核安全 论文 最终版

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第一篇:核安全 论文 最终版

核能发展历史及中国核电发展历程

1、第一代核能发电机组

20世纪50年代初开始,利用已有的军用核电技术建造以发电为目的的反应堆,由建造试验堆转入示范阶段

例如,美国西屋电气公司开发的民用压水堆核电厂,希平港(shippingport)核电厂在美国建成;以及通用电气公司(GE)开发的民用沸水堆核电厂,第一个建在美国加利福尼亚湾洪保德湾,以及随后1960年7月建成德累斯顿(Dresden-I)。前苏联1954年在莫斯科附近奥布宁斯克建成第一座ASP-1压力管式石墨水冷核电厂,英国1956年建成第一座产钚、发电两用的石墨气冷核电厂——卡德霍尔核电厂。

这一时期核电的安全性和经济性得到了验证,相对于常规发电系统的优越性明显的显现出来。此时,又是世界各国经济快速发展的时期,电力需求也以十年翻一翻的速度增长,给核电发展提供了一个广阔的市场。核电迅速实现了标准化、批量化的建设和发展。

2、第二代核能发电机组

(1)概况

第二代核能发电是商用核电厂大发展的时期,从上世纪60年代中期到90年代末,即使目前在兴建的核电厂,还大多属于第二代的核能发电机组。前后形成两次核电厂建设高潮,一次是在美国轻水堆核电厂的经济性得到验证之后,另一次是在1973年世界第一次石油危机后,使得各国将核电作为解决能源问题的有力措施。第二代核电厂的建设形成了几个主要的核电厂类型,他们是压水堆核电厂,沸水堆核电厂,重水堆(CANDU)核电厂,气冷堆核电厂,以及压力管式石墨水冷堆核电厂。建成441座核电厂,最大的单机组功率做到150万千瓦,总的运行业绩达到上万个堆年。期间仅出现过两次较大的事故,即三里岛核电厂事故和切尔诺贝利核电厂事故。

气冷堆核电厂由于其建造费用和发电成本竞争不过轻水堆核电厂,上世纪70年代末已停止兴建。石墨水冷堆核电厂由于其安全性能存在较大缺陷,切尔诺贝利核电厂事故以后,不再兴建。

从上世纪80年代开始,世界核电进入一个缓慢的发展时期。造成这种局面的原因主要有:①1979年世界发生了第二次石油危机,各国经济发展的速度迅速减缓;同时大规模的节能措施和产业结构调整,使得电力需求的增长率大幅度降低,1980年仅增长1.7%,1982年为负增长-2.3%,1983年以前美国共取消了108台核电机组及几十台火电机组的合同。②两次核电厂事故对世界核电的发展产生重大影响,公众接受问题成为核电发展的主要关注点,一些欧洲国家如瑞士、意大利、奥地利、瑞典、德国等相继暂停发展核电;同时严格的审批程序,以及为预防事故所采取的提高安全的措施,使核电厂的建设工期拖长,投资增加,导致核电的经济竞争力下降,特别是投资风险的不确定性,阻碍了核电的进一步发展。

3、第三代核能发电机组

(1)背景

从九十年代开始人们逐渐加大了对化学燃料发电引起的环境污染,特别是对温室效应引起的全球变暖的关注,使得核能发电重新提上仪事日程。同时,各核工业发达国家从80年代末到90年代初陆续开始积极为核电的复苏而努力,着手制订以更安全、更经济为目标的设计标准规范,理顺核电厂的安全审批程序。其中,美国率先制订了先进轻水堆核电厂的电力公司要求文件(URD),西欧国家相继制订了欧洲电力公司要求文件(EUR)。

为了进一步提高核电厂的安全性,严重事故的预防和缓解,就成为新一代核电技术开发的核心。如果计算到1986年切尔诺贝利事故时为止,世界商用核电厂累计约4000堆·年的运行历史,其间发生过两次严重事故,发生概率达到5×10-4/堆·年。这说明,严重事故发生概率虽然低,但并不是不可能发生的;同时亦说明,单纯考虑设计基准事故,不考虑严重事故的预防和缓解,不足以确保工作人员、公众和环境的安全。

美国最早开展严重事故的研究,1975年WASH-1400报告首次将概率安全分析技术应用到核电厂,提出了以事件发生频率为依据的事故分类方法。WASH-1400报告首次指出,核电厂风险主要并非来自设计基准事故,而是导致堆芯熔化的严重事故。WASH-1400还首次建立了安全壳失效模式和放射性物质释放模式。

在这种背景下,一些发达国家的核电设备供应商利用自己的技术储备和经验积累,开始开发符合《电力公司要求文件》要求的,具备严重事故预防和缓解措施的先进轻水堆核电厂。同时在提高核电厂的经济性方面亦采取了一系列措施,主要有提高单堆容量,降低单位造价;加深燃耗,延长换料周期,缩短停堆换料时间,提高核电厂的可利用率;延长核电厂的寿命至60年;以及采用模块化设计,缩短建造周期等。

(2)第三代核电机组的设计原则和特点

第三代核电机组的设计原则,是在采用第二代核电机组已积累的技术储备和运行经验的基础上,针对其不足之处,进一步采用经过开发验证是可行的新技术,以显著改善其安全性和经济性,满足URD文件或EUR文件和IAEA新建议法规的要求;同时,应能在2010年前进行商用核电站的建造。

统观各国已提出的设计方案,有下列特点: ① 在安全性上,满足URD文件的要求,主要是: 堆芯熔化事故概率≤1.0 X 10-5堆·年;

大量放射性释放到环境的事故概率≤1.0 X 10-6堆·年; 应有预防和缓解严重事故的设施。核燃料热工安全余量≥15%。

② 在经济性上,要求能与联合循环的天然气电厂相竞争; 机组可利用率≥87%; 设计寿命为60年; 建设周期不大于54个月。③ 采用非能动安全系统

即利用物质的重力,流体的对流,扩散等天然原理,设计不需要专设动力源驱动的安全系统,以适应在应急情况下冷却和带走堆芯余热的需要。这样,既使系统简化,设备减少,又提高了安全度和经济性。这是革新型的重大改进,是代表核安全发展方向的。

④ 单机容量进一步大型化

研究和工程建造经验表明,轻水堆核电站的单位千瓦比投资是随单机容量(千瓦数)的加大而减少的(在单机容量为150万-170万千瓦前均如此)。因此,欧洲法马通、德国电站联盟联合设计的EPR机组的电功率为160万-170万千瓦,日本三菱提出的NP-21型压水堆核电机组的电功率为170万千瓦,俄罗斯也正在设计单机电功率为150万千瓦的VVER型第三代核电机组,美国西屋公司和燃烧公司也在原单机容量为65万千瓦的AP-600型的基础上改进,设计出单机电功率为110-120万千瓦的AP-1000型机组。

⑤ 采用整体数字化控制系统

国外近年来新建成投产的核电机组,如法国的N4、英国的Sizewell、捷克的Temelin、日本的ABWR均采用了数字化仪控系统。经验证明,采用数字化仪表控制系统可显著提高可靠性,改善人因工程,避免误操作。世界各国核电设计和机组供应商提出的第三代核电机组无一例外地均采用整体数字化仪表控制系统。

⑥ 施工建设模块化以缩短工期

核电建设工期的长短对其经济性有显著影响。因此,新的核电机组从设计开始就考虑如何缩短工期。有效办法之一就是改变传统的把单项设备逐一运往工地安装方式,向模块化方向发展:以设计标准化和设备制造模块化的方式尽可能在制造厂内(条件较工地好)组装好,减少现场施工量以缩短工期。美国和日本联合建设的ABWR机组已成功地采用了这种技术。美国AP-1000也将采用模块化设计、建造技术,据称其工期可缩短为48个月。(3)第三代核电厂的主要类型 ① 先进压水堆核电厂

在国际上,目前已比较成熟的第三代核电压水堆有AP-1000、ERP和ESB-WR、ABWR、AP600与AP1000先进的非能动的压水堆电厂。

紧凑布置的反应堆冷却剂系统。反应堆冷却剂系统采用二环路,各有一台蒸汽发生器、两台屏蔽式电动泵、一条热管段和两条冷管段组成,泵的吸入管直接连在蒸汽发生器下端,省去泵的单独支撑。

非能动的安全系统。由重力、自然循环和储能等按自然规律来驱动的安全系统。包括非能动余热派出系统、非能动安全注射系统,以及非能动的安全壳冷却系统。

非能动余热排出热交换器的进口与反应堆冷却剂系统热管段相连,出口与蒸汽发生器出口腔相连。在冷却剂泵失效时,水流自然循环到该热交换器,将反应堆余热带到安全壳内换料水箱。

非能动安全注射系统有两台堆芯补水箱、两台安注箱和位于安全壳的换料水箱组成。与反应堆冷却剂环路连接并充满硼水,靠重力注射。当正常上充水系统故障时,可应付小泄漏;由于失水事故而引起大泄漏时,提供堆芯应急冷却,最终将反应堆冷却剂系统全部淹没。非能动安全壳冷却剂系统以钢安全壳作为传热界面,首先利用位于安全壳屏蔽厂房顶部的水箱,喷淋钢安全壳外表面;随后将空气从安全壳屏蔽构筑物顶部引入,沿导流板,经安全壳底部,再沿钢安全壳外表面向上流动,导出钢安全壳内部的热量,作为最终热阱。

熔融物堆内滞留。在严重事故下将堆芯熔融物保持在堆内,通过压力容器外表进行冷却是AP1000缓解严重事故的重要策略。反应堆的堆腔设计成能在事故工况下将堆腔淹没到冷却剂环路高度以上,同时在反应堆保温层与压力容器之间设计有通路,水进入通路,带走热量,加热后的水或蒸汽从堆腔上部流出。

在安全壳内设置氢气点火器和氢复合器来防止氢气爆燃。EPR欧洲压水堆核电厂是通过对现有技术较为成熟的压水堆加以改进。基本上仍然沿用能动的安全系统,增加其冗余度;降低燃料棒的线功率密度,提高安全余量;加大单机组容量,电功率达到1500-1600MWe,以降低单位功率造价;并采取相应的严重事故预防和缓解措施,其特点如下:

简化冗余的安全系统结构。安全系统采用n+2的概念,4系列的安注系统,安全壳内设置硼化水储存水箱,余热派出系统与低压安注系统组合在一起。

双层安全壳。内层为金属衬里预应力钢筋混凝土安全壳,外层为钢筋混凝土安全壳,两层之间设有过泸排放系统,以防止安全壳超压,并保护环境。

限制严重事故后果的设计。在稳压器顶部设有专门的卸压阀,其卸压能力可保证一次侧快速减压至5bar,以防止严重事故情况下高压熔堆。堆芯熔融物扩散及捕集,用以在堆芯熔融物在压力容器外扩展时,收集熔融物,并转运至熔融物冷却区(堆芯捕集器),其下部有循环冷却水通道,用以保护核岛基础底板;换料水箱中的水靠重力注入熔融物,使其冷却固定。安全壳内装有氢复合器,以便在任何时候使氢的平均浓度保持在10%以下,从而避免发生氢爆的危险。

APWR和APWR+(USAPWR)是日本三菱公司与美国西屋公司合作开发的新一代压水堆核电厂。APWR同样是通过对现有四环路压水堆核电厂进行优化改进,采用257个17×17的燃料组件,电功率为1530MWe,其主要特点如下:

四个系列专设安全系统。APWR将应急堆芯冷却系统和安全壳喷淋系统均设计成4×50%的机械系列,并将出水管线直接注入压力容器。换料水池设置在安全壳内;安注箱经优化设计,将加大注水范围,以满足早期迅速大量注入冷却水,尽早再淹没堆芯;及至堆芯再淹没后,以较小流量长期注水使堆芯冷却下来。

APWR+是在APWR基础上进行改进,将燃料组件有效长度从3.7米增加到4.3米,核电厂的电功率增加到1750MWe,换料周期为24个月,可利用率的目标为95%。与APWR相比,APWR+有下列特点:

将堆芯核仪表改成从反应堆上部插入方式,取消下部仪表管座。安全系统的特点是利用蒸汽发生器二次侧卸压,以导出衰变热;同时使得系统压力可以快速下降,减少一次侧的失水。由于一次侧压力在堆芯有水覆盖的情况下,降到低压安注泵接入压力,因此可以取消高压安注泵。此外,在大破口失水事故时,一回路系统被低压安注泵注入的大量水淹没,破口出来的蒸汽被回路淹没水凝结,其结果有可能导致取消安全壳喷淋系统。鉴于换料水池位于安全壳运转层上,即使低压安注泵实效,换料水池的水亦能依靠重力非能动地流入堆芯。安全壳通风系统的冷却水源采用多样化设计,以提高其可靠性。在主蒸汽管道破裂时,为了保证堆芯硼酸的注入,硼酸注入箱利用减压沸腾原理维持硼注入箱压力,非能动地注入堆芯.安全注入系统采用4系列反应堆直接注入方式;并通过安装在安注箱内的流量调节设备,在发生失水事故时,调节安注流量,有效地利用冷却水。采用安全壳内设置换料水池,将稳压器排放管路连接到换料水池,以及非能动氢复合器,熔融物堆内滞留及堆外冷却等缓解严重事故措施。

IRIS堆型

即“国际创新保安反应堆”(International Reactor Innovative and secure),是由美国、英国、日本、意大利等的工业界,研究院所和高等院校共同推出的一种模块式一体化压水反应堆,其特点是将反应堆堆芯和蒸汽发生器、主泵等一并放置于一个压力容器内,这些设备之间没有管道联接,从而消灭了传统压水堆由于主管道破裂而发生“失水事故”的可能,再加上它设有高度非能动热输出能力的安全系统,又有能耐严重事故下压力值的压力容器和球形安全壳,因而使大量放射性释放环境几乎不可能,可能不需厂外应急。堆芯核燃料一次装料可连续运行4年乃至8年而不需换料,这就有利于防止核扩散,且高放射性废物量也大大减少。这些实际上已在相当程度上符合第四代核电机组的要求,故有的专家认为,IRIS堆可以说是属于第四代的,或是介于第三代与第四代之间的。

由于一体化,整个核蒸汽供应系统均在一个压力容器内,故可以在设备制造厂内把它作为一个模块制造完成后运往工地安装,以缩短工期。但由于压力容器不能过大,每个模块的功率也受限不能大,一般电功率只300MW左右,故其经济性如何,还是问题。

这种创新型的反应堆必有一系列的技术难点需要解决,故有必要建原型堆考验后,才能商用建造。

②先进沸水堆核电厂)ABWR是改进型(先进)沸水堆,由美国通用电气公司和日本东芝公司和日立联合开发。已有两个机组在日本柏崎·刈羽核电厂建成,称柏崎·刈羽6号和7号机组,电功率1315MWe,分别在1996年12月和1997年7月投产运行。下图示出ABWR核电厂的模型图。ABWR的主要特点如下:

采用先进的燃料和堆芯设计。采用最新的锆衬垫燃料设计,燃料棒沿轴向采用分区富集度布置,使轴向功率分布趋于均匀。

采用内置式再循环泵。取消堆外再循环系统,简化了结构。采用湿式电机结构,电机的线圈浸在水中,不需要轴密封。

采用电力-水力组合的控制棒驱动机构。正常运行时用电力驱动控制棒,而紧急停堆时利用液压驱动使控制棒迅速插入,从而实现快速停堆和精细调节的功能。

采用三个独立的应急堆芯冷却和余热排出系统,每个系统负责堆芯一个区。每个区都有二个高压堆芯充水系统、一个堆芯隔离冷却系统、三个余热排出/低压堆芯充水系统。

采用钢筋混凝土结构的安全壳,具有必要的强度,以承受压力,内部衬有钢衬里,保证安全壳的气密性。

ESBWR经济简化型沸水堆。1992年美国通用电气公司开始设计自然循环的沸水堆,其特点系统采用非能动的安全系统,电功率670MWe,称简化型沸水堆(SBWR)。这一开发计划后来改变了,转向设计一个大功率、经济规模的,采用成熟技术和ABWR设备的ESBWR。

ESBWR的设计基于自然循环和非能动安全特性,以提高核电厂的性能和简化设计。下图给出ESBWR的系统示意图,由于容器外区的水与围板以内的水汽混合物的密谋差,加上烟囱效应,构成主冷冷却剂的自然循环。

经济简化型沸水堆核电厂系统图

ESBWR的安全系统是非能动的。它包括:①自动卸压系统,由安装在主蒸汽管道上的10个安全释放阀和8个卸压阀组成,分别将蒸汽排放到抑压池和干井。②重力驱动的冷却系统,在自动卸压系统将反应堆容器卸压后,补给水靠重力流入容器。③分离的冷凝系统,它由4个独立的高压环路组成,每个环路有一台热交换器,在反应堆停闭和全厂失电后,蒸汽将在管侧冷凝,热交换器管束放在安全壳外的大水池中,通过自然循环导出余热。④非能动安全壳冷却系统,由4条安全相关的独立的高压环路组成,每个环路有一台热交换器与安全壳相通,凝结水及释放阀管线淹没在抑压池内,热交换器设置在安全壳外的大水池内,通过自然循环导出失水事故后安全壳内的热量。③先进坎度(CANDU)型重水堆(ACR)核电厂。

ACR除继续保持CANDU型重水堆的水平压力管,不停堆装卸料,独立的低温、低压重水慢化回路等特点外,在设计上作了如下改进:i)采用低富集度(1.65%)的二氧化铀燃料组件,使燃耗增加三倍,乏燃料减少2/3;ii)采用轻水冷却剂回路,提高蒸汽的压力和温度,提高核电厂的热效率;iii)除了控制棒停堆系统外,还采用了在慢化剂中注入液态硝酸钆的第二停堆系统;iv)将轻水屏蔽水箱作为严重事故时的后备热阱;v)全堆芯具有负的冷却剂空穴系数;vi)安全壳采用钢衬里预应力混凝土结构。

4.第四代核能系统

经济竞争力、核电厂安全性、核废物处理和核武器扩散,是未来核能发展面临的四个主要挑战,经继续受到政府和工业决策者的重视,并成为公众关注的重要部分。考虑到新一代核能系统的发展需要相当长的周期,也由于对新的核能系统的要求已逐渐明确,国际核能界认为有必要启动下一代核能系统—第四代核能系统的研究工作。

第四代核能系统应具有一下特点: 1.具有竞争力的总发电成本。总发电成本是第四代核能系统的主要经济要求,因为它是未来电力供应中一个最重要的竞争手段。第四代核能系统的总发电量成本必须比电厂所在地区或国家的其它发电方式更具有竞争力。此外,第四代核能系统还应考虑开发除电力以外的广泛的能源产品。2.可接受的投资风险水平。相对于其它主要的资本投资项目来说,第四代核能系统必须在投资规模和投资风险两个方面对投资者都具有足够的吸引力。3.较短的项目交付与建造时间。第四代核电厂的醒目交付期必须少于四年,项目建造期必须少于三年。也就是说,必须及大地缩短核电厂的项目交付和建造周期,才能使核能重新成为世界电力一个优先选择。4.5.6.非常低的堆芯损坏频率。堆芯融化频率应低于10-6(堆年)不会出现严重堆芯损坏。

不需要场外应急。在任何可信的事故序列下,不会出现由于反射性的释放、为保护公众安全而采取的场外应急。这是核能安全的一个改革性改进。7.尽可能小的辐射照射。咋电厂的整个寿期内,第四代反应堆的设计必须能保证尽可能小的辐射照射。8.人因错误性能。第四代反应堆对于人因失效必须兼备高度的容错性能。在目前的核电厂运行中发生的大量事故征兆和报告的谁家都涉及人因失误,核电厂概率风险也表明 人因失误是核电厂风险的重要组成部分,因此第四代反应堆必须高度包容人因失误。9.核废物的完整解决方案。第四代反应堆对于所有的核废物都必须具有完整的解决方案。10.核废物的完整解决方案的公众接收性。对所有的核废物(包括采矿和浓缩厂的废料,来自加工、运行、去污、退役的放射性废物和非放射性有害废物)都必须有完整的政治上和公众可接受的解决方案,这些解决方案必须对现有的和以前的电站都是可行的。11.废物的最小化。第四代反应堆必须在可信的程度上将废物的产生量降低到最少的程度。12.13.对武器扩散的最少吸引力。

内在的和外在的防止核扩散能力。第四代核能系统应当在设计上最大限度地依赖内在的或固有的机理防止核扩散。14.评估防止核扩散的能力。必须按照建立的导则对反应堆防止核扩散的能力进行评估。

2002年,又召开了第二次第四代核能系统国际论坛,提出了应重点关注和发展的第四代的第四代反应堆堆型,共六种,即气冷快堆、钠冷快堆、铅冷快堆、超高温反应堆、融盐堆和超临界水堆。

4.中国第二代压水堆改进型机组特点

我国核电技术的引进是从引进法国机组开始的。法国百万千瓦级核电技术的原型是美国西屋公司标准312堆型,通过改进批量化建设发展成为标准化的CPY技术。为了提高法国核电的出口竞争力,法玛通公司在CPY的基础上形成了安全性和经济性较好的M310堆型。大亚湾核电站引进的就是这种新型的M310堆型,同时我国开展了百万千瓦级大型商用核电技术的消化、吸收和创新工作。

岭澳一期核电站以大亚湾核电站为参考电站,维持热功率和其它主要运行参数不变,结合经验反馈和核安全技术发展要求,通过37项技术改进,进一步提高了电站安全水平和技术经济性能,总体性能达到了国际同类型在役核电站的先进水平。

在建的岭澳二期核电站在大亚湾和岭澳一期核电站的技术基础上,根据运行经验反馈和参考法国同类机组批量改造计划,进行了多项技术改进,其中重大改进有15项。岭澳二期工程按“自主设计、部件采购”模式实施。

CRP-1000方案是最近由中广核集团推出的,它以岭澳一期和岭澳二期为参考基础,为进一步满足新版安全法规的要求,相应采纳了一些新技术。在后续项目中,CRP-1000方案仍将结合经验反馈,陆续采用新技术,使其安全性和经济性进一步提高。应该说,CRP-1000是目前国内安全可靠性、成熟性、经济性等各方面有一定竞争力的核电技术方案。是我国可以在“十一五”和“十二五”期间进行建设的百万千瓦级“二代加”改进核电技术方案。辽宁红沿河核电站项目将采用CPR-1000技术方案。

CRP-1000拟采用的主要新技术有:

①为了满足新安全法规、导则的要求,进一步应用的新技术。②在岭澳二期基础上进一步完善数字化仪控技术。③事故处理规程由事故定向转为状态定向。

④采用半速汽轮发电机组。原大亚湾与岭澳一期均采用全速汽轮机组,现采用半速汽轮发电机组可具有以下优点:

提高机组效率,继而提升电价竞争力;

半速机组的供货商选择范围较大,可以形成多家厂商竞争的局面。⑤首炉堆芯即采用18个月换料方案。原来大亚湾与岭澳一期的堆芯换料为12个月,换料时间改为18个月后,可减少换料大修次数,降低大修成本,并可提高电站可利用率,增加发电量。

⑥反应堆压力容器设计寿命为60年。原来法国(包括美国)的反应堆压力容器设计寿命均为40年,提高到60年后对核电站总的经济效益有很大提高。

⑦堆坑注水技术:有利于防止或延迟RPV熔穿;防止堆芯熔融物与混凝土反应,防止安全壳底板熔穿等。

⑧主回路应用LBB设计理念。⑨工程建设采用可视化进度控制。⑩采用三维辅助设计。

第二篇:核安全文化论文

核安全文化论文 作者:姚钲平

南华大学 环境保护与安全工程学院 核安091班

摘要:核安全事故的主因不是技术而是人因,人既是安全的维护者也是安全事故的制造者,因而人因控制问题是安全文化的中心问题,而影响人之行为的核心因素是安全价值观念,特别是安全伦理观念,且安全问题与利益关系密切相关,因此安全问题不是个简单的技术问题,本质上是个伦理问题,所以安全伦理是安全文化的核心和灵魂。安全文化应倡导有利于培养安全素质和安全责任的伦理观念。

关键词:核安全文化;人因;安全事故;利益;安全伦理

核实践是指人类通过技术手段对放射性物质的特性和规律进行探索和开发利用的实践活动。它在为人类掘出幸福之源的同时,也划破了人类的心田,威胁着人类安全,引起人类对生存发展前途的担忧和不安。一方面,核实践活动对经济社会发展贡献巨大,已经形成了三大产业—— 核动力(含核电)产业、核辐射和同位素产业,据统计1995年美国同位素和辐射产业对经济的贡献已经达到3 310亿美元,为核电(902亿美元)的3.67倍,占美国GDP的4.7,并提供了395万个就业岗位[1],而且核实践有着广阔的发展前景,在高科技、自动化和测量技术方面的应用已经不可替代[2],核能不仅可以较好地解决人类能源需求,对环境保护也十分有利,随着能源危机、环境破坏、污染严重等诸多问题的出现,核电出现了蓬勃发展的势头;另一方面,核实践总要涉及放射性物质,安全风险极大,不当应用或出现安全事故,将造成巨大灾难。因此,核安全问题倍受世人关注,特别是在切尔诺贝利核电站等数十起影响巨大的安全事故发生后,核安全问题受到国际社会的强烈关注,甚至引起“核恐慌”,成为一些民众或组织反对核实践的利器。然而,以人类目前的技术看,取消核实践活动是不现实的,也是不可能的,而加强核实践的安全控制是现实可行的。因此,研究

核安全问题具有极强的现实意义,特别是在恐怖主义盛行的当今世界,核安全研究更加重要。正是在这种背景之下,国际原子能机构从哲学高度提出了“安全文化”的概念,随后安全文化受到了广泛重视,应用范围不断拓展,已经渗透到人类生产生活的诸多安全领域,安全文化这一术语也随之滥觞于各种安全管理实践和学术研究以及安全事故调查之中,并产生了广泛影响,吸引了国内外大批研究者,他们基于各国文化特色,从不同的视角对安全文化进行了研究和阐释,涌现了一些具有代表性的学者、机构和理论成果。这些研究成果集中在两个方面:一是从哲学、文化学甚至是心理学等视角出发宏观地研究和阐释安全文化的定义、理念、构成、意义和价值以及影响因素等内容,例如,国内的徐德蜀、吴甲春、曹琦、从慧玲、罗云、于广涛、李志宪等诸多研究者,美国的Douglas.A.Wiegmann以及英国健康安全委员会等等;二是从管理学和管理实践视角出发微观而实用地研究企业(或单位)安全文化的管理操作模式,这类研究者重视安全文化的表征、监测、评估等量化体系构成和操作方式方法等内容的研究,例如,国内的张力、蔡少铿、刘德辉、张仙保、付建辉、张翠荣、马有才、黄吉欣、张建新等等,加拿大的Dedobbeleer和Beland,法国的Niskanen,美国的Hofmann,Stetzer,英国的Donald,Canter和Cheyne,澳大利亚的Williamson,等等。当然有的研究者和研究机构的研究涉及以上两个方面,如IAEA等,另外还有一些是针对具体行业或具体单位的安全文化建设实践的研究总结性成果。这些研究者及其研究成果有力地推动了安全文化的传播,促进了安全管理及安全文化理论和实践的发展,为人类生产生活等诸多方面的安全建设作出了巨大贡献。但当前对安全文化的认识和研究仍存在诸多不足,从宏观层面展开研究的难免对安全文化各构成内容失之深入,显得泛泛而谈,未能抓住和突出安全文化的内核和作用重点;而从管理操作模式的微观层面展开的研究则只突出了安全文化的技术理性而遮蔽了其价值理性,甚至过分强调数字化的技术操作,而遮蔽了安全文化超越于“技术决定论”的安全管理理念以及作为“软对策”的“文化”理念本质和作用的依赖路径。因此对安全文化的研究仍有待拓宽视角并深化,基于此,本文从安全伦理这一崭新的视角,以核安全文化为例对安全文化的由来、中心作用以及核心内容进行梳理研究,以期对安全文化的研究、实践以及对核实践的安全发展有所裨益。

一、人因控制是安全文化的中心传统的观念一般认为,事故与灾害应靠技术对策加以控制,但国内外减灾实践证明,软对策往往比硬技术更为有效。这不是说完全抛弃硬技术,而是靠软对策借以重新组织及梳理,从而使之更有效,更可靠地成为控制安全事故的有效“技术”。安全文化正是对这种实践经验的哲学总结,也是所有软对策中的“种”。安全文化自20世纪80年代提出至今愈来愈受到重视。然而,在组织的行为、决策和过程中表现出来的组织信念和态度影响组织的安全行为的理论,却早已有之,本世纪30年代Heinrich提出的多米诺骨牌理论就是基于这一前提,即影响事故发生的社会环境被排在导致安全事故序列的五个骨牌中的第一位,然后是人的失误、不安全行为等,自此以后,人们在该领域进行了深入的探索研究,最终发展成了“安全文化”。

核安全文化的概念是在切尔诺贝利核事故灾难之后被明确提出来的。美国三里岛、日本东海村、前苏联切尔诺贝利核电站等核安全事故的惨痛教训促使国际原子能机构高度重视核安全问题。该机构对核安全事故原因进行了深入分析研究,在1986年出版的安全丛书《切尔诺贝利事故后审评会的总结报告》中,首次提出了“安全文化(Safety Culture)”一词,并在1988年出版的安全丛书《核电厂基本安全原则》中对安全文化做了更进一步的阐述,并于1994年在维也纳举行的国际外交会议上通过了《核安全公约》,这是最重要和最基本的核安全公约。该公约于1996年10月24日签字生效,现有59个缔约国和70余个签字国,我国于1996年3月1日第八届全国人民代表大会常务委员会第十八次会议批准签署《核安全公约》。国际核原子能机构于1997年再次提出了较为全面的安全文化概念—— “全球核安全文化”的概念,这一概念更重视核实践的安全性及其可持续发展,它建议国际安全联盟(并同时要求各核实践国家)要建立核安全及防辐护体制,并一定要在国家层次上致力于“核安全文化建设”。同时,国际原子能机构在其系列安全文化丛书INSAG一4中更加系统而深入地论述了安全文化的定义、特征,并对安全文化的三大层次,即决策层、管理层、执行层,提出了各不相同的具体而详细的要求。综合来看,“核安全文化”这一术语的基本含义是要建立一种安全超出一切之上的观念,即核系统的安全问题由于它的极端重要性而必须要保证得到应有的重视。深入分析来看,安全文化既是体制、技术、管理问题,更是人的问题;安全文化既和单位有关,又和个人有关,同时还涉及到在对待和处理所有安全问题时所应具有的正确理念和态度、正确理解能力和应该采取的正确行动。因此,安全文化不是安全行为的简单综合,而是存在于单位和个人中的有关安全的种种特性和态度、精神的总和,是更侧重于构造、理解、规范安全行为的知识、技术、价值观念体系等诸种文化要素的综合。其中心思想或目的在于控制和避免人因错误,即通过综合运用各种有利于培养和提高人的安全素质、安全责任的文化要素以避免人因错误或失误而导致安全事故的问题。按照“人~ 机~ 环境”系统工程学理论,任何使用核装置的单位均为“人一机一环境”系统,对该系统的安全性研究,应分别研究系统中的人的安全可靠性,机械设备的安全性,作业环境对安全的影响等因素。但从现实实践和研究结论来看,人因是影响核安全的核心因素,是核安全文化关注和着力的核心。切尔诺贝利核事故后,国际原子能机构经过调查分析总结认为:事故的核心要素是人为失误及整个管理体系所致,根本原因不在于硬件系统上,而在于以人为中心的操作体系上。调查研究也同时说明,20世纪核安全事故的突出特征是人因事故率日趋上升。核实践中的工作系统是一个大规模、复杂的人一机系统,其安全性依赖于系统设备(硬件和软件)、环境和人员三方可靠性及其协同的可靠性。随着科技的进步,设备可靠性不断提高,运行环境也得到了大大改善,而对于人,由于其生理、心理、价值观、精神状态等特性,则表现出极大的可塑性和难以预测性以及难以控制性,因而由人因错误或失误直接或间接导致的事故发生率相对于设备事故率的下降而日趋上升。有专家统计,2O世纪60年代到90年代,世界上所有工业事故中包含人因失误的事故从2O 扩大到8O,核电站的平均人因事故率为70,最高的国家达85 l3]。

核电史上两个影响较大的事故亦主要是人因事故:1979年3月28日凌晨,美国三里岛核电厂二号机组发生事故,根据事后美国三里岛事故调查委员会关于事故的调查报告认定,该事故是由于设备故障加上电厂运行人员不了解反应堆的运行情况所致,是一系列的人员、制度和机械设备等方面的缺陷而产生的综合性失误所造成的结果;设备故障引发了事件,但运行人员(包括操纵员、工程师和主管)没有及时诊断出系统的真实情况,采取了错误的操作,使一个小小的事件扩大为严重事故,事故的根本原因在于核电厂的人员培训、信息交流、运行管理等方面的缺陷以及美国核安全管理委员会的安全管理政策、技术路线和工作作风的失误。1986年4月26日凌晨1点,在具有世界优秀运行记录并一直被称为前苏联红旗电站的切尔诺贝利核电厂,其4号机组发生了当今世界核电史上最严重的事故。事故主要由两个因素共同造成:一是其反应堆设计不完善,更为重要的是严重的人因错误和管理缺陷,即运行人员多次严重而粗暴地违反安全条例和操作规程并进行一系列错误的操作和处理。一系列的研究结果表明:核电站人因事件的根本原因一般可分为基本操作能力较差、理论知识欠缺、处境意识低下、判断和决策失误、注意力品质不良、缺乏交流、交流不当、错觉、情绪紧张、班组配合不良、职权梯度不合理、缺乏交互检查、盲目蛮干、班组运行准备不良、粗心大意、主控室混乱、遗忘、遗漏、疲劳、违章、信号识别问题、组织管理缺陷及其他原因等,其他行业安全事故的原因也大致如此。由此可见,人因失误或错误事件是导致现代安全事故的主要原因,因此保证核安全的实现除了必要的技术手段以外,我们还必须充分地特别地关注并认识人的因素。人既是安全的关键保障因素,也是导致安全事故的主要因素,它影响着安全的各个方面,正如国际原子能机构在“安全文化”(75一INSAG-4)中所指出的那样:除了人们往往称之为上帝的旨意以外,核事故发生的任何问题在某种程度上都来源于人因失误_5]。作为核实践单位“人一机”系统中极其重要的人,一方面,由于其生理、心理、价值观念等特性,既存在一些内在弱点,使其行为具有多样性和可塑性以及难以预测性和难以控制性,另一方面,尽管系统的自动化程度提高了,但归根结底还要由人来控制、操作,要由人来设计、制造、组织、管理、使用、维修、训练、决策,因而人在系统中的作用不是削弱了,而是更加重要和突出了,人因贯穿于核生产、管理运作的安全系统之中,它影响着核安全的各个方面。因此,核安全文化概念的提出其主旨就是要强调人的因素在保证核安全上的主导和核心作用,亦即人因是核安全文化关注的核心,人因控制是核安全文化的作用中心,避免人因错误或失误是安全文化的目的。

二、安全伦理:安全文化之灵魂。虽然当今安全文化受到前所未有的重视,广大安全管理的工作者和研究人员对其进行研究,积累了大量的成果。但是,安全文化理论及实践在认识上还存在着深层次的欠缺。因人因控制是安全文化的作用中心,传统观念一般认为安全文化的核心是人的安全知识、安全技能和安全意识。但对人的安全伦理观念— — 关于安全的道德观念、态度、品德、修养及其深层次的价值理念等精神因素和道德素质认识不够,而这些因素和素质正是人们对安全文化的认识的反映I6]。正是在此意义上,有学者认为安全文化应是指实践全体人员的献身精神与责任感,重在对安全事务的个人责任心和整体的自我完善 ]。这种看法一语中的,安全伦理观念及其素养是人的精神和灵魂性的东西,左右着人的行为,“一切行为只不过是观念的外化”,人因控制既然是安全文化的作用中心,那么左右人的行为的安全伦理观念就必然是安全文化的灵魂。因为,作为人因导致的安全事故无非出于两种情况:一种是非故意的,由于责任心不强而疏忽大意所致;另一种是故意所为而致—— 故意破坏和故意不作为或为了某种利益考虑而故意忽视。但无论那一种都是可以归结为伦理道德观念问题的。也就是说,安全伦理观念是安全文化的灵魂。

纵观当前诸多频发的各类安全问题,除了那些由于自然因素或“上帝的意旨”因不可抗拒力而导致的以外,几乎都有一个共同特征,即“人为性”和“缺德性”,因此安全不仅仅只是个技术问题,而且随着技术水平的提高,由于技术问题而导致一系列安全防御措施失效的可能性已经非常低,而安全问题更多地表现为安全责任问题和如何对待自我与他人利益关系的问题,因而本质上是个伦理道德问题。从价值层面上看,安全就是指主体免于伤害的客观状态得以实现的利益或价值。当安全成为人们普遍追求的利益和价值进入社会生活,与人的目的和需要联系在一起,成为人们相互竞争的一种特殊利益时,安全便成为人与人之间的一种特殊利益关系。那么,人们对待安全的态度和行为就体现着他们的道德意识和伦理追求,因而就具有了道德意义与伦理价值。因此安全行为因其具有道德含义而成了道德行为,成为了道德评判的对象。很显然,有利于增进和维护安全的行为就是维护和增进他人利益的行为,就是合乎道德的行为,就是善的行为;反之,不利于安全的,甚至是破坏安全的,使他人陷于不安全境遇之中的行为便是不道德的,就是恶的。于是,安全自然成为了一个具有普遍意义的善,同时也成为了人们在处理涉及相互之间安全利益关系时应该遵守的伦理原则和道德规范,也是人们可以用来评价和判断安全行为是否道德的标准。因此,安全自然成为一个合乎于善的道德范畴和行为主体应当遵守的伦理原则。所以,安全不仅是个技术问题,而且更是一个伦理道德问题,于是安全问题的解决或安全保障离不开伦理道德的参与,也就是说安全不仅仅需要技术保障,更需要伦理道德保障。充分发挥伦理道德在核实践中的约束和导向作用,确保核实践安全无害地为人类社会的健康发展服务,是安全伦理的实践价值。安全伦理是保障核实践的安全性的必要价值基础,“做好事的权利永远与做相反的事相伴”,核实践既可以有益于人类,也可以毁灭人类,因而它不是一个简单的技术问题,还是涉及一系列价值判断的问题,不单要受到科技规律的制约还必须受到伦理道德的约束和控制。一方面,伦理道德肯定核实践对人类有益的方面,为其提供价值支撑;另一方面,伦理道德否定其对人类发展不利的方面,预防核安全事故和核伤害的发生。道德规范是借助社会舆论和内心自律实施的,除一些纯属技术、程序性质的行为外,人们的行为一般均受其评判和调整。同时安全伦理在保证核安全、防止核事故、核伤害方面比其他规范具有优越性,法律等其他规范不能惩罚思想方面的“罪过”,但道德可在“灵魂深处闹革命”,法律制裁有时效和责任年龄等限制,而道德法庭的审判是任何人也逃避不了的。安全伦理是核安全文化的人性基础,只有具有高尚道德情操和良好道德素质的人才可能具有强烈的道德责任感,才可能自觉地承当起核安全责任,才可能保持高度警惕的安全意识,只有具有深切的道德责任感,才能自觉地发自内心深处地把安全责任落实到位。一个连起码的道德观念都没有的人决不可能具有的强烈责任感和人道观念,一个走上祸害他人道路的人,一定是从践踏道德开始的。一个从事核实践工作的人没有道德是非常危险而可怕的事。道德建设可以预防和减少核安全事故和核犯罪的发生,同时道德也是改造不良核企图的精神“良药”l8]。

安全伦理观念作为核安全文化的灵魂,还表现在核安全文化的中心得以贯彻落实的关键问题上。核安全文化的中心是要核实践工作人员具有强烈的责任感,自觉自愿地执行安全责任的道德自觉性,以避免人因错误或失误导致安全事故,它要求人们从被迫执行“安全第一,预防为主”的方针转变为自觉执行,并且将之看成是维护自身发展和利益实现的需要以及维护他人利益的需要。要把安全生产提到更高、更新的水平,只靠安全工程技术、卫生工程技术和安全管理技术等技术性手段是不够的,也就是说,有良好的设施和安全设备,有必要的体制和管理方法,有制度和法律、法规和标准等技术性硬件仍然是不够的,还要充分认识人这一核心因素,要从人的生理、心理、价值观念等方面认识安全的本质,遵循其运动规律,而且最根本的就是要不断提高核实践工作人员的以安全伦理素质为灵魂的核安全文化素养,以安全责任伦理为灵魂构造现代核安全文化管理模式,真正把核安全管理的中心由事故处理转移到事故预防上,由主要硬件转移到硬件软件并举上,由个体的人转移到整体的人,由人的技术知识以及生理心理转移到人的价值观念、道德意识等文化上,使企业和个人从风尚、品质、道德、习俗、思维、信仰、价值观、行为准则、行为方式等方面均折射出“安全第一”的特性。

三、安全文化应倡导的安全伦理观念

核实践是一种技术性极强又是充满价值矛盾的活动,伦理道德不应是凌驾其上或游离于之外的抽象东西,在核安全文化上不能犯“技术决定论”的错误,更不能犯“道德决定论”的错误而将一切非道德的维护安全的其他要素否弃,而必须将有利于避免人因错误而导致核安全事故的一切有用文化要素纳入其中,当前最重要的是应将游离于安全防范措施之外的伦理道德建设纳入其中,必须将伦理道德渗入安全实践的各个环节,并将安全实践纳入伦理的视阈l_8]。安全文化必须首先思考安全的价值问题,寻找价值依归,倡导安全伦理,使之成为照亮安全实践的指路明灯,规约核实践安全发展之轨。安全文化应该倡导以下主要伦理道德观念。

首先,应倡导安全原则为首要美德的观念。如果说确保核实践造福人类而为善,避免危害人类而为恶是核实践共同体的责任,那么维护和增进核实践的安全就是核实践共同体的首要责任;如果说维护和增进他人和人类的利益是一种美德,那么维护和增进核实践的安全,便是核实践共同体的第一美德。因为安全是核实践的首要价值基础,是人们普遍追求的首要利益。如果现代风险社会所倡导的伦理美德不仅仅在于倡导和实践一种更高的善,而更在于防止和避免更大的恶,那么安全便是核实践的首要原则和第一美德。特别是在人类所拥有的核实践能力足以毁灭整个人类,断绝子孙后代可持续发展之路的今天,倡导将安全作为核实践的首要价值和第一美德具有特别重要的现实意义。因为安全作为核伦理第一原则的价值和意义正是为了通过避免和防止核实践为恶,而实现保护人类可持续发展这一最高的善。用罗尔斯的表述方式来说,安全作为核实践的第一美德和最高的善是不能用其他价值来替换的,所有核实践,无论其宣称为了如何高尚的目的,只要不安全就应该予以修正或否弃,如果有一种价值非要放弃安全去追求,那么只能为了实现更大的安全这一惟一的目的,即当且仅当我们需要避免一种更大的不安全时,一种不安全才是可以被容忍的。

其次,应倡导安全发展理念。安全发展意味着要正确处理好安全和发展的关系,当安全和发展产生矛盾时,安全应该优先于发展,绝不能以发展牺牲安全。早在在十六届五中全会上通过的“十一五规划建议”中,党中央明确提出了安全发展的理念,但在许多地方的决策者意识里,安全最多和发展同等重要,甚至认为安全固然重要但大不过发展,反映这种思想和认识的典型口号或潜台词是“安全大如天,发展要优先”,在“安全要靠发展来解决,所以发展要优先”思想的指导下,原有的安全问题没解决,新的安全问题又被“发展”出来了,这就是当前我国许多地方安全问题层出不穷的根本原因和现状。因此,我们认为要维护和实现好人民群众的安全利益和价值,关键是要始终秉持和遵循安全伦理原则的优先性,正确认识和处理好安全与发展的关系。安全作为核实践的首要的善和美德必须具有优先性,必须得到普遍的遵守,正如阿玛蒂亚•森在《超越危机:亚洲发展战略》中所强调的:安全与发展不是并列的关系,而是安全重于发展,安全内在于发展,“安全是发展的核心部分”。因此,正确认识和处理安全与发展的关系,一定要把握好安全的优先性,必须清醒认识到没有安全保障的发展是危险的,罔顾安全的利益获得更是不公正和不道德的,它常常以造成他人或社会的痛苦及利益损失为代价,特别是在核实践产生的力量已经大到足以毁灭人类及其赖以生存环境的今天,强调安全优于发展以及安全作为首要美德和利益的不可妥协性就更加具有不同寻常的现实意义,因为罔顾安全所造成的灾难带来的损失和伤害不仅巨大并祸及子孙后代,而且可能是不可逆转和修复的。

再次,应提倡“知识即美德”的伦理观念。核实践是科学性、技术性非常强的实践活动,无知是造成核安全灾难的重要原因,也是造成其他诸多领域的安全事故的重要原因,学习核科学与技术知识和工作规程是保证核安全的前提;对于由于安全文化特别与个人的行为有关,更因为许多个人承担着安全责任,所以,安全文化除了要求工作人员具有高度自觉的安全警惕性和强烈的责任感来严格地执行良好的工作方法之外,还应该要求工作人员具有科学的见解、丰富的知识、准确无误的判断能力来正确地履行所有安全职责。同时,安全伦理的教育和学习也是非常必要的,通过对安全伦理的学习,深刻认知安全的价值和意义并将之转化为自觉的价值理念,是安全伦理发挥作用的关键,安全伦理价值实现只靠外部的他律是不够的,它必须使安全价值理念扎根于每个核实践工作者的思想和行为之中,成为自觉的观念和行动,从思想观念上维持一种高度的自觉自律,使人们的观念发生根本性转变,变“生产安全”为“安全生产”,变“强制法规”为“自觉法规”,变“被动”为“主动”。

另外,应该倡导生态伦理观念。核安全文化中的生态伦理观念以尊重和保持生态环境为宗旨,以现代及未来人类的可持续发展为着眼点。核辐射对生态环境的天然的伤害性及核灾难的巨大毁灭性决定了核安全生态伦理观念理应是核安全文化的核心理念之一。核生态环境伦理强调人在核实践中对生态环境保护的自觉和自律,强调人与自然环境的相互依存,相互促进,共存共融,强调核实践在改造自然,发展社会生产的巨大价值,不断提高人类的物质文化生活水平的同时,更应该突出强调尊重和保护环境,不能急功近利,造成生态环境灾难,断绝人类可持续生存发展的道路,不能以牺牲生态环境为代价取得经济、社会、政治、军事的暂时发展或国家民族的尊严,核实践应有更加强烈的道德责任去关心他人和其他生命,必须努力使一种道德标准一种安全、无害和可持续生活的道德标准得到广泛的传播和深刻的支持,并将其原则转化为核实践的伦理行动指南。

最后,核安全文化还应要求核实践工作者具有奉献精神和诚实、忠诚等等优良品格和道德信念,使核安全超越一切私利和厉害计算之上;同时,核安全无论大小事故都应及时处理,及时通报,以保证信息畅通和透明,拖延、隐瞒可能酿成更大的灾难。总之,核安全文化必须倡导安全伦理并使之始终作为照亮核安全实践的灯塔,成为核安全的防火墙。

核安全的定义

科技名词定义中文名称:

核安全

英文名称:

nuclear safety

定义:

在核设施和核活动中,保持正常的运行工况,采取各种防护措施,保护工作人员、公众和环境免受不适当的辐射危害。

所属学科:

电力(一级学科);核电(二级学科)

安全文化

安全文化指的是存在于单位和个人中的种种特性和态度的总和,这种概念超出一切之上,那就是核电厂的安全问题由于它的重要性必须保证得到应有的重视。这种实现意味着“内在的探索态度、谦虚谨慎、精益求精,以及鼓励核安全事务方面的个人责任心和自我完善。”它强调的既是态度问题,同时又是体制问题,既和单位有关,又和个人有关,同时还牵涉到处理所有核安全问题时所应该具有的正确理解能力和应该采取的正确行动。

就安全文化表现而言,它是由以下两个主要方面组成的,第一是体制,由单位的政策和管理者的活动所确定;第二是每个人的响应,这些人在上述体制中工作,并从中受益。但是,事情的成功取决于两方面的因素,即政策和管理方面以及每个人本身的承诺和能力。

核安全

广义的核安全是指涉及核材料及放射性核素相关的安全问题,目前包括放射性物质管理、前端核资源开采利用设施安全、核电站安全运行、乏燃料后处理设施安全及全过程的防核扩散等议题。

狭义的核安全是指在核设施的设计、建造、运行和退役期间,为保护人员、社会和环境免受可能的放射性危害的所采取的技术和组织上的措施的综合。该措施包括:确保核设施的正常运行,预防事故的发生,限制可能的事故后果。社会议题的核安全主要是指防核扩散及核裁军等。2010年4月12日至13日有美国总统奥巴马召集举行了核安全峰会,提出目前的核安全问题主要是针对恐怖主义的防核扩散

安全文化指的是存在于单位和个人中的种种特性和态度的总和,这种概念超出一切之上,那就是核电厂的安全问题由于它的重要性必须保证得到应有的重视。这种实现意味着“内在的探索态度、谦虚谨慎、精益求精,以及鼓励核安全事务方面的个人责任心和自我完善。”它强调的既是态度问题,同时又是体制问题,既和单位有关,又和个人有关,同时还牵涉到处理所有核安全问题时所应该具有的正确理解能力和应该采取的正确行动。

就安全文化表现而言,它是由以下两个主要方面组成的,第一是体制,由单位的政策和管理者的活动所确定;第二是每个人的响应,这些人在上述体制中工作,并从中受益。但是,事情的成功取决于两方面的因素,即政策和管理方面以及每个人本身的承诺和能力。

第三篇:核安全

保障核安全,理性协调并进

中国强调坚持理性、协调、并进的核安全观,中国为促进世界的和平发展贡献力量 3月24日,第三届核安全峰会在荷兰海牙举行,中国国家主席习近平受邀首先作主旨讲话。发展和安全并重、权利和义务并重、自主和协作并重、治标和治本并重,中国强调坚持理性、协调、并进的核安全观,将核安全进程纳入健康持续发展的轨道,彰显了中国的贡献和担当。热爱和平,呵护和平,中国声音举世瞩目。

和平利用核能,如同束炬希望之火。把火得当,可以沐浴光明和温暖;把火不慎,就只能积薪候燎。欲思其利,必虑其害;欲思其成,必虑其败。只有抱有十足的理性态度,和平利用核才能真正拓展人类的美好前景。中国的核安全倡议,引发了共鸣。东盟秘书处公共事务部主任李键雄认为,习近平主席“发展和安全并重”的阐述,是东南亚国家构思核能发展计划时需要谨记心中的。

当前,全球430多个核电反应堆、250多个核研究反应堆、200多个核燃料循环设施在运转。这其中无论哪一处设施、哪一个环节出现问题,需要面对安全威胁的都是整个世界。要让更多国家加入国际核安全进程,争取实现核安全进程全球化,让各国加强交流、包容互鉴,让有关多边机制和倡议统筹协调、协调努力,确保在核安全问题上,没有一个伙伴掉队。中国的呼吁,着眼全局。

立规矩,铸方圆。确保核安全,制度保障和普遍遵循的指导原则必不可少。然而,各国国情不同,核能事业处于不同发展阶段,面临的核安全挑战也不尽相同,简单搞一刀切的办法难以解决现实难题。只有充分尊重各国根据本国国情采取最适合自己的核安全政策和举措的权利,尊重各国保护核安全敏感信息的权利,坚持公平原则,本着务实精神,才能稳妥推进国际核安全进程。中国的着眼,观照公正。

务本强末,多举并重。完善核安全政策举措,发展现代化和低风险的核能技术,坚持核材料供需平衡,加强防扩散出口控制,深化打击核恐怖主义的国际合作,是消除核安全隐患和核扩散风险的直接和有效途径。营造和平稳定的国际环境,发展和谐友善的国家关系,开展和睦开放的文明交流,才能实现核能的持久安全和发展。中国的主张,筹策深远。

促光明前进,让黑暗却步。正义的力量多一分挚诚努力,恐怖主义就少一次可乘之机。实现持久核安全,各国共担责任。作为一个发展核能事业50多年的国家,中国不仅全面采取核安全保障举措,保持了良好的核安全记录,同时积极推动核安全国际合作。如今,世界倾听中国的核安全观,再次见证中国为促进世界的和平与发展作出重要贡献。

第四篇:核安全

世纪之核

两刃利剑——核

一提到核能,人们肯定会不自觉地联想到最近日本由于大地震而引发的严重核泄漏,或是1986年的切尔诺贝利核电站事故——迄今为止后果最严重的核电站事故。这些事故都导致了极其严重的自然、社会灾难。

然而作为二十世纪才发展起来的新能源,我们即使面对着核能暗藏的诸多危险,也一定要坚持发展核能这一条路。

首先,作为一种新型能源,核能在二十世纪上半叶许多才华出众的量子物理学家的努力下成为现实。但它说到底也还是一种没有成熟的技术,在生产使用的时候伴随着巨大的风险是无可奈何的事。而且其实核能的危险在近阶段被夸大了,尤其是在日本核泄漏之后。

就以日本为例,它作为一个以严谨著称的国家,在核安全领域却显得相当疏漏,令许多人无法理解。但是在综合考虑的时候,我们不能忘了日本频发的自然地质灾害,对核电厂设施的安全工作带去了额外的许多负担。而且,作为现今地球上唯一一个被核武器直接攻击的国家,日本对核能的民族感情是复杂的,甚至可以说是有些抗拒的。所以在为数不多的几次核危机后,整个社会都会掀起质疑核能之路的声浪。

但是日本的核能事业还是顽强的发展至今,这是为什么呢?

因为核能相对于传统的火力发电和其他的新兴能源相比,实在是有太多的优势了。早在1939年,科学家就指出一个原子裂变可以放出大约两亿电子伏的能量,再叠加上链式反应的效果,所产生的能量是巨大的。其他的能源根本难以望其项背。而且随着技术的成熟与发展,各类核设施的风险肯定会大大降低。除此以外,现在的核能是利用的核裂变反应,当可控核聚变成为现实的时候,人们就能用上相对安全环保高效的能源了。而这些都需要一个过程,一个发展的过程。

回到现实,核危险的阴影还是存在的。近些年的相关研究表明,核与核辐射恐怖仍然是一种现实的恐怖。由于核与辐射恐怖事件的危害因素——辐射是无色无嗅的,加上人们常常把辐射与原子弹联系起来,核与辐射恐怖事件更容易引起社会心理问题,引起人们的焦虑和恐惧。怎样解决这些问题呢?

在坚持发展核能的道路上,我们也要对核能的一些基本常识有所了解,这样既是保护自己,也是反过来促进发展。在核与辐射事件突发时,第一件事就是获取尽可能多的、而且是可信的关于突发事件的信息,并了解政府部门的决定通知。保持心态平衡,不要惶恐不安,不用再重现像这次一样疯狂的抢购食盐的丑态了。展望未来——核能的开发与应用

核能是具有广阔前景的新能源,但在它未来的发展上还存在着许多争议,我认为,未来核能发展的大方向应该是现有反应堆的优化和核聚变技术的开发。

现在的核裂变的控制应用技术已经到了相对比较成熟的阶段,但是还远未达到让人完全放心的地步,全球各地不是爆发的核危机使人们的神经一次次的绷紧,这信息本身就说明了核裂变技术的不安定性。所以,在未来的核能开发应用之路上,大方向是建立安全,高效,可持续的核反应堆。

除了这个大方向外,我们还应看到,核裂变有其自身固有的局限性,首先,在生产过程中,必然会产生许多带有放射性的核废料,而可控核聚变发电技术,如果控制好条件可以不产生放射性废料,这就大大降低了对环境可能造成的污染。其次,核聚变的原料不像核裂变的原料那样难以获得,它的原料是广泛存在于海洋中的氘和氚,每升海水含30mg氘,这30mg氘聚变产生的能量相当于300L汽油燃烧产生的能量。据估计,全世界海水中所含的氘达450000亿吨,这些氘通过核聚变释放的聚变能,可供人类在很高的消费水平下使用50亿年。最后,最难能可贵的是聚变能不像裂变能那样产生放射性,它是一种清洁的能源。但是核聚变技术还远未成熟,在社会中来说,更现实的是发展更先进的核反应堆(裂变)。应该建造怎样的裂变反应堆呢?应该怎样提高核的安全性呢?

更先进的反应堆,也就是更加安全,更加经济的反应堆。三哩岛核电站事故和切尔诺贝利核电站事故发生后反应堆的安全性进一步凸现出来,而公众的可接受性尤显突出。而经济性一直是核能发展的制约因素,只有提高经济性本身,核能才具有生命力。结合第4代核能系统概念,对下一代反应堆的基本要求是:安全性好,经济性好,性能优良,容易建造。

堆型的发展方向是至关重要的。轻水堆是目前核电站普遍采用的成熟堆型,因此下一代先进反应堆的研究与开发相当一部分力量仍集中在先进轻水堆方面。同时,对逐渐显示出优势,并有相当运行经验的其他先进堆型,如重水堆,高温气冷堆和快中子堆投以更大的关注。但是这些反应堆都必须要有一个共同点:具有良好的固有安全特性。即不管在人为地疏忽还是在自然灾害面前,在事故下不会对公众造成损害。举个例子,相当于最近的日本大地震后,福岛第一发电站也应该有足够的抗灾能力避免核泄漏的发生。

对高放射性废弃物的处置也是一大问题。目前的深埋隔离法显然不是什么万全之策,现有的比较有前途的是分离嬗变法。首先通过化学方法分离裂变产物,再另其中的毒性大半衰期长的元素衰变,最后变成稳定无毒的产物。

除上述两点以外,还要解决好核扩散的问题。比如说,钚有多种同位素,其中钚-239和钚-241是易裂变核素,而钚-240,钚-242不发生裂变。有些核反应堆如天然铀重水反应堆容易产生制造原子弹的良好材料——钚-239.另外一些反应堆如压水型动力反应堆燃耗高,会使相当一部分的钚-239生成钚-240,无法制造原子弹,这两者又很难分开,这对于防止易制成原子弹的核裂变材料落入恐怖分子手中是很有意义的。采用钍燃料的反应堆能更好的解决这个问题。

总而言之,科学技术的突破是核能开发应用的前提,基础学科的探索是核能发展的后盾。想要在核能上走的更远,除了综合考虑现实的各种因素外,还应着力新技术的开发与应用。

第五篇:核农学论文

核农学——核辐射诱变育种技术及其应用

学院:农学院

专业班级:种子科学与工程111班

姓名:何坤辉

学号:2011010203

摘要:核辐射诱变育种技术是多样的,在农业中的应用也是多方面的。所以,在这里我只列出一项核辐射诱变育种技术:“定向诱导基因组局部突变技术”进行分析说明。定向诱导基因组局部突变技术是一种全新的、高通量和低成本反向遗传学研究方法。近年来,随着突变筛选技术的革新,该技术平台日趋多元化,使得该技术的操作更为简单、快速,并广泛应用于作物育种研究领域。本文章主要对该技术平台的最新发展动态进行简要介绍,对辐射诱变处理与该技术高通量筛选相结合在诱变育种中的应用前景加以分析。

关键词: 定向诱导基因组局部突变技术;高分辨率溶解曲线;辐射诱变育种

引言:随着多种模式生物基因组DNA 测序的完成,基因组学进入了以研究基因功能为目标的后基因组时代,而功能基因组学已经成为植物科学研究的主流。反向遗传学是功能基因组学的重要组成部分。反义RNA 技术、RNAi 和DNA 插入突变是反向遗传学常用技术。但这些技术都存在不可预知性和危险性等不利因素,同时,因为这些技术均需耗时的转基因和组织培养,从而使这些技术在反向遗传学的应用中受到极大限制。定向诱导基因组局部突变技术是由美国Fred Hutchinson 癌症研究中心StevenHenikof 领导的研究小组发展起来的,一种全新的、高通量和低成本的反向遗传学研究方法。自2000 在模式生物拟南芥中应用以来,已经成功地应用于多种生物中。随着研究的深入,该技术平台也在多样化。本文归纳了近年来该技术平台的发展以及最新动态的资料,并对其发展前景进行估测。

定向诱导基因组局部突变技术的基本路线

当前最为成熟和应用最为广泛的该技术平台是基于酶切以及双色红外荧光检测系统的技术平台,下面以此平台为例对该技术的原理和基本路线进行介绍:

①用适当浓度的化学诱变剂甲基磺酸乙酯处理种子,产生一系列的点突变位点;

②种植诱变后的种子培养M1代植株,M1植株自交产生M2代种子;③培养M2 代植株并提取其总DNA, 存放于96 孔板,形成DNA 库,并收取种子形成种子库;

④将若干个96 孔板DNA 合并到一个96 孔板,形成DNA 池; ⑤根据感兴趣的基因序列信息,设计带有红外荧光标记的特异引物进行多聚酶链式反应扩增;

⑥PCR 产物经多次变性、复性,在含有突变位点处形成异源杂合双链;⑦酶切,用特异性核酸内切酶酶切异源双链; ⑧酶切产物电泳分析;

⑨利用相同方法从突变池中筛选突变个体; ⑩突变个体PCR 片段测序;⑪调出位点变异对应的突变单株的种子,种植M3代,从表型上验证变异,最终揭示该基因的生物学功能。定向诱导基因组局部突变技术平台的发展

随着各种筛选技术的不断革新,该技术平台日趋多元化,各种技术平台的区别主要体现在异源杂合双链的检测手段方面。虽然,目前以基于酶切和双色红外检测系统的技术最为成熟和应用最为广泛,但是由于CEL I 酶的分离步骤繁多和耗时长,商品价格昂贵,使得大规模应用的成本难以承受。于是,近年来越来越多的筛选技术逐渐引入该技术平台中,如焦磷酸测序技术、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术、构象敏感毛细凝胶电泳技术,以及高分辨率溶解曲线技术。

常用的几种筛选突变的方法都需要经过PCR这一过程。HRM技术在PCR扩增后即可直接用来分析样品,不需要样品的分离纯化,因而可以降低分离纯化过程中所带来的样品污染的可能性,同时也能大大减少工作量。而在众多的新型检测手段中,以HRM 技术发展潜力最大。

HRM原理及特点

HRM 技术是2002 年由美国犹他大学和爱德华科技公司合作开发而成,是应用于突变扫描和基因分型的最新遗传学分析方法。其基本原理是:利用饱和荧光染料LC Green标记DNA 双链,由于突变位点碱基的不匹配会导致双链DNA在升温过程中会先解开,荧光染料会从局部解链的DNA分子上释放,因而从荧光强度与DNA溶解曲线就可以判断突变位点是否存在。

HRM 技术不受突变碱基位点与类型的局限,无需序列特异性探针,在PCR 结束后直接运行高分辨熔解,即可完成对样品基因型的分析。该技术的优点主要有:

①快速、高通量;

②准确性好、灵敏度高、特异性好; ③重复性接近100%;

④费用低;

⑤染料探针在PCR 前加入,不需要后续的分离纯化,而且染料的加入不影响后续的测序工作,实现了真正的闭管操作;

⑥只需将PCR 产物放入仪器内检测即可。

个体化定向诱导基因组局部突变技术

2010 年Bush和Krysan在HRM技术平台的基础上对传统定向诱导基因组局部突变技术进行了改进,建立起了一个名为个体化定向诱导基因组局部突变技术的技术以减少突变筛选的成本。个体化定向诱导基因组局部突变技术与传统的定向诱导基因组局部突变技术相比,其最突出的特点主要体现在以下两个方面:

①M1代种子自交后得到M2代种子,M2代种子可以整体收获,而不是像传统的定向诱导基因组局部突变技术需要分株收获M2代种子。

②M2代种子播种在含有琼脂的96 孔板上,根逐渐生长,部分根组织穿过琼脂进入水相中,下层板经干冰乙醇浴后冻结成冰,移开下层板便可分别得到根组织和幼苗。再结合HRM 技术定向诱导基因组局部突变进行筛选,筛选到的突变植株可以从上层96孔板中移栽至土壤中,进行下一步分析,从而大大缩短了筛选周期。定向诱导基因组局部突变技术在辐射诱变育种中的应用展望 ㈠定向诱导基因组局部突变技术应用于辐射诱变育种的技术路线

参考EMS定向诱导基因组局部突变技术流程、γ射线诱变的定向诱导基因组局部突变技术流程以及定向诱导基因组局部突变技术平台的最新发展趋势,有人提出如下技术路线:

①辐射诱变获得M1 种子;

②按单株播种M1种子M1植株自交获得M2种子;

③培养M2代植株并提取其总DNA,存放于96 孔板,形成DNA 库,并收取种子形成种子库;④将若干个96 孔板DNA 合并到一个96 孔板,形成DNA 池;⑤根据感兴趣的基因序列信息,设计引物,在PCR 反应前加入LC Green 饱和荧光染料,然后将PCR 产物直接放入LightScanner 中进行溶解,在一定的温度范围内将PCR 扩增产物进行变性,使DNA 双链逐渐解链,应用相应软件进行突变分析就可以获得突变池;

⑥利用相同方法从突变池中筛选突变个体;⑦突变个体PCR 片段测序,通过全片段测序,确认核酸多态的类型、位置和数量;⑧调出位点变异对应的突变单株的种子,种植M3代,从表型上验证变异。㈡应用意义及前景

辐射育种以其简便、安全以及突变率高、变异谱扩大、能打破旧的性状连锁、实现基因重组且变异性状稳定、短时间内可育出新品种等特点而成为作物品种改良的重要途径之一。

在众多的辐射诱变源中,重离子束具有能量和质量沉积效应,同时还具有传能线密度大、相对生物效应高和损伤后修复效应小等其他常规辐射源所没有的优势,在植物诱变育种研究中具有突变率高、突变谱广和突变体稳定周期短等特点。近年来,重离子束辐照诱变育种工作在国内外蓬勃发展,取得了丰富的成果。2009 年,Niw a 等首次利用12C6+ 离子束辐照野生型条斑紫菜,成功筛选到色素变异细胞。中国科学院近代物理研究所与甘肃省张掖市农业科学研究所合作, 利用兰州重离子研究装置提供的重离子束选育出矮秆、抗逆、高产、优质的春小麦M-920 和丰产、高蛋白含量、抗黑穗病的陇辐2 号,并取得了巨大经济效益。定向诱导基因组局部突变技术实质上是一种高通量点突变筛选方法和快速精确鉴定技术,该技术借助高通量的检测手段,能够快速有效地从诱变过的突变群体中鉴定出突变体。如果将该技术与辐射诱变技术, 尤其是与重离子束诱变结合起来,不但可发挥重离子束辐射诱变频率高和优异变异多等优点,还可以融合定向诱导基因组局部突变技术的高效筛选性和结果可预见性等优点,能有效剔除非遗传变异,显著提高选择效率,从而加快植物辐射诱变育种的进程,为今后开展植物重离子诱变高通量筛选工作奠定基础。参考文献:

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