼。 6號(hào)機(jī)組為BWR-5型反應(yīng)堆，使用 Mark II型安全殼。地震發(fā)生時(shí)，1-3號(hào)機(jī)組 處于運(yùn)行中，4-6號(hào)機(jī)組處于換料/大修。發(fā)生地震時(shí)，1-3號(hào)機(jī)組自動(dòng)緊急停 堆。由于地震，所有6臺(tái)機(jī)組的廠外供電線路全部喪失，電站的所有可用的12臺(tái)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)（EDG）全部啟動(dòng)。電站內(nèi)原有13臺(tái)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)，但有 1臺(tái)維修保養(yǎng)。地震后46分鐘，第一波海嘯浪潮淹沒了電站。額外襲來的海嘯 浪潮在隨后的幾小時(shí)進(jìn)一步

31、淹沒了電站，伴隨的幾次余震也影響了恢復(fù)行動(dòng)。所產(chǎn)生的地面加速度未超過 1、4、6號(hào)機(jī)組的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，而 2、3、5號(hào)機(jī)組的 地面加速度超出設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。后續(xù)的海嘯超出了所有機(jī)組的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。對(duì)每個(gè)機(jī) 組設(shè)定基準(zhǔn)地面加速度目的是在 2006年修訂的“抗震設(shè)計(jì)審查導(dǎo)則”基礎(chǔ)上 做抗震校驗(yàn)。洪水的影響范圍很廣，完全包圍了福島第一核電站的所有反應(yīng)堆廠房。海 嘯使全部可用的9臺(tái)使用海水冷卻的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)失靈，弁且使三臺(tái)使用風(fēng) 冷的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)僅剩下一臺(tái)。6號(hào)機(jī)組的風(fēng)冷應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)成為電站6個(gè)機(jī)組中僅存的交流供電電源。數(shù)次余震和海嘯警報(bào)后，工作人員被暫時(shí)撤離 出現(xiàn)場。在整個(gè)現(xiàn)場，廠內(nèi)應(yīng)急控制中心（ OECC

32、與執(zhí)行恢復(fù)行動(dòng)的廠內(nèi)人員 之間沒有任何有效的通訊手段。OECCT每一個(gè)控制室之間只有一個(gè)有限電話可 用。入口處的海水水泵和發(fā)動(dòng)機(jī)完全被摧毀，以致最終熱阱喪失。1-3號(hào)機(jī)組的堆芯損毀進(jìn)程喪失所有交流電源之后，所有使用交流供電的安全和非安全系統(tǒng)都不可用。 在1、2號(hào)機(jī)組，125V的直流蓄電池被淹，儀表和控制都不可用，使得操作員 無法管理電站的情況。各機(jī)組的主控室都沒有照明。在3號(hào)機(jī)組，直流電源只能輪流為主控室照明和儀表控制供電，但只能持續(xù)30個(gè)小時(shí)。由于電池充電器受水淹，交流電源不可用，電池耗干后所有照明也全部喪失。在整個(gè)電站內(nèi)，場內(nèi)應(yīng)急控制中心（OECC和場內(nèi)負(fù)責(zé)恢復(fù)工作的人員之間沒有任何通信，

33、在 場內(nèi)應(yīng)急控制中心和每個(gè)控制室之間只有一部有線電話用于聯(lián)絡(luò)。位于取水口 的海水泵和電機(jī)被完全毀壞，導(dǎo)致最終熱阱喪失。所有3臺(tái)機(jī)組的堆芯受到嚴(yán)重毀壞，但目前沒有進(jìn)一步的明確信息。在早期響應(yīng)階段還有多次余震，響應(yīng) 工作在極端惡劣條件下進(jìn)行，地面有多處人孔、裂縫和塌陷。夜間的工作完全 在黑暗中進(jìn)行。有大量障礙物阻擋了道路，它們主要是海嘯造成的殘毀物，和 1、3、4號(hào)機(jī)組爆炸后的雜物。應(yīng)急工作主要在高放射性區(qū)域進(jìn)行，必須帶呼 吸面具，穿防護(hù)服。以下介紹的系統(tǒng)響應(yīng)僅為初步情況，在東電公司獲得更多 信息之后弁分析之后有可能更改。在地震后，1-3號(hào)機(jī)組尚有一些可用的系統(tǒng)為堆芯提供冷卻，在 1號(hào)機(jī)組 中，隔

34、離冷凝器（IC）利用重力作用，使冷卻劑自然循環(huán)，從反應(yīng)堆壓力容器 流入浸泡在大型水箱內(nèi)的熱交換器，該水箱池位于反應(yīng)堆廠房內(nèi)弁高于堆芯位 置。為此需要操控?cái)?shù)個(gè)閥以便使隔離冷凝器發(fā)揮作用。這些閥有的是交流供電，有的是直流供電。1號(hào)機(jī)組的隔離冷凝器的設(shè)計(jì)能力是保證8小時(shí)的衰變熱排出。在3月11日14:52發(fā)生地震時(shí)，直流和交流供電尚可用，隔離冷凝器此時(shí) 已經(jīng)開始工作。據(jù)不確定消息，隔離冷凝器在工作了11分鐘之后，于15:03被人為停止。在18:18,由于它位于安全殼外，又通過手動(dòng)操作直流供電閥使其 恢復(fù)工作。由于直流供電喪失時(shí)直流閥處于關(guān)閉位置，因而失靈。隔離冷凝器 系統(tǒng)繼續(xù)工作了 3小時(shí)，直到21

35、:30停止工作。其故障原因?qū)?huì)進(jìn)一步調(diào)查， 以便獲得關(guān)于長期隔離冷凝器運(yùn)行的信息。按照設(shè)計(jì)，2、3號(hào)機(jī)組的反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻（RCIC系統(tǒng)使用由汽輪機(jī) 驅(qū)動(dòng)的泵來將反應(yīng)堆壓力容器中的熱量排出，汽輪機(jī)廢蒸氣排入抑壓水池。只 有在反應(yīng)堆壓力容器中的蒸汽壓力高于一定壓力值時(shí)反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻系統(tǒng) 才可啟動(dòng)。要啟動(dòng)反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻就必須重新配置閥門狀態(tài)。其中有些閥 門使用直流電源，有些閥門使用交流電源。福島第一核電站發(fā)生地震后，2、3號(hào)機(jī)組的反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻系統(tǒng)被人工啟動(dòng)，在出現(xiàn)反應(yīng)堆壓力容器水位高 信號(hào)的情況下自動(dòng)跳閘。在海嘯發(fā)生前，2號(hào)機(jī)組的RCIC啟停了兩次，3號(hào)機(jī)組的RCIC啟停了一次。3

36、月11日海嘯過后，2、3號(hào)機(jī)組的反應(yīng)堆堆芯隔離冷 卻系統(tǒng)分別于15:39和16: 03重新啟動(dòng)。2號(hào)機(jī)組一直采用手動(dòng)操作，3號(hào)機(jī)組在直流電耗干前采用手動(dòng)和自動(dòng)結(jié)合的方式。目前現(xiàn)狀表明，2號(hào)機(jī)組的反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)一直運(yùn)行了3天，直到3月14日13:25,但真實(shí)情況尚不能通過控制室確認(rèn)。3號(hào)機(jī)組的反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻系統(tǒng)在運(yùn)行了 19.5小時(shí)后，于3月12日11:36停止工作。間隔了 1小時(shí)后，由汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的 高壓冷卻劑注入系統(tǒng)在反應(yīng)堆壓力容器低水位的條件下自動(dòng)啟動(dòng)弁運(yùn)行了14個(gè)小時(shí)。一旦情況穩(wěn)定后，東電公司將進(jìn)一步調(diào)查故障原因。當(dāng)1號(hào)機(jī)組的隔離冷凝器、2號(hào)機(jī)組的反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻系統(tǒng)

37、和3號(hào)機(jī)組的反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻和高壓冷卻劑注入系統(tǒng)全部不可用時(shí)，必須建立替代 冷卻手段。對(duì)于1號(hào)機(jī)組，在隔離冷凝器失靈8小時(shí)后才建立了替代冷卻手段， 包括由消防泵通過連接到堆芯噴淋管上的消防和凝結(jié)水補(bǔ)給（MUWC）管線注水。3月11日晚八點(diǎn)左右，反應(yīng)堆壓力為 6.9MPa。3月12日2:45,再次讀取 壓力時(shí)為0.8MPa （由于儀表缺少直流供電，需要使用汽車電瓶，因此讀數(shù)不定時(shí)）。事態(tài)穩(wěn)定后將進(jìn)一步調(diào)查卸壓的原因。由此，消防泵從 3月12日5:46開 始可以向堆芯注入淡水。在之后的9小時(shí)總共向堆芯注入了 80噸水，直到供水用盡。壓力容器通過未經(jīng)確定的路徑向安全殼排出蒸汽，導(dǎo)致安全殼壓力上 升

38、，操縱員嘗試打開用于安全殼排氣降壓的閥門。排氣需要儀控設(shè)備和交流供電。反應(yīng)堆廠房內(nèi)的高輻射水平影響了這方面工作。經(jīng)過幾次嘗試之后，從 3 月12日早晨開始，操縱員開始嘗試手動(dòng)打開閥門。在 3月12日下午，使用了 一臺(tái)建筑用的壓空機(jī)和一臺(tái)發(fā)電機(jī)以向電磁閥供電。在3月12日14: 30,操作員發(fā)現(xiàn)排氣煙囪冒出了白色煙羽，證明排氣有效。1小時(shí)后，1號(hào)反應(yīng)堆廠房于3月12日15:36發(fā)生氫爆。爆炸后3.5小時(shí)，建立了注入海水的手段（間 歇加入硼確保堆芯達(dá)到次臨界）。3月25日獲得淡水資源后該辦法被終止。目 前的淡水注入通過水泵從新近購買的水池中汲水弁注入到給水管線中。淡水的 來源主要是電站與 10公里

39、外的一個(gè)大壩之間的連接管線。已采取向安全殼注入氮?dú)舛杌拇胧?、3號(hào)機(jī)組的替代冷卻過程包括使用消防車將海水注入到反應(yīng)堆壓力容器 中，海水中間歇性加入硼。弁通過安全卸壓閥（SRM將蒸汽排入抑壓水池中。但是需要時(shí)間來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)配置。這種“注水和排出”過程主要是將堆芯的熱量 排入安全殼，因此導(dǎo)致抑壓池水溫度升高，抑壓池室壓力增大。由于最終熱阱 喪失，只能使用排氣來降低安全殼壓力，具體情況如下：2號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻失靈 6小時(shí)后，才通過裝滿海水的消防車建 立了替代注水源，海水中間歇加入硼。由于消防車水泵的水壓較低，需要使用 安全卸壓閥為反應(yīng)堆壓力容器降壓，確保水的注入，操作員多次嘗試打開安全 卸

40、壓閥，泄壓閥需要有直流供電和充足的氮?dú)庑顗簛韰f(xié)助操控安全閥。操作員 使用汽車電瓶作為直流電源打開各個(gè)閥門，但是由于閥門中的氮?dú)鈮毫Σ蛔悖?閥門或者打不開或者無法保持打開狀態(tài)。隨后使用了一罐備用氮?dú)馀浜掀囯?瓶打開了安全卸壓閥成功泄壓，弁開始通過消防車水泵注入海水。中間由于消 防車汽油用盡而一度中斷。在 3月14-26日期間，通過消防設(shè)備和連接在余熱 排出以及低壓冷卻劑注入管線上的凝結(jié)水補(bǔ)給管線共注入9197噸海水。3月26日后才獲得與1號(hào)機(jī)組類似的淡水源。從3月13日11: 00開始嘗試為安全殼排氣，在使用壓縮空氣瓶打開一個(gè) 氣動(dòng)閥的過程中，3號(hào)機(jī)組發(fā)生爆炸，無法繼續(xù)對(duì)閥門進(jìn)行操作。操作員嘗

41、試 打開另一個(gè)氣動(dòng)閥以建立排氣通道。 使用一臺(tái)由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)， 使閥有些許打開。交流供電由柴油發(fā)電機(jī)提供。由于沒有儀表指示，無法確認(rèn) 2號(hào)機(jī)組安全殼的排氣是否成功。3號(hào)機(jī)組的高壓冷卻劑注入在 3月13日失靈，7小時(shí)后才建立了替代注水 源。反應(yīng)堆壓力容器的壓力通過安全卸壓閥將蒸汽排入到抑壓水池中。使用汽 車電瓶打開了安全卸壓閥。閥中有充足的氮?dú)鈮毫?。使用消防車水泵，將海水通過消防管線和連接到余熱排出以及低壓冷卻劑注入管線上的凝結(jié)水補(bǔ)給管線 注入到反應(yīng)堆中，海水中間歇加入硼。中間一度為將水泵吸水口轉(zhuǎn)換到一個(gè)充 滿海水的坑內(nèi)，使注水過程短時(shí)間（分鐘量級(jí)）暫停。后來的中斷長達(dá)3小時(shí)。 重

42、啟后，從3月13-25日共注入4495噸海水，25日后才獲得與1號(hào)機(jī)組類似 的淡水源。為3號(hào)機(jī)組安全殼排氣的閥位調(diào)整工作于3月13日08:41開始，使用了壓縮空氣瓶。多次嘗試使用壓縮空氣瓶打開氣動(dòng)閥，但由于缺乏氣壓，只能使用一臺(tái)由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)。交流供電由柴油發(fā)電機(jī)提供。操作員無 法確認(rèn)排氣通道是否建立。3月14日11:01,3號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆廠房發(fā)生爆炸，導(dǎo) 致嚴(yán)重?fù)p壞。3月15日06:00, 4號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆廠房發(fā)生爆炸。乏燃料池由于有水保護(hù)，不可能產(chǎn)生氫氣，可燃?xì)怏w的來源尚不確定。有一種可能是4號(hào)反應(yīng)堆廠房的氫氣來自3號(hào)機(jī)組的備用排氣管線，通過 4號(hào)機(jī)組的排氣管線回流 進(jìn)入。因?yàn)?

43、、4號(hào)機(jī)組共用一個(gè)集管向排氣煙囪排氣。這一點(diǎn)尚未證實(shí)。未來計(jì)劃向3號(hào)機(jī)組的安全殼注入氮?dú)舛杌?-3號(hào)機(jī)組堆芯降質(zhì)順序的 MAAP計(jì)算東電公司使用模塊化事故分析程序軟件（MAAP）對(duì)事故進(jìn)行了模擬，以下信息是對(duì)堆芯情況的推測。 根據(jù)計(jì)算，假設(shè)一定注水量，1號(hào)機(jī)組在電站停堆3 小時(shí)候后水位達(dá)到燃料組件頂部（TAE ,兩小時(shí)后堆芯完全裸露。預(yù)計(jì)在停堆 后4小時(shí)開始堆芯損壞，堆芯中央的大部分燃料在停堆后 5.3小時(shí)內(nèi)完全熔化。 停堆14.3個(gè)小時(shí)后，堆芯完全熔化，中間形成熔池。停堆15個(gè)小時(shí)后，所有燃料墜入壓力容器底部。雖然計(jì)算顯示反應(yīng)堆壓力容器嚴(yán)重受損，但是測量數(shù) 據(jù)顯示溫度還比較低。由于福島第一

44、核電站的儀表讀數(shù)的不確定性，壓力容器 的現(xiàn)狀尚不可知。對(duì)2號(hào)機(jī)組的計(jì)算結(jié)果顯示，假設(shè)保持一定的反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻注水量， 可以保證水位高于燃料組件頂部（TAE。一旦反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻喪失，系統(tǒng) 出現(xiàn)卸壓，在停堆后 76小時(shí)水位降到燃料組件底部（BAF）O注入海水使水位 保持在燃料活性區(qū)的中部， 使堆芯溫度迅速升至熔點(diǎn)。 停堆87小時(shí)后，堆芯中 部出現(xiàn)熔池，周圍是熔化的燃料。由于考慮到指示注水量的儀表讀數(shù)存在不確 定，又使用較小的反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻注水量進(jìn)行測算。這次模擬分析顯示， 停堆后109小時(shí)，燃料下墜，反應(yīng)堆壓力容器嚴(yán)重受損，而測量數(shù)據(jù)顯示的溫 度較低。由于福島第一核電站的儀表讀數(shù)的不確

45、定性，壓力容器的現(xiàn)狀尚不可 知。對(duì)3號(hào)機(jī)組的計(jì)算結(jié)果顯示，假設(shè)保持一定的反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻和高壓 冷卻劑注入的注水量，在停堆 40個(gè)小時(shí)后，高壓冷卻劑注入系統(tǒng)在 3月13日 喪失，反應(yīng)堆水位降到燃料組件頂部 （TAF ,兩小時(shí)后達(dá)到燃料組件底部（BAF， 注入海水后水位保持在燃料組件頂部（TAE以下3米，使堆芯溫度迅速升至熔點(diǎn)。燃料熔化程度不及1號(hào)機(jī)組。這是因?yàn)?號(hào)機(jī)組在反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻失 靈和高壓冷卻劑注入啟動(dòng)之間的間隔小于1號(hào)機(jī)組沒有任何注水的時(shí)間。停堆后64小時(shí)，堆芯出現(xiàn)的熔池比 1號(hào)機(jī)組小，周圍是熔化的燃料。緊急停堆后 一周，熔池有一定程度的冷卻。目前無法預(yù)測是否有燃料墜入反應(yīng)堆壓力

46、容器 底部。由于考慮到計(jì)算中使用的指示注水量的儀表讀數(shù)存在不確定，又使用較 小的反應(yīng)堆堆芯隔離冷卻和高壓冷卻劑注入的注水量進(jìn)行測算。這次分析模擬 顯示，緊急停堆后62小時(shí)出現(xiàn)燃料墜落。雖然這種假想方案測算出反應(yīng)堆壓力 容器嚴(yán)重受損，但測量數(shù)據(jù)顯示的溫度較低。由于福島第一核電站的儀表讀數(shù) 的不確定性，壓力容器的現(xiàn)狀尚不可知。5、6號(hào)機(jī)組的響應(yīng)以及場內(nèi)乏燃料儲(chǔ)存5、6號(hào)機(jī)組距離1-4號(hào)機(jī)組有一定距離，位置高于1-4號(hào)機(jī)組。雖然比1-4號(hào)機(jī)組受損小，但是損壞情況也很嚴(yán)重。地震導(dǎo)致所有廠外電源喪失。1-4號(hào)機(jī)組由于海嘯導(dǎo)致海水最終熱阱喪失，5號(hào)機(jī)組由于水淹喪失了所有應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)。只有6號(hào)機(jī)組有一臺(tái)可

47、用的風(fēng)冷應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的進(jìn)氣 通孔位于海嘯水位之上。6號(hào)機(jī)組自2010年8月就已經(jīng)停堆，燃料應(yīng)經(jīng)從堆芯 取出存放在6號(hào)機(jī)組的乏燃料池（SFB中，5號(hào)機(jī)組自從2011年1月3日停 堆，衰變熱低于其他運(yùn)行核電站。5號(hào)機(jī)組的堆芯燃料冷卻是首要任務(wù)，弁采取了措施恢復(fù)海水系統(tǒng)。3月12日，使用6號(hào)機(jī)組的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)成功為 5號(hào)機(jī)組提供交流電。 3月13日，使用凝結(jié)水補(bǔ)給系統(tǒng)向堆芯注入冷卻劑，蒸汽通過安全卸壓閥排入抑壓池。由于燃料衰變熱低，沒有必要為安全殼排氣。3月18日建立了反應(yīng)堆排熱系統(tǒng)的冷卻通道。反應(yīng)堆排熱泵由 6號(hào)機(jī)組的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)提供電源。 弁有一個(gè)臨時(shí)泵向反應(yīng)堆排熱用的熱交換器

48、提供海水，交流供電由柴油發(fā)電機(jī) 提供。3月20日，堆芯冷卻達(dá)到冷停堆水平。準(zhǔn)備采取計(jì)劃提供更持久的熱量 排出能力。福島第一核電站共有 7個(gè)乏燃料池（SFP,每機(jī)組一個(gè)，在4號(hào)機(jī)組背后 還有一個(gè)公用的乏燃料池，儲(chǔ)存了來自站內(nèi)各機(jī)組乏燃料池的乏燃料。乏燃料 池存水量超過燃料組件頂部（TAF）,大約為7-8米。但是存水可能由于地震而 濺出。雖然要取決于池內(nèi)儲(chǔ)存的燃料的熱負(fù)荷，但是由于存水量大，因此可以 維持很多天，直到池水沸騰后降至燃料組件頂部（ TAE以下。因此，無需立即 采取措施冷卻乏燃料池。由于缺少儀控，放射性水平高，無法在事故發(fā)生的最 初幾天內(nèi)確定1-4號(hào)機(jī)組的乏燃料池水位。 但是，場內(nèi)發(fā)生

49、的爆炸摧毀了 1、3、 4號(hào)機(jī)組的反應(yīng)堆廠房，由此可以接近乏燃料池?？紤]了很多方式來為乏燃料 池定期提供冷卻，淡水和海水都被使用，弁采用了高壓水槍和從直升機(jī)上傾倒水的方式。這些方式于 3月17日開始在3號(hào)機(jī)組上使用，隨后于 3月20日在 4號(hào)機(jī)組上開始使用。這些措施的成效尚不能核實(shí)。還有一種方式是向消防管 線泵水，2號(hào)機(jī)組乏燃料池于3月20日開始采用這一方式，3號(hào)機(jī)組乏燃料池 于3月23日開始采用。從3月22、27、31日開始，通過混凝土泵車，將水管 固定在適當(dāng)高度的吊桿上，為 1、3、4號(hào)乏燃料池提供冷卻劑。為確定乏燃料 池的狀態(tài)，對(duì) 3、4號(hào)機(jī)組的乏燃料池進(jìn)行了高空拍照。圖片顯示池中還有一

50、 定水位，燃料未受損。3號(hào)機(jī)組爆炸產(chǎn)生的大量殘毀物落入 3號(hào)乏燃料池，因 此無法確定儲(chǔ)存格架的結(jié)構(gòu)完整性。4號(hào)乏燃料池的殘毀物可能來自 4號(hào)機(jī)組的爆炸，但格架和燃料正常。目前，混凝土泵車和吊桿已經(jīng)用于1、4號(hào)乏燃料池，弁通過消防管線向 2、3號(hào)乏燃料池提供水裝量。兩種方式都要通過一 個(gè)集管，水泵從大型水池中汲水弁通過該集管注入乏燃料池。利用附近的大壩 向水池泵入淡水。在場內(nèi)為5、6號(hào)乏燃料池使用了強(qiáng)迫冷卻，由6號(hào)機(jī)組的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)提供交流電。在3月下旬，電站獲得交流供電后，公用乏燃料池也獲得強(qiáng)迫 冷卻。由于熱負(fù)荷低，在事件初期無需采取行動(dòng)。干式容器（乏燃料干式貯存）廠房位于5號(hào)機(jī)組汽輪機(jī)廠房

51、附近。廠房受到海嘯的損壞，但是啟動(dòng)了放射性監(jiān)測系統(tǒng)確定燃料狀況。因?yàn)闆]有檢測到放 射性排放，干式容器似乎未受影響。福島第二核電站福島第二核電站有4個(gè)BWR-5型反應(yīng)堆，使用 Mark II型安全殼。地震發(fā) 生時(shí)，電站4臺(tái)機(jī)組處于運(yùn)行狀態(tài)。為應(yīng)對(duì)地震， 4臺(tái)機(jī)組全部自動(dòng)緊急停堆。只有一路廠外電源可用，其他廠外電源或者喪失或者處于計(jì)劃維修階段。地震發(fā)生后37分鐘，第一波海嘯浪潮淹沒了電站。 兩次額外襲來的海嘯浪潮在隨后的幾小時(shí)進(jìn)一步淹沒了電站，伴隨的幾次余震也影響了恢復(fù)行動(dòng)。地震的最大 加速度小于電站的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。但是海嘯高度（14米）超出了電站參考海嘯高度 標(biāo)準(zhǔn)（5.2米）。廠房的地坪標(biāo)高為12米

52、，因此，水淹程度和范圍低于福島第 一核電廠。海嘯浪潮侵襲了熱交換器廠房、 海水泵、一些應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)和電力中心， 導(dǎo)致四個(gè)機(jī)組中的三個(gè)反應(yīng)堆堆芯冷卻功能和抑壓功能喪失。3號(hào)機(jī)組受影響最小，在地震后第二天實(shí)現(xiàn)冷停堆。因?yàn)槭艿降膿p害小于福島第一核電站，福島第二核電站的管理人員有更多 方式來應(yīng)對(duì)海嘯的影響。電站操作員能夠繼續(xù)利用蒸汽和柴油泵向反應(yīng)堆堆芯 給水，弁手動(dòng)為反應(yīng)堆卸壓。電站主管請(qǐng)求移動(dòng)供電卡車支援，弁動(dòng)員電站所 有人員鋪設(shè)了 9公里的臨時(shí)供電線。此外還為被水淹的泵購買了一些替代電機(jī)。 這使得正常的余熱排出系統(tǒng)能夠在海嘯發(fā)生后2-4天內(nèi)恢復(fù)到工作狀態(tài)，使機(jī)組實(shí)現(xiàn)冷停堆。東海核電站東海核電站有

53、1個(gè)BWR-5型反應(yīng)堆，使用Mark II型安全殼。地震發(fā)生時(shí)， 電站機(jī)組處于運(yùn)行狀態(tài)。為應(yīng)對(duì)地震，機(jī)組自動(dòng)緊急停堆。三個(gè)廠外電源全部 喪失，三臺(tái)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)。地震發(fā)生后34分鐘，海嘯襲擊了電站低處。地震的最大加速度小于電站的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。海嘯高度是5.4米，而電站參考海嘯高度標(biāo)準(zhǔn)是6.61米。海嘯襲擊了一個(gè)裝有海水泵的區(qū)域，導(dǎo)致海水冷卻功能喪失，進(jìn)而導(dǎo)致一 臺(tái)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)失靈和一列堆芯冷卻系統(tǒng)喪失。其他裝有海水泵的區(qū)域已經(jīng)過升級(jí)，完全不透水；而被淹沒的區(qū)域當(dāng)時(shí)正在升級(jí)過程中3、主要成果、結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)引言參照國際原子能機(jī)構(gòu)的安全體系 （基本安全原則、要求、導(dǎo)則和活動(dòng)），得 出了 3個(gè)

54、主要成果，3個(gè)小組的工作包括自然外部災(zāi)害、嚴(yán)重事故安全評(píng)估和 管理、應(yīng)急準(zhǔn)備、監(jiān)測和響應(yīng)。為此調(diào)查組涉及的調(diào)查范圍廣泛。調(diào)查組考察 了三個(gè)受影響的電站，即東海、福島第一和福島第二核電站，弁得出了在核安 全方面需要改進(jìn)的結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以及國際原子能機(jī)構(gòu)未來需要開展的工作， 包括需要進(jìn)一步探究或評(píng)估的問題。這些成果所基于的詳細(xì)信息請(qǐng)參見第4部分的“調(diào)查成果表” o這些成果表是由調(diào)查團(tuán)拜訪會(huì)見日本各個(gè)機(jī)構(gòu)后形成的， 包括提問回答、現(xiàn)場查看和文件審查等。背景2011年3月11日，日本遭受有史以來最大的一次地震， 1小時(shí)之內(nèi)，地 震引發(fā)的海嘯襲擊了日本東部沿海， 造成重大災(zāi)害?；A(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重毀壞（道路、

55、 供電、通信等），整個(gè)城鎮(zhèn)被夷為平地。在此背景下，日本該地區(qū)的核設(shè)施運(yùn)營單位和政府面臨著保護(hù)核設(shè)施和人民安全的重任。在日本東部沿海地區(qū)有一系列核電站受到影響。受影響最重的是福島第一核電站和福島第二核電站。福島第二核電站失去 了部分的安全設(shè)備，但廠內(nèi)和廠外電源依然可用，僅有部分降質(zhì)。另一方面， 福島第一核電站由于海嘯失去了大部分的安全設(shè)備，所有廠內(nèi)和廠外電源全部 喪失（僅剩一臺(tái)柴油機(jī)支持 6號(hào)機(jī)組）。這導(dǎo)致1、2、3號(hào)機(jī)組和乏燃料池喪 失了冷卻。在喪失冷卻的同事其他安全設(shè)備也不可用或不可達(dá)，致使福島第一 核電站4臺(tái)機(jī)組發(fā)生事故。廠內(nèi)對(duì)地震和海嘯影響的響應(yīng)，尤其是福島第一核電站面臨前所未有的局 面

56、，需要廠內(nèi)外卓絕的領(lǐng)導(dǎo)能力和應(yīng)急人員的奉獻(xiàn)精神。福島第一核電站工作 人員面臨著長時(shí)間的供電、壓縮空氣和其他功能的喪失，無法從外部獲得立即 援助。他們要在沒有儀控系統(tǒng)的情況下，在黑暗中確保6臺(tái)機(jī)組、6個(gè)乏燃料池、1個(gè)公用燃料池和干式儲(chǔ)存容器設(shè)施的安全。目前尚未檢測到由于核事故引發(fā)放射性輻照而導(dǎo)致的人群健康問題。對(duì)個(gè) 人的真實(shí)劑量的評(píng)估需要建立弁實(shí)施當(dāng)?shù)亟】当O(jiān)測項(xiàng)目，尤其是遭受輻照最多 的人群。日本已經(jīng)組建了一支專家隊(duì)伍對(duì)居民進(jìn)行劑量評(píng)估和健康調(diào)查。專家 隊(duì)伍成員來自福島縣、醫(yī)學(xué)院、包括廣島和長崎大學(xué)。普遍認(rèn)為在福島核電站工作的 30名員工接受了 100-250毫西弗輻射量，但 最新信息表明，在早

57、期階段有兩名工人接受了更高的體內(nèi)劑量。100-250毫西弗雖然較高，但不會(huì)立即引發(fā)生理傷害，但還是有可能由此引發(fā)健康問題。對(duì) 工作人員的監(jiān)測，尤其是接受了高劑量和內(nèi)部輻照的工人來說更加重要，應(yīng)盡 快開展以便消除疑慮，穩(wěn)定人員心態(tài)。據(jù)報(bào)告，3名工作人員由于在汽輪機(jī)地下室不慎暴露在高污染的水中，腳/腿遭受了放射性灼傷（非隨機(jī)性效應(yīng)）。經(jīng)過住院治療，4天后已經(jīng)出院，據(jù)報(bào) 告不會(huì)有長期損害。早前曾有兩名廠內(nèi)人員死亡（由于輻射以外原因）弁受重傷。還有一名人員據(jù)3月14日?qǐng)?bào)告已經(jīng)死亡。為避免放射性輻照對(duì)公眾產(chǎn)生影響，日本政府采取了預(yù)防性措施，要求電 站附近的撤離范圍從 3公里擴(kuò)大到10公里再到20公里，2

58、0-30公里內(nèi)為疏散 區(qū)，弁隨時(shí)準(zhǔn)備撤離。這份指令在幾周內(nèi)一直發(fā)揮作用。公眾的輻照情況目前 還沒有信息，但撤離和疏散有助于控制輻照。目前尚不清楚在撤離和疏散之前 的公眾輻照情況。雖然目前的放射性健康后果較小， 但事故對(duì)社會(huì)和環(huán)境的影響廣泛而深遠(yuǎn)， 電站周圍近萬人撤離，食品和飲用水受限制，海水受到嚴(yán)重污染。止匕外，日本 國內(nèi)和國際的公眾恐慌加劇，擔(dān)心放射性排放的健康問題和其他影響。最后， 電站毀壞導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)影響巨大。事故發(fā)生十周后，還有很多關(guān)于事故的情況尚不清楚，還有一些需要在未 來詳細(xì)研究的事件序列。日本政府特別組建了一個(gè)獨(dú)立調(diào)查委員會(huì)，由科學(xué)家、律師和其他與日本核工業(yè)界沒有利益關(guān)系的人士組成

59、，調(diào)查事故的細(xì)節(jié)，確認(rèn) 事故責(zé)任。本調(diào)查組的目的是收集事實(shí)弁進(jìn)行審議，以確認(rèn)可以汲取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提 高全球核安全。在此過程中，調(diào)查組認(rèn)識(shí)到可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故的原因有很多， 調(diào)查不僅局限于與福島核事故有關(guān)的直接原因，這樣這些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)才有更廣泛 的應(yīng)用。國際原子能機(jī)構(gòu)有一套綜合安全體系，包括基本安全原則、國際安全規(guī)定 和指南以及相關(guān)活動(dòng)?；景踩瓌t適用于所有核能和平利用和放射性領(lǐng)域， 而安全規(guī)定和指南更有針對(duì)性，是過去50多年全球有關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的匯集，反映了成員國的最佳實(shí)踐。國際原子能機(jī)構(gòu)的安全活動(dòng)包括工程安全、運(yùn)行安 全、輻射、運(yùn)輸、廢物安全、監(jiān)管事宜和組織的安全文化。它們協(xié)助成員國應(yīng) 用這些標(biāo)

60、準(zhǔn)弁評(píng)估其效率。在此背景下，調(diào)查組得出以下結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，用于提高核安全:國際原子能機(jī)構(gòu)基本原則：總述運(yùn)用國際原子能機(jī)構(gòu)基本原則，對(duì)福島核事故的情況以及主要的結(jié)論和經(jīng) 驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行分析，以實(shí)現(xiàn)最高標(biāo)準(zhǔn)的核安全?？傮w結(jié)論如下：結(jié)論1:國際原子能機(jī)構(gòu)基本安全原則為應(yīng)對(duì)福島核事故提供了堅(jiān)實(shí)的基 礎(chǔ)，弁且涵蓋了此次事故經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的各個(gè)領(lǐng)域。所有原則都具有相關(guān)性，與此次事故情形最相關(guān)的原則，以及按照這些原 則總結(jié)的結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)情況介紹如下：基本安全原則3:核安全的領(lǐng)導(dǎo)和管理此原則要求在可能導(dǎo)致放射性危害的相關(guān)組織、設(shè)施和活動(dòng)中確立有效的 安全領(lǐng)導(dǎo)和管理。調(diào)查組有機(jī)會(huì)收集了關(guān)于事故情景和技術(shù)管理的詳細(xì)陳述。