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作者 | 沙希利·浦洛基
编辑 | 谭山山
题图| 《切尔诺贝利》

1986年4月29日,瑞典发出核辐射警报,苏联承认切尔诺贝利核电站发生了事故,此时日本已经对这起事故有所警惕。位于东京的外务省发出命令,要求日本驻欧洲各国的大使馆收集有关苏联核事故的信息,称这“可能对日本的核能政策产生重大影响”。

七国集团关于切尔诺贝利的声明充分反映了中曾根(时任日本首相中曾根康弘——编注)及其政府的关切。声明写道:“如果管理得当,那么核电仍将是一种日益被广泛使用的能源。”

日本自然资源和能源局发布了一份简报,表示政府准备“继续以安全优先的理念促进(核电发展)”。这意味着日本的核项目可以马力全开。“日本政府和核工业都没有意识到,日本的核电站同样可能有危险,也没有认识到我们需要(从切尔诺贝利事故中)吸取教训。”一位当时活跃于政坛的日本外交官回忆道。

1973年,核电已成为日本能源开发的重点。到2011年,日本有30%的电力来自核电。日本这个90%的能源都依靠进口的国家,计划在2017年之前将核电的比例增加至40%。

1986年5月1日,柏林街头的反核抗议活动。(图/Wikipedia)



“服务于和平的原子能”


1954年3月22日,也就是“第五福龙丸号”事件在日本媒体引起轩然大波不到一周后,前一年秋由美国总统艾森豪威尔成立、旨在统筹国家安全政策的行动协调委员会(Operations Coordinating Board)便建议“积极发展非战争用途的原子能”。

这个提议与1953年12月艾森豪威尔宣布的“服务于和平的原子能”计划在基本原则上是一致的,主要目标就是通过促进“服务于和平的原子能”,减轻世界对美国“服务于战争的原子能”的忧虑。

1954年9月,美国国会通过了《原子能法》(Atomic Energy Act),放宽了1946年《麦克马洪法案》对共享核技术的法律限制。于是,日本成为美国核新政的理想试验场。

美国驻日本大使馆随即展开了“服务于和平的原子能”公关活动,组织了原子能相关的展览、参观、会谈和影片放映活动,其中一场活动吸引了8万人参加,而最引人注目的是这一系列活动并未引发抗议。

日本政府同样大力支持,同意了美国在日本建造实验性核反应堆的提议,并欢迎两国在核领域开展进一步合作。1954年,日本政府拨款2.35亿日元用于核研究。

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1986年5月13日,时任日本首相中曾根康弘(右)访美时与时任美国总统里根交谈。(图/Wikipedia)

当时还是一名年轻议员的中曾根全力支持发展原子能。他在青年时代曾因日本战败而指责天皇,因美军对日本的占领而谴责道格拉斯·麦克阿瑟(Douglas MacArthur)将军,并因此声名鹊起;但如今,他将美国核科技看作日本重拾民族自豪感的法宝。

1955年,核研究获得了50亿日元(在当时相当于1400万美元)的政府资助,远高于前一年的2.35亿日元,中曾根在其中发挥了重要的作用。1955年12月,在他的极力推动下,力图“保障未来能源”的《原子能基本法》通过。

“布拉沃城堡”试爆后不到两年,日本对美国的“服务于和平的原子能”计划展现出了极大的兴趣,准备发展核能。美国也在日本积极推进核能的和平利用。1955年,美国与日本政府签订了协议,随后帮助日本建造了第一座研究性反应堆,该反应堆于1957年达到临界状态。



原子能在日本的工业化


20世纪60年代,日本人的能源消耗增速比国内生产总值增速还要快。因此,他们希望能更进一步,建造像希平港反应堆那样的商用反应堆。但日本人发现美国法律尚不允许商用反应堆的技术出口,便转向了拥有科尔德霍尔反应堆的英国。

英国的回应也很积极。日本第一座工业反应堆就采用了英国镁诺克斯石墨反应堆的设计,对比温茨凯尔的第一代原型有了明显的改进。

1961年3月,在东京以北约120公里处,日本最大的岛屿本州岛东海岸的东海村附近,建造了一座装机容量为166兆瓦的反应堆。反应堆于1965年11月达到临界状态,于次年7月并网。广岛和长崎核爆发生的近20年后,日本拥有了自己的原子能工业。

日本首座商用反应堆使用了英国的石墨反应堆技术,但此次合作十分短暂。20世纪60年代初,美国发起了销售攻势,将英国挤出了日本市场——美国反应堆的造价更便宜,发电能力更强。东海村的第二座反应堆由美国通用电气公司供货,于1978年11月并网。

通用电气公司卖给日本的反应堆是最早由芝加哥大学阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)研发的沸水反应堆(Boiling Water Reactors,简称BWRs)。对比三里岛核电站运行的里科弗压水反应堆,二者最主要的差别在于沸水反应堆的构造更简洁。

截至2021年3月的日本核电站地图。(图/nippon.com)

三里岛核电站的混凝土安全壳曾避免事故升级为更严重的核灾难,设计简洁的沸水反应堆则无须建造这一类型的安全壳,从而节省了大量的建造费用。事实上,为沸水反应堆建造三里岛式的混凝土安全壳也不现实:为了简化建造程序、去除大量不必要的管道,设计师在反应堆容器上部安装了汽水分离器和蒸汽干燥器,这使得反应堆的高度达到了18米。

切尔诺贝利和苏联其他核电站的RBMK(石墨慢化沸水反应堆——编注)之所以无法建造安全壳,也是出于同样的原因。不过,为了确保沸水反应堆的安全性,设计者将反应堆放置在2.5厘米厚的“马克I型”(Mark I)钢制安全壳中。这种安全壳在性能上曾存在重大缺陷,他们改进了设计,认为问题得到了解决。

1963年11月,在东京以西约322公里的日本海海岸,敦贺核电站开始建造第一座由通用电气公司研发的商用沸水反应堆。1970年3月,该反应堆达到临界状态。1967年2月,相隔不远的美滨核电站开始建造另一座沸水反应堆。1970年11月,该反应堆并网。

当时日本的电力产业正在蓬勃发展,如果有人想要选择核电,那么通用电气公司的沸水反应堆是不二之选。1970—2009年,日本共建造了30座沸水反应堆和24座压水反应堆。



东电与福岛核电站


福岛第一核电站就是日本首批建造并运行通用电气公司沸水反应堆的核电站之一。1967年7月,该核电站6座反应堆中的第一座于本州岛太平洋海岸、东京东北方向约225公里的大熊町和双叶町之间的位置开始建造。1971年3月,第一座反应堆实现并网,这对福岛县政府来说无疑是喜事一桩。

自1958年起,福岛县政府就开始游说,力争在该地区建造核电站,以促进当地的经济发展。日本最大的民营电力企业东京电力公司(Tokyo Electric Power Company,简称东电或TEPCO)同样十分欣喜,因为福岛沸水反应堆是它冒险进入核工业领域的初步尝试。

福岛第一座沸水反应堆的总装机容量仅为460兆瓦,但这只是一个开始。到1979年10月,福岛第一核电站又建造了5座反应堆,其中功率最大的反应堆总容量达到了1000兆瓦。核电站总功率达到了4700兆瓦电力,发电能力在世界范围内可以排到第15位。

福岛核电站1975年兴建时的影像。(图/Wikimedia Commons)

1981—1986年,东电在附近的福岛第二核电站建造了4座沸水反应堆,在接下来的10年间,又在全球最大的核电站——柏崎刈羽核电站建造了6座沸水反应堆。日本需要更多的电力,东电能够承担供电的重任。

将通用电气公司的核技术带到福岛,离不开许多人的帮助,名嘉幸照便是其中之一。他是通用电气公司的核工程师,后来又出任一家公司的社长——这家公司后来成为东京电力公司的承包商。同他的祖国日本一样,对于美国的核技术,名嘉幸照也经历了一个从最初抗拒到最终接纳的转变,这个过程中充满了各种意想不到的曲折。

1973年,名嘉幸照来到了东电管理的福岛第二核电站。“我把一本通用电气公司的培训手册译成了日文,这也是东电沸水反应堆培训中心的第一本培训手册。”名嘉幸照回忆道。“见识过世界各地的情况后,”他继续说,“我相信,对于资源贫瘠的日本来说,核能会是唯一的能源。我为自己的工作感到自豪。”



生产目标优于安全性


但他在东电工作期间,注意到公司的管理风格和企业文化发生了一些变化。“从20世纪80年代以后,”名嘉幸照回忆道,“东电就将核电站的运营交给了承包商和制造商。显然,他们认为只有管理效率才是需要优先考虑的。”

不过,最大的变化是对待反应堆安全的态度。就像当年切尔诺贝利核电站的气氛一样,对他们来说,完成生产目标要优先于安全性方面的考虑。

名嘉幸照记得,1988年底,一个水泵的叶轮叶片发生了破裂,使得一片金属落入了反应堆堆芯,水泵的振动也更加剧烈。于是,名嘉幸照建议管理层降低输出功率。“有人告诉我,现在正值年底,降低输出功率是不可能的。”他回忆道。

管理层关心的是完成年度生产目标。名嘉幸照十分担心会发生事故,甚至一度失眠,直到1989年1月反应堆停堆他才如释重负。

这座反应堆经过大半年的维修,在反核活动家和当地反核支持者抗议的声浪中重新启动。在与抗议者的见面会上,负责该反应堆的主管竟然中途退出了会议。“我们……被宠坏了,因为我们掩盖了事故信息,逃避了来自公众的压力。”名嘉幸照回忆道。

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福岛核电站1至5号机使用的典型沸水反应堆“马克I型”截面图。(图/Wikimedia Commons)

2002年,一则重磅丑闻曝光,称东电员工早在1977年就开始伪造安全报告,没有进行安全检测就提供虚假信息,还在报告中掩盖存在的问题,虚假报告的次数不下200次。东电的会长、社长和一名副社长被迫辞职。

对此事的内部调查由62岁的公司高级主管胜俣恒久负责。调查结束后,他升任东电的社长。以思维敏锐著称的胜俣稳步升至公司领导层,于2008年从社长升任会长。

胜俣和新任社长清水正孝一道竭尽全力整顿组织,完善安全标准和企业文化。东电旗下的反应堆经历了更多次的停堆检查,清晰地表明公司渴望洗心革面、重新开始。

2007年,东电管理的柏崎刈羽核电站因地震而发生放射性物质泄漏事故;之后国际原子能机构还发出警告,声称福岛第一核电站不符合新的抗震安全标准。作为回应,2010年,胜俣和清水建立了一个应急控制中心,可在重大地震灾害中充当应急指挥部。

但达到新的安全标准之后,东电就止步于此。根据设计,核电站能承受不超过7.0级的地震,而东电并未采取任何措施来提升核电站其余部分的整体抗震性能。另一个从未解决的重要问题是如何应对可能发生的大海啸。

同日本其他核电站一样,福岛第一核电站也建在了海边,这样就不必建造成本高昂的冷却塔,能节省一部分费用。作为替代措施,他们将混凝土管道引入大海,用海水冷却反应堆产生的蒸汽,待其冷凝为水,再次供反应堆加热。但问题就在于有发生大海啸的可能性。

2011年3月16日,卫星拍摄的福岛第一核电站影像。从右至左分别是在事故中受到严重损坏的1号机至4号机组。(图/Wikimedia Commons)

如同日本其他核电站一样,福岛第一核电站设有消波块和很高的防波堤,以防海水侵入,防波堤的高度接近5.7米。不过,日本原子能安全保安院(Nuclear and Industrial Safety Agency)认为这还不够,并于2006年向东电发出警告,认为海啸有可能切断核电站的外部供电。

2008年,东电的内部专家得出结论,浪高超过15.7米的海啸就可以越过防波堤,淹没核电站。胜俣并未意识到这个问题的严重性,只是决定再研究一下。“公司大部分人都认为不可能发生重大海啸。”胜俣后来说道。

对胜俣、清水及公司其他管理人员来说,他们的“研究”在2011年3月11日下午2点46分戛然而止,因为在距日本东海岸约120公里的太平洋海域,发生了矩震级高达9.1级的大地震。

这次地震引发了巨大的海啸。而这次海啸中最大的“受害者”当属福岛第一核电站。

对“核灾难”的恐慌

如同美国的三里岛事故和苏联的切尔诺贝利事故一样,福岛核电站事故削弱了政府和核电管理机构的公信力,引起了反核情绪的抬升。不过,相比其他地方,日本的公众反应最为强烈,对核工业造成了深远的影响。

2011年3月,日本拥有的53座反应堆贡献了全国电力供应量的30%。而福岛核事故中有4座反应堆爆炸,日本其余的沸水反应堆和压水反应堆均停堆进行检查,并计划在完成安全检查之后就立即重启。

但因福岛核事故产生的辐射影响了全国,人们的忧虑不断加剧,并且怀疑海啸过后留在海岸上的碎片也具有放射性,导致辐射恐惧症进一步蔓延。2011年4月,超过17000人在日本各地发起抗议,反对继续依赖核能。9月,仅在东京就有6万人参加示威活动。

2011年秋,由于无法重启反应堆,日本遭遇了严重的电力短缺,但这个国家刚刚经历了很多人所认为的濒死险境,电力短缺也未曾削弱反核的浪潮。在民主党败选的同时,自民党重新掌权。自民党的看法是,能源需求不断增长,反应堆还是要逐步重启。

2011年6月,重启核电的进程开始了。在接下来的几年里,有9座反应堆陆续启动。

国际原子能机构工作人员查看福岛第一核电站4号反应机组。(图/UN News)

如果说福岛核事故对核工业造成的短期影响在日本最为显著,那么受长期影响最严重的则是遥远的德国。2010年,德国通过了一项新法律,将核工业的寿命延长到了21世纪30年代。然而,福岛核事故的发生彻底改变了德国社会和政府的态度。2011年6月,德国联邦议院以高票通过决议,要求在2022年之前停运德国所有的反应堆。

正如一些德国政客所强调的,如果像日本这样技术发达、具有高度组织性的国家都发生了福岛核事故这样的核灾难,那么类似的核灾难同样有可能在德国上演。

福岛核灾难影响的范围不仅限于日本和欧洲。在中国,“核灾难”的消息引起了消费者的恐慌,有人囤积了足够用上5年的碘盐,因为他们误以为碘盐可以防辐射。灾难发生后,中国对在运、在建的核电站进行安全大检查。他们通过了多部新法规和一项新的安全法,这是中国政府对人民的忧虑所做出的回应。

《原子与灰烬:核灾难的历史》原版封面,简体中文版将由广东人民出版社推出。

校对:邹蔚昀
排版:陈亦奇