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核事故

核事故

核事故中的事故被定义为对人、环境或设施造成重大后果的事件。从广义上讲，核事故包括一切由放射性核素非正常扩散而引起的事故，它不仅指核电站的核泄漏事故，还包括其他一切核活动过程中产生的核事故。如核反应堆的核泄漏、核潜艇的核泄漏、核动力卫星的坠落、核试验中放射性物质的扩散、核废料的环境污染及医用放射源的丢失等。在中国国家原子能机构的官方解释中核事故是指在各类核设施中很少发生的意外事件，使放射性物质的释放可能或已经失去应有的控制，达到不可接受的水平。核事故可分为核反应堆事故、核临界事故、核材料运输和存储事故、核燃料循环设施事故、核武器事故等。

国际核事件分级表（INES）将事件分为7个级别，INES根据核事件对人和环境的影响、对辐射屏蔽和控制设备的影响、对纵深防御能力的影响将核事故分为7个级别，较低级别（1-3）称为事件，较高级别（4-7）称为事故，不具有安全意义的事件称为“偏差”，归为0级。4级以上核事故会对核设施以外的环境产生影响，比如对土地资源、植物、动物和水资源等产生不良影响。7级核事故则会造成大范围的健康和环境危机。

自1954年第一座核反应堆建成以来，核安全一直是公众关注的核心问题，而截至2023年10月，全世界使用核能这几十年来，已发生十多起大小核事故，其中包括核反应堆事故，比如：1966年10月5日，美国密歇根州门罗核电站钠冷却系统故障导致恩里科·费米1号快速增殖反应堆的某些燃料元件熔化；1969年1月21日，瑞士沃州吕桑反应堆冷却剂的全部损失导致卢肯斯反应堆的功率偏移和爆炸；1980年3月13日法国圣洛朗核电站，反应堆A2中短暂的动力偏移导致燃料束破裂。核临界事故，比如：1977年2月22日，前捷克斯洛伐克Jaslovské Bohunice镇核电站操作人员在将燃料棒组件装入发电厂A-1的KS 150反应堆之前，没有从燃料棒组件中除去吸潮材料导致核临界事故。核材料运输和存储事故，比如：1955年-1979年间，英国温茨凯尔核电站发生了2起从核电站中建筑物转移的过程中放射物泄露的4级核事故，还有其他的核燃料循环设施事故和核武器事故等。这些事故中，属于7级重大事故的仅有两例，为1986年切尔诺贝利核事故和2011年的福岛县核事故。

2023年8月24日，日本不顾国际社会强烈反对，正式开始将福岛第一核电厂的核污染水排放至太平洋。东京电力公司公布的信息显示，核废水处理之后，的活度（可以近似地理解为浓度）为73万Bq/L，是饮用水中允许的氚含量的7000多倍（欧盟标准为100 Bq/L）。

事故类别

中国国家原子能机构将核事故分为核反应堆事故、核临界事故、核材料运输和存储事故、核燃料循环设施事故、核武器事故等。

核反应堆的严重事故可以分为两大类：一类为堆芯融化事故；另一类是堆芯解体事故；临界事故是意外的不受控制的核裂变链式反应，它有时被称为临界偏移、临界功率偏移或发散链式反应。任何此类事件都涉及意外积累或安排临界质量的裂变材料，例如浓缩或。如果危急事故发生在无保护的环境中，它们可能会释放出可能致命的辐射剂量；核材料运输和存储事故主要指核设施内的核燃料、放射性产物、放射性废物或者运入运出核设施的核材料所发生的放射性、毒害性、爆炸性或者其他危害性事故等；核燃料循环设施涵盖了核燃料循环从铀纯化转化、铀浓缩、铀元件制造、乏燃料后处理（包括乏燃料独立贮存）各个环节，事故类型有违反安全限值和条件的事件、在废物储存、处理及处置中违反安全限值及条件、以及安全重要构筑物、系统和部件（或设备）故障、损坏失效的事件，放射性物质释放失去控制的事件；核武器事故是核武器在运输、贮存、装拆、测试和使用过程中发生意外的事件。

分级

背景

“国际核事件分级表”于1990年由原子能机构和经济合作与发展组织核能机构开发。最初，分级表用于对核电站事件进行分类，随后进行了扩展和调整，使之能够适用于与民用中核集团相关的所有装置。后来，又进行了进一步的扩展和调整，以满足不断增加的对通报与放射性物质和辐射源使用、贮存和运输有关的所有事件之严重性的需求。

范围

“国际核事件分级表”涵盖涉及辐射源的设施和活动中的事件。它用于对造成放射性物质向环境的释放及工作人员和公众的辐射照射的事件进行分级，也用于没有造成实际后果但所实施的预防措施没有发挥预期作用的事件。分级表还适用于涉及放射源丢失或盗窃以及在废金属中发现不受控制的放射源的事件。“国际核事件分级表”不应用于对作为医疗组成部分对人进行有意辐射照射的程序所导致的事件进行分级。

标准

成员国利用“国际核事件分级表”提供表示核或放射性事件严重性的数值分级。

对事件的考虑着眼于以下几个方面：对人和环境的影响、对放射性屏障和控制的影响、对纵深防御的影响，无安全意义的事件被定为“分级表以下/0级”，在辐射或核安全方面无安全意义的事件不在分级表上分级。

标准详解

第1级别核事件标准：这一级别对外部没有任何影响，仅为内部操作违反安全准则。

第2级核事件标准：这一级别对外部没有影响，但是内部可能有核物质污染扩散，或者直接过量辐射了员工或者操作严重违反安全规则。

第3级核事件标准：很小的内部事件，外部放射剂量在允许的范围之内，或者严重的内部核污染影响至少1个工作人员。

第4级核事故标准：非常有限但明显高于正常标准的核物质被散发到工厂外，或者反应堆严重受损或者工厂内部人员遭受严重辐射。

第5级核事故标准：有限的核污染泄漏到工厂外，需要采取一定措施来挽救损失。

第6级核事故标准：一部分核污染泄漏到工厂外，需要立即采取措施来挽救各种损失。

第7级核事故标准：大量核污染泄漏到工厂以外，造成巨大健康和环境影响。这一级别历史上仅有两例，为1986年切尔诺贝利核事故和2011年的福岛县核事故。

危害

生态环境影响

对土地资源的影响

核污染对所有生物，无论是人类，动物还是植物都具有致命的危害，就像动物和人类一样，植物也容易发生由辐射引起的突变。放射性物质可以抑制其生长，如果一定浓度的放射性物质渗入土壤，可能会阻止植物吸收养分进而影响植物的生长。

核事故对农业和畜牧业的长期不利影响可能会在实际事件发生后很长时间内影响人类健康和安全。2011年福岛第一核电站事故后，周围的农业地区被超过100000MBq·km-2的浓度污染，福岛东部的粮食生产受到严重影响，由于近313平方英里的土地受到了辐射的影响，其中很大一部分是农业用地上的植物变得不育，不适合食用，这些被辐射过的土壤不能产生新的农作物。

1986年的切尔诺贝利灾难使得乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯约32万平方公里的土地暴露在核辐射下，累积的辐射量对植物生长造成了严重损害，大多数植物至少三年内无法生长，在灾难刚发生的几天之内，许多植物死亡，森林土壤无法维持生命。该区域充满了铯137和碘131。这些放射性物质使针叶树变红。灾难后的立即破坏非常明显。

对水资源的影响

核事故对水资源的影响主要是核污染水难以处理，它至少含有90、铯134、钴60、碘-129和氚等放射性核素，辐射强度也远远超过安全标准，除此外，核废水还含有氚——也就是含有3个中子的氢核素（3H，常简写为T），是氢的一种同位素，它和氧结合之后形成的超重水（T2O），化学、物理性质都与普通水高度相似，用上述手段几乎无法去除，氚具有强烈的放射性，一旦通过饮食进入人体，便会对人体脏器造成内辐射伤害，严重损伤人体健康。

2013年，在福岛第一核电厂的一些受影响的涡轮机建筑之间发现了受污染的地下水，国际原子能机构（IAEA）和东京电力公司都证实，这种污染是2011年地震的结果，东京电力公司公布的信息显示，处理之后，核废水当中的绝大部分放射性元素都可以清除，但是“氚”没有办法清除，日本核废水中氚的活度（可以近似地理解为浓度）为73万Bq/L，是饮用水中允许的氚含量的7000多倍（欧盟标准为100 Bq/L），与日本本国的排放标准相比，超标了486倍。

人体受急性辐射

核安全

核安全公约

核安全公约是原子能机构促进成员国遵守和执行在其主持下通过的国际核安全法律文书，这包括《核安全公约》和《乏燃料管理安全和放射性废物管理安全联合公约》，除此之外还有作为国际应急准备和响应框架基础的两项公约：《及早通报核事故公约》和《核事故或辐射紧急情况援助公约》。《及早通报核事故公约》建立了关于有可能发生对另一国家可能具有辐射安全重要影响的国际性跨境释放的核事故的通报系统；《核事故或辐射紧急情况援助公约》建立了缔约国之间相互合作并与原子能机构进行合作以便在发生核事故或辐射紧急情况时迅速提供援助和支持的国际合作框架；《核安全公约》旨在制定一个各国均认可并共同遵守的核相关基本安全原则；“联合公约”是在全球范围内处理乏燃料管理安全和放射性废物管理安全问题的第一个法律文书，它是通过制定基本安全原则并建立一个与《核安全公约》类似的“同行评审”过程实现的。

截至2023年4月，共有177个国家签署了国际原子能机构发布的核安全公约。

核电安全情况

人类所受到的集体辐射剂量主要来自天然本底辐射（约76.58%）和医疗（约20%），核电站产生的辐射剂量非常小（约0.25%）。在世界范围内，天然本底辐射每年对个人的平均辐射剂量约为2.4毫希，有些地区的天然本底辐射水平要比这个平均值高得多。国际基本安全标准规定公众受照射的个人剂量限值为1毫希/年，而受职业照射的个人剂量限值为20毫希/年。

在正常运行情况下，核电站对周围公众产生的辐射剂量远远低于天然本底的辐射水平，中国国家核安全法规要求核电站在正常运行工况下对周围居民产生的年辐射剂量不得超过0.25毫希,而核电站实际产生的辐射剂量远远低于这个限值。

核电安全的核心在于防止反应堆中的放射性裂变产物泄漏到周围的环境。为此，采取多层次纵深防御的安全原则。为了防止反应堆堆芯中的放射性裂变产物的外泄，在工程上设置有适当的实体屏障。核电站一般都有3道安全屏障，它们是燃料元件包壳、一回路压力边界和安全壳。

中国政府为了在严重事故、大量放射性物质泄漏到外部环境的情况下，能够保障周围公众的健康与安全还制定了相关规定，要求核电站必须制定应急响应计划，并做好相应的应急响应准备工作。中国的核应急工作实施国家、省市自治区和核电站三级管理体制，实行“常备不懈，积极兼容，统一指挥，大力协同，保护公众，保护环境”的工作方针。

事故防护

核事故主要是放射性物质泄漏。放射性物质对人体伤害的规律是：距离越远，伤害越小；时间越短，伤害越小；屏障（指各种阻挡材料）越多，伤害越小。因此，对核事故的防护应尽量减少与放射性物质的接触和迅速远离被放射性物质沾染的区域。

1．掩蔽。事故发生时来不及撤离的人员不要外出，要关闭门窗，堵塞通气孔，停止一切户外活动，并做好撤离准备工作。

2．交通管制。禁止人员、车辆进入危险区，防止放射性物质在更大范围内扩散。

3．服用碘片。在必要时，政府将向公众发放碘片，以防止放射性碘在人体甲状腺浓集，造成损害。

4．临时疏散人员。当放射性物质超过允许值时，有组织、有秩序地将人员撤离到安全地区。

5．做好个人防护。外出时要戴好口罩、风镜、帽子、面纱巾等，扎好裤口、袖口、领口，减少暴露部位，以免受污染，并及时对被污染的部位用水和肥皂进行清洗。

6．管理好食品和饮用水。对可能已被污染的食品和饮用水必须进行洗消处理，并经卫生监测部门检测，确定安全后方可食用。

典型核事故记录

核反应堆事故

温斯乔（Windscale）火灾

1957年10月5日，温斯乔（Windscale）发生了英国历史上最严重的核事故，这也是世界上最严重的核事故之一，根据国际核事件等级判断，该事故是5级核事故，火灾发生在英格兰西北海岸坎伯兰（现为坎布里亚郡塞拉菲尔德）的两桩场地的1号机组。这两个石墨慢化反应堆，当时被称为“桩”，是作为英国战后原子弹项目的一部分建造的。1号桩于1950年10月投入使用，随后2号桩于1951年6月投入使用。大火燃烧了三天，并释放出放射性沉降物，这些放射物迅速蔓延到英国和欧洲其他地区，放射物中含有的同位素碘-131可能导致感染者患甲状腺癌。此后，高度危险的放射性同位素钋-210也被检测出来。据估计，此次辐射泄漏可能至少引起了另外240例癌症病例，其中100至240例存在生命危险。

1979美国三里岛核电站事故

1979年3月28日，美国三里岛核电站发生了严重事故，反应堆堆芯的一部分熔化塌，但由于一回路压力边界和安全壳的包容作用，泄漏到周围环境中的放射性核素微乎其微，没有对环境和公众的健康产生危害，仅有3名电站工作人员受到略高于季度剂量管理限值的辐射照射。方圆80公里的200万居民中，平均每人受到的辐射剂量小于戴一年夜光表或看一年彩电所受到的辐射剂量。

1986切尔诺贝利核电站事故

1986年4月26日，位于当时苏联境内的切尔诺贝利核电站第四号反应堆在低功率不当测试中失控，导致发生爆炸并燃起大火，反应堆建筑被摧毁，并向大气释放了大量辐射。由于忽略了安全措施，反应堆中的铀燃料过热并熔穿了防护屏障，事故发生后不久，国际原子能机构立即向苏联提供援助。在核电站工作人员和事故抢险人员中，有28人由于受到非常高的辐射剂量而死亡，紧急撤离了电站附近的11.6万居民，事故的主要原因有两个方面：一是运行人员在试验停电条件下发电机转子靠自身的转动惯性能继续供电多长时间的过程中，严重违反操作规程，切断了所有安全控制系统，致使安全保护系统不能启动，二是反应堆（压力管式石墨慢化沸水堆）安全设计上存在严重的缺陷。

切尔诺贝利核事故后，核能机构起草了得到成员国批准的两项公约，即《及早通报核事故公约》和《核事故或辐射紧急情况援助公约》，这两项公约建立起应急通报、信息交流和应请求提供国际援助的国际框架。这两项公约授权原子能机构作为协调这些活动的国际中心。2003年，原子能机构与受影响最严重国家（白俄罗斯、俄罗斯和乌克兰）的政府以及相关国际组织合作设立了切尔诺贝利论坛，以解决恢复运行问题并开展对受影响区域进行的放射性评定。

2011福岛核电站泄漏

2011年3月11日，日本发生了地震，这也被称为日本东部（东北）大地震。随地震发生了海啸，导致海浪高达10米以上，地震和海啸的双重冲击和影响给日本东北部造成了惨重的生命损失和广泛的破坏。原子能机构事件和应急中心在维也纳时间约8时15分收到国际地震安全中心发送的关于日本主岛本州岛东海岸附近发生9.0级地震的信息，随后，福岛第一核电厂发生事故，该事故最终被归类为国际核和放射事件分级表的7级事故，即重大事故。

福岛核电站的反应堆是沸水堆，其冷却水（给水）直接打到反应堆，反应堆产生蒸汽，蒸汽经过主蒸汽管道送到蒸汽轮机，带动发电机发电。因为沸水才能产生蒸汽，所以叫沸水堆。但受到地震影响，福岛核电站的管道、设备因受到强烈地震而断裂、破坏，致使给水送不进反应堆。再加上应急柴油机发电的供油管线也被海啸破坏，致使应急安全注射水的水泵断电而不能运转，安全注射水注不进反应堆，反应堆堆芯燃料棒因此失掉冷却而烧坏乃至熔化，从而才导致了事故发生。在这一过程中，蒸汽管道的破裂又使放射性核素碘131和铯137等泄露出去，在空中散发，冷却下来后降到地面，所以地面有污染。而堆芯中密封核燃料的锆包壳管，在温度超过400°C后产生锆—水反应放出大量氢气，氢气泄漏到环境中燃烧，发生化学爆炸致使某些厂房倒塌。

核临界事故

1977年捷克斯洛伐克Bohunice核电站事故

1977年，捷克斯洛伐克(现在的斯洛伐克)Jaslovské Bohunice的Bohunice核电站发生事故。当时，核电站最老的A1反应堆因温度过高导致事故发生，几乎酿成一场大规模环境灾难。A1反应堆也被称之为“KS-150”，由苏联设计，虽然独特但并不成熟，从一开始就种下灾难的种子。A1反应堆的建造开始于1958年，历时16年。未经验证的设计很快就暴露出一系列缺陷，在投入运转的最初几年，这个反应堆曾30多次无缘无故关闭。1976年初，反应堆发生气体泄漏事故，导致两名工人死亡，仅一年之后，这座核电站又因燃料更换程序的缺陷和人为操作失误发生事故，当时工人们居然忘记从新燃料棒上移除硅胶包装，导致堆芯冷却系统发生故障。排除污染的工作仍在继续，要到2033年才能彻底结束。

核材料运输和存储事故

1984年摩洛哥辐射事故

1984年3月，摩洛哥的Mohammedia发电厂发生了一起严重的辐射事故，1人因过度暴露于丢失的-192辐射而引起的肺出血死亡。在遭受了过量辐射受害者中，有三人被送往巴黎居里研究所接受辐射中毒治疗。由于该辐射源主要为铱颗粒并且与其屏蔽容器分离，所以外壳上没有放射性警告的标记，后来一名工人将该辐射源带回家中，使其家人暴露在辐射中，最终事故造成这名工人及其亲属共八人死亡。

戈亚尼亚事故

戈亚尼亚事故是1987年9月13日在巴西戈亚斯州戈亚尼亚发生的放射性污染事故，当时该市一个废弃的医院场地被盗了一个不安全的放射治疗源，最终导致四人死亡，随后上万人人接受了放射性污染检查。随后的清理行动中，除了清除了可能被污染地区的表面土壤外，还拆除了这些地区周边的一些房屋，这些房屋内的所有物品，包括个人物品，都被没收和焚烧。《时代》杂志将这起事故确定为世界上“最严重的核灾难”之一，国际原子能机构（IAEA）称其为“世界上最严重的放射性事件之一”。

印度的马亚普里（Mayapuri）放射性事故

2010年4月7日，一名废品经销商和几名员工因为辐射受伤生病，但在随后的调查中检测到一种强放射性的钴同位素(钴60)，这种同位素通常用于医疗目的和工业上的特定用途。虽然最初的报道否认了放射性排放，并将该事件描述为轻微的化学泄漏，但随后证实了钴60和“急性辐射”的存在，随后核专家小组在附近确定了11个辐射源，而调查机构无法立即确定放射性物质最终流入马亚普里的来源时，在当地和国家首都地区的社区引发了恐慌。

核燃料循环设施事故

1957年前苏联克什特姆核灾难

1957年9月，位于奥焦尔斯克(1994年之前被称之为“车里雅宾斯克40”)的玛雅科核燃料处理厂发生事故，INES等级达到6级。这座处理厂建有多座反应堆，用于为前苏联的核武器生产钚。作为生产过程的副产品，大量核废料被存储在地下钢结构容器内，四周修建混凝土防护结构，但负责冷却的冷却循环系统并不可靠，为核事故的发生埋下隐患。1957年，一个装有80吨固态核废料的容器周围的冷却系统发生故障无法循环散热，放射能迅速加热核废料，最终导致容器爆炸，160吨的混凝土盖子被炸上天，并产生规模庞大的辐射尘云。当时，共有近1万人撤离受影响地区，大约27万人暴露在危险的核辐射水平环境下。至少有200人死于由核辐射导致的癌症。直到1990年，苏联政府才对外公布克什特姆核灾难的严重程度，在克什特姆，面积巨大的东乌拉尔自然保护区(也被称之为“东乌拉尔辐射区”)因为这场核事故受到放射性物质铯-137和锶-90的严重污染，被污染地区的面积超过300平方英里(约合800平方公里)。

核武器事故

1964年12月8日，在由战略空军司令部（SAC）于印第安纳州邦克山（现格里森）空军基地组织的战备出动演习期间，一架B-58轰炸机在跑道上被另一家B-10飞机的发动机尾流喷到，导致飞机失控滑行。最终该机左侧主起落架撞到了混凝土电气沙井箱，造成飞机起火。当飞机停下时，机上的三名机组人员开始弃机逃生，飞机指挥官和防御系统操作员仅受轻伤离开，领航员从逃生舱中弹出，但由于逃生舱落在距飞机548英尺的地方，领航员最终不幸身亡，船上搭载的5枚核武器中部分被烧毁，造成的放射性污染仅限于坠机区域，随后这些污染被相关人员清除。

1968年1月21日，一架来自纽约普拉茨堡空军基地的B-52轰炸机在格陵兰岛图勒空军基地跑道西南约7英里处坠毁。7名机组人员中有6人幸存，这架轰炸机携带的4枚核弹全部被摧毁。在飞机坠毁的区域的海冰上，发现放射性污染，在为期四个月的行动中，大约237000立方英尺的受污染的冰、雪和水以及坠机残骸被转移到美国批准的储存地点。虽然该事故造成了该地区的放射性污染，但在清理工作完成后，根据环境采样结果判断该地区已恢复正常。在此期间，丹麦政府派出代表监督了整个清理过程。