中国沿海11座核电站若能安全发电目前还需要做哪些工作?
中煤科工集团西安研究院 退休研究员王文祥 中国核工业部 退休高级工程师 董仕枢

摘要

本文借鉴2011年3月11日日本福岛因大地震发生核泄漏事故,指出了目前我国沿海11座核电站要保证今后能安全发电,在周围地区地震发生时,对地震可能会导致该核电站出现核泄漏事故的发生,从现在开始应该做哪些工作。并以2012年4月3-6日在北京参加中国国际核工业展览会期间现场预报地震为例,说明了目前所要做工作的重要性。

关键词: 地震 核泄漏 地应力普查 现场做临震预报

目前在我国沿海正在建设中的核电站已有11座,分别是辽宁红沿海核电站、福建宁德核电站、福建福清核电站、广东阳江核电站、广东台山核电站、浙江方家山核电站、浙江三门核电站、山东海阳核电站、海南昌江核电站、广西防城港核电站。2011年3月11日日本大地震引起福岛第一核电站出现的核泄漏,导致人们对核发电的安全性问题又重新给予审视,以噎废食者不可取,盲目乐观者亦不可取。对于核泄漏只有做到知其源、熟其性、防患于未然才能做到利用原子能永远朝着有利于人类生存的道路上发展。

1.目前世界上核电站选址存在着一种误区

核电站在选址之前,大都要远离大的断裂构造。这是因为人们已经注意到,地震的发生多与断裂构造有关,担心该断裂附近一旦发生地震,会导致核泄漏事故发生。对于地震形成的两种成因【1】而言,人们只关注到其中的一种——这就是在断层基础上诱发地震,而忽略了另外一种就是地震发生后断裂形成断层。所以核电站在选址问题上正确的提法应该是——

核电站要远离地下潜伏的震源区。

这样未来准备建的核电站和已经建成的核电站,就都存在着图1中提到的核电站周围是否潜伏着几级地震震源区这种问题,需要认真进行探讨。

当一个地方建成核电站,必需要查清在其方圆80公里范围内,地面上哪个地区潜伏着几级地震震源区(应力高值区),在80—160公里范围内哪个地区潜伏着几级地震震源区?在大于160公里以远哪个地区潜伏着几级地震震源区。

图1 核电站周围多少公里范围内潜伏着破坏性地震震源区示意图

2.目前我国的11座核电站安全发电还需要补做哪些工作

目前在我国沿海正在建设中的11座核电站必须要补做如下工作。

2.1查清核电站周围多远距离潜伏着几级地震应力背景场

对核电站周围地区地下5、7、10公里所在深度地区的地应力进行普查【2】,查清距离核电站多远是否潜伏着几级地震震源区,查清核电站周围有无深大断裂,。

2.2对核电站附近潜伏的震源区要实行MDCB法电磁波联网对震情跟踪监测、预报

对核电站周围已查明的潜伏震源区,对其活动必须要采取跟踪监测、捕捉临震信息、适时做出预报这种技术手段和防范措施。自唐山大地震以来,纵观国内几十种前兆手段和临震预报效果,目前还很难做到这一点,其原因在于监测这些地震前兆的仪器和技术手段,不是监测来自震源区内在地震发生时,所有地震前兆中的共性——脉冲电磁波,而绝大多数是监测地震前兆的个性。MDCB型地震前兆监测仪(煤(M)炭系统电(D)磁(C)波(B))监测的是所有地震发生时地震前兆中的共性,所以该仪器捕捉到的临震信息,即有附近地区的小地震前兆,也有远处较大地震的前兆,还有全球范围内大地震的前兆。因此该种地震前兆仪器强调的是远区、近区联网,共同监测、捕捉某个地区的临震信息。分析震情时要按照MDCB法预报地震专家系统中的查震报震法对近区MDCB—6型临震信息监测仪、远区MDCB—5型地震前兆监测仪监测到的震情进行综合研究。一般来讲,核电站作为震情研究中心台站,掌控近区各台站每天仪器监测的资料,然后再与全国MDCB法电磁波联网预报地震协作组建立业务往来,就可以共同捕捉震情,适时做出临震预报意见。

2.3在地震发生之前核电站采取必要防范措施

在确认最近十几天、几天该地区地震即将发生时,核电站根据制定的核安全应急、预警方案,采取相关技术措施,就有可能防治核泄漏事故发生。

3.为什么要用MDCB法来做未来临震预报研究

从核电站这一个角度看,核安全的核心,在于使(反应)堆不失控。在地震未发生之前,如何控制仪器仪表、系统设备设施不失灵,都要提前做出应急、预警方案等。而要做到这一点,必须对核电站周围发生的较大地震提前几天或十几天做出临震预报。目前只有MDCB法预报地震专家系统可以做到这一点。请点击www.mdcb.net网页,查看自2003年——现在每周三全国MDCB法电磁波联网预报地震协作组4名工作人员每周三所作国内外地震预报验证图。

4.2012年4月3日—6日中国国际核展览会上参观者见证的两次临震预报地震的验证效果

2012年4月3—6日,世界创新科学院和廊坊市安次区龙港科技开发公司联合参加了在北京举行的中国国际核工业展览会。在展会中除了展出上述科研成果和MDCB型仪器样品之外,工作人员还在现场展示了上周三——2012年3月28日国内、外地震预报验证图,见图2。4月4日又展示了现场所作国内外哪

图2 2012年3月28日预测验证图
些地区可能在4月3日——10日发生地震的预报图,见图3。

图2中利用国内廊坊、黄岛、西安、江阴、宜良、成都、米易、修武8个台站MDCB-5型地震前兆监测仪7天监测资料,预报了7个地区未来七天内可能有地震发生,7天后预报的6个地区发生了地震。其中预报的第6个地区在4月11日苏门答腊8,7级大地震发生。

图3中利用国内廊坊、黄岛、西安、江阴、宜良、成都、修武7个台站MDCB-5型地震前兆监测仪7天监测资料,预报了7个地区未来七天内可能有地震发生,7天后5个地区发生了地震。10天后另外两个地区附近也发生了地震。

图4是参展的站台,站台上方的横幅上明确写着——请参观者见证MDCB法最近几天两次所做的临震预报效果、参观工作人员如何研究震情现场如何做预报。

图3 2012年4月3日地震预报验证图

 

图4 参展现场参观人员在介绍如何做地震临震预报

 

图5 工作人员正在讲解MDCB法预报地震的情况

11座核电站如果采取上面监测手段和研究震情的工作方法,那么在地震发生之前,核电站在采取了相应防范措施之后,才有可能保证核电站不会出现因为防范不当而导致核泄漏事故的发生、从而使核电这一能源更好的造福人类。



参考文献

1.论及地震短临预报,王文祥,刘勇等,陕西人民出版社,1997年3月

2.怎样预报观测台站周围、国内外最近7天地震王文祥,杨武洋,陕西人民出版社,2006年7月

3.MDCB法预报地震系统简介王文祥杨武洋2006年7月24日西太平洋国际地球物理会议宣讲论文