2007年7月16日,日本新泻县柏崎市沿海地区发生里氏6.8级地震。距离震中最近的柏崎刈羽核电站受到严重影响,地震触发安全装置启动,四台运行的核反应堆自动停堆。地震度超过了核电站设计基准规定的6.5级,地震引发多起核电站安全事件,核电站多道安全屏障发挥了作用,未对公众及环境造成影响。
此次地震对核电站产生的影响是日本核电发展历史上最严重的一次,引起核电界及公众的广泛关注。东京电力公司此前曾有过伪造核电站检查记录的不良记录,而在此次地震发生后,该公司没有及时向公众通报地震导致的核电安全事件,更引起了日本媒体和公众的强烈不满。
日本是核电发展大国,核电在日本的能源结构中占有重要的地位。但是,由于日本近几年来相继发生东海村JCO铀转化厂临界事故、美滨核电站蒸汽泄漏事件,以及此次由于地震引发的安全事件,核安全再次引起核电界及公众的高度关注。
本文从技术角度分析了地震导致柏崎刈羽核电站安全事件的原因及后果,介绍核电站安全事件发生后的应急与处置情况,期望能够对我国核电发展有所启示,引以为鉴。
一、柏崎刈羽核电站概况
核电是日本重要的电力生产方式。日本是美国和法国之后的第三大核电国家,目前运行核电机组55台,提供了本国30%的电力供应。日本核电反应堆主要由压水堆和沸水堆[1]咱种堆型组成,沸水堆略多于压水堆。
柏崎刈羽核电站是目前世界上最大的核电站,拥有7台核电机组,总装机容量820万千瓦。电站位于新泻县柏崎刈羽郡,隶属于东京电力公司。该电站7台机组中,l~5号机组为1985~1990年期间投入商业运行的沸水堆,单堆电功率110万千瓦;6~7号机组为1996~1997年投入商业运行的先进沸水堆,单堆电功率135万千瓦,反应堆由日本和美国西屋公司合作研发。
二、地震引发安全事件的原因及影响
(一)地震强度超过日本核电站设计基准
7月16日的地震强度为里氏6.8级,震中距离核电站仅9公里,地震属于震源深度只有17公里的浅源地震。地震强度超过了日本核电站的设计基准是引起柏崎刈羽核电站多起安全事件的主要原因。
日本的核电站设计标准可以抵抗6.5级地震,并且可以抵抗由地震引起的位移加速度为273gal[2]。地震发生时,l号核电机组反应堆地下室5层的地震波达到有史以来最高纪录,地震波为东西方向,加速度为680gal,超过设计基准值两倍多。