第05版:国际

中国能源报 2024年09月02日 星期一

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福岛核电站燃料碎片取出再延期

■本报实习记者 杨沐岩 《 中国能源报 》( 2024年09月02日   第 05 版)

  近日,东京电力公司启动了福岛核电站2号机组的核燃料碎片取出工作,但由于操作当天发现相关设备安装错误,碎片试取作业被迫延期,何时重启尚无法确定。这项工作也被称作福岛核电站退役工作的“最大难关”。随后,日本经济产业大臣斋藤健会见东京电力公司(以下简称“东电”)社长小早川智明,并要求调查错误原因。

  2019年以来,福岛第一核电站的燃料碎片取出工作经历多次推迟。作为核电站退役的关键一环,取出碎片的环节反复拖延让后续工作难以开展,日本政府和东电能否实现“30—40年内完成退役”的计划正变得越来越不确定。

  ■第四次延期

  近期,东电计划利用提取装置进行小块燃料碎片。装置由5段管道连接构成,从反应堆侧方插入安全壳内部,前端垂下的3—4米长的线缆,利用安装在末端的爪状工具,夹住小块碎片并取出。但在准备安装管道的时候,工作人员发现管道的组装顺序不对,但由于内有线缆,无法在作业现场立即更改管道的顺序,操作被迫停止。

  据日本媒体报道,本次使用的装置由三菱重工神户造船制造。管道在7月底就已经组装好,顺序错误的问题在一个月内都没有被发现。针对此次设备问题造成作业推迟,东电社长小早川智明表示:“正在与合作企业探讨如何在质量管理等方面承担责任。”

  据估计,福岛第一核电站1号至3号机组内共有880吨燃料碎片。2011年福岛核事故发生时,核电站1—3号机组正在运行,事故导致应急电源中断,反应堆堆芯无法冷却,熔化的燃料和机组内的其他结构混合,形成燃料碎片。

  2019年,东电确认可以取出2号机组内的石子状燃料碎片,但次年宣布推迟提取作业。随后该公司又于2021年计划利用机械臂取出碎片,但由于设备开发缓慢、机组内堆积物堵塞,作业再次推迟。今年1月,东电第三次宣布推迟碎片取出,近期又经历第四次推迟。

  ■整体工作进展迟缓

  2011年福岛核事故发生后,日本政府和东电制定时间表,计划在30至40年内完成福岛第一核电站的退役工作。由于辐射强烈,燃料碎片分析工作难以进行,其中的物质比例、形状和硬度等信息无法确定。

  燃料碎片还具很强的辐射性,同时也会释放极高热量。所以取出工作过程中,要不断注水进行冷却。东电称,碎片热量明显降低,安全壳内温度维持在约20至35摄氏度。不断产生的冷却水和渗入机组的雨水、地下水混合形成核污水,在经过滤后储存在福岛第一核电站的储罐内。去年8月,日本启动核污水排海计划,一年间,超过6万吨的核污水被排放到海洋中。据东电统计,截至今年8月底,未经稀释的核污水储量已超130万立方米,达到储量极限的95%。

  按日本政府和东电制定的计划,燃料碎片取出工作应于2021年之前启动,从2号机组开始,分阶段扩大清除规模。此次2号机组的碎片取出设备原定需要一周左右才能到达安全壳内的燃料碎片处,而取出则再需两周时间,且取出量不足3克。

  据东电调查,1号和3号机组内的辐射量高于2号机组,目前正在研究如何降低辐射量并安装相关设备,燃料碎片取出的具体方法仍未确定。此外,即使能取出燃料碎片,但如何处置大量放射性废弃物,也将在取出工作开始后才讨论。福岛第一核电站能否按照时间表在40年内完成退役工作,正变得越来越不确定。

  ■难排除“不取出”方案

  针对燃料碎片取出的第四次延期,福岛县危机管理部门相关负责人指出:“这是人为的低级错误,最近发生的问题,可能会给县内居民带来极大的焦虑。”他要求东电调查事故原因,防止类似错误再次发生,并为当地居民提供易于理解的工程进度信息。但东电表示,确认错误原因需要一定时间,取出作业何时重启仍不确定。

  取出燃料碎片工作一拖再拖,后续退役工作也难以开展。在被日本媒体问到如何看待30—40年退役的目标时,前日本原子能规制委员会委员长更田丰志坦言:“毫无疑问,这很困难。在许多事情都不清楚的情况下,这个期限不是完全根据工程技术确定的。”他也表示,并不能排除“不取出燃料碎片”的方案。

  “起初,日本政府和东电预测燃料碎片位于压力容器正下方的混凝土基座上,计划打开安全壳和压力容器的盖子,从上面取出碎片,但碎片已经散落到了安全壳底部。随后,日本政府和东电改用了在安全壳底部钻洞,从侧面取出碎片的方法。”原京都大学反应堆实验所助理教授小出裕章认为,这种方法无法注水屏蔽辐射,也只可能取出洞口附近的碎片,位于被基座挡住的另一侧的碎片难以清理。因此他认为,最可行的方法是利用“石棺”封闭机组,等待未来100—200年间辐射衰减和科技进步,再处理燃料碎片。