图为2011年3月25日出刊的美国《商业周刊》杂志封面
新浪财经讯 最新一期美国《商业周刊》杂志于2011年3月25日正式出刊，本期封面文章标题为“核能安全的未来”。文章称，福岛核事故已给核能业罩上了一层阴云。但是，不断采纳保障核能安全的新设计思路，是能够起到消除社会对核能的担心和实现安全利用核能的目的。
从三里岛、切尔诺贝利和福岛核事故来看，首先是出现事故，然后是可预料的事后分析推断，认为核电厂设计存在瑕疵，日常检验不完备，防护措施崩溃，原本应可靠的备份电源后被证明不可靠。计划人员缺乏应对最恶劣事故的想象力或意志力。
应该有可以打破以上再三重复模式的出路。核电厂安全是永无止境的事情，但它们的安全程度应能做到比今天更高。做到这一点的重要方法是不耻下问。下一代核电厂必须建成可与自然界和人类本性和谐共处，而不是危害两者的形式。即使可能会发生小问题，它们首先在设计上必须是安全的，最终阻止重大危害发生。以核电业行话表示，应做到轻而易举的安全性(walkaway safe)，它意味着假如电站所有动力失效，冷却液外泄和人员撤离现场后，也不会出现反应堆芯融解，乏燃料棒失火和向大气喷发放射性蒸汽事故。
已有一些简单易行和节省开支的明智宗旨开始在中、印、美的在建核电厂推广。这些新型核电厂采用了被动式安全特性。所谓被动，意味着反应堆安全不取决于运营者不断调整正确的开关、传感器和加载器等主动型介入方法，它意味着依赖于一些物理特性。
例如，美国西屋公司(Westinghouse)新型AP1000型反应堆，在反应堆舱之上有一个巨大的，有自动阀门控制的应急蓄水池。若设备冷却系统失效，阀门会自动打开，依靠极可靠的自然力，重力起作用的冷却水会源源不断地流下来，冷却含有污染性物质舱的外壳。随后，另一个具有物理特性的力量，气体对流会发挥作用。随着高温冷却水变为蒸汽上升，当它在建筑物顶层被冷却后，会再次转为液态流回蓄水池。西屋公司预计，蓄水池中的水容量足以维持3天的冷却作用。此后由柴油发电机带动的水泵会启动工作，它不断从现场周边的水库中抽水，为蓄水池增加水量。
这不只是停留在设计图上的想法，而是由东芝公司控股的西屋公司在建设浙江三门核电站项目中实际采纳的安全措施。该电站预计2013年并网发电。在乔治亚州的Vogtle，安装2台AP1000型反应堆的土建工程已启动。全美市值最大的电力公司Southern Co。已有1400名员工进入现场，预计项目今年获得开工建设和运营许可证。通用电气与日立公司合资经营的法国阿海珐公司(Areva)，以及其他核电设备制造商都紧随西屋之后，在力争为自己的新式设备获取美核能管理委员会(Nuclear Regulatory Commission，NRC)颁发的合格证。
批评人士辩称，核电厂从未有过真正的安全。此言的确不假，任何时候只要让原子分裂，就必然出现不安全风险。但是，自福岛核泄漏事故以来，核电站至少有一件事是无可争议的。它产出了人类急需，而又不会造成全球变暖的温室气体的电能。只要核能是世界能源组合的一部分，尽最大可能来保障核电站的安全才是有意义的。
奥巴马在今年1月的国情咨文中呼吁，美国要建设新一代的安全和清洁的核电站。在2月份出炉的2012财年预算申请中，他要求为新型核反应堆提供3600亿美元的政府支持贷款担保。他同时还为被能源部冠以第四代核反应堆申请1.25亿美元的财政支持。能源部称其为，具有在为电厂所有者提供增强性的投资保护的同时，还有改善公众对核能信心的安全和可靠性的先进特性。核电当前面对包括高昂建设成本在内的各种挑战。福岛核事故只是更简单易行和更安全的核电成为最大挑战的一个提示。
开发核弹的重要人物之一，意大利物理学家恩里科-费米(Enrico Fermi)1942年末首次提出了“持斧者(man with an ax)”的核能安全机制。若核反应堆失控，持斧者的职责就是迅速砍断绳索，让吸收中子和阻止核反应继续的镉棒落下。据橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory，ORNL)的出版物记载，一位当时在现场的技工回忆称，持斧者只要在接到费米砍绳的手势，他就会迅速行动。
现在没有了持斧者，但核能业在此后的数十年内接连不断出现烙有耻辱的事故。原因之一是对特定设备的设计形式和本身固有不安全因素的轻水反应堆的完全依赖。轻水反应堆的广泛应用是1950年代，美国核海军之父，上将海曼-瑞克沃(Hyman Rickover)的选择。他当时决定，美国1955年建造的首批鹦鹉螺号核潜艇要用固体氧化铀作为动力，用水作为冷却液和缓和剂(moderator)。
因为这类动力形式一方面可尽早装备军队，另一方面它还在反应过程中产生用于制造核弹的副产品钚239。瑞克沃一直坚持这种设计形式。但物理学家Robert Hargraves与核工程师Ralph Moir在2010年的《美国科学家》杂志上撰文解释，这种形式本身就存在巨大缺陷。受热与辐射后的燃料棒会很快被损坏。对损害裂变过程中衰变期短的，像氙135一类副产品，需要时刻警觉地控制，它们正是最终导致切尔诺贝利核电站爆炸的不稳定元凶。衰变期长的副产品很多，但具有剧毒。循环使用的冷却水的腐蚀性和放射性都会变大。为增加水的沸点，必须将其加压至环境压力的150倍。因此需要一套价格昂贵的容器、管道和阀门，同时也增加了具有放射性的蒸汽发生爆炸性外泄的风险。总之，这类设计形式与被动式安全设计形式完全相反。
瑞克沃的选择，给核能业带来了延续性的结果。宾西法尼亚州西坪港(Shippingport)安装的首套商业核电设备的设计形式与鹦鹉螺号潜艇上的很相似，由此也奠定了延续至今的模式。Hargraves和Moir两位学者感叹道：“最令人疯狂的是，历史、科技和监管上的原因，共同酿成了人们要摆脱目前这种以固态燃料、用铀为基础的电站模式的极其困难局面”。
西屋公司的AP1000型和阿海珐公司的EPR型反应堆并未完全摆脱瑞克沃的思路，它们仍有固体燃料堆芯和高压水冷却系统。但它们要比老式的轻水反应堆安全得多。阿海珐称，EPR型反应堆具有4套之多的安全系统，而非大多数现在运行的反应堆具用的2－3套系统。西屋公司表示，AP1000反应堆比当前运行的反应堆安全100倍。尽管还有待讨论，但这些说法并非企业自吹。这些新系统是经过作为NRC审核，并颁发合格证内容一部分的工程分析后得出的结果。能源部也支持丹麦Babcock & Wilcox公司和美国伯克德工程公司(Bechtel)开发125兆瓦的小型，即插即用(plug-and-play)模块式反应堆。
因受支持核能和反核能组织倡导理念之间冲突的影响，新式、更安全的核电站无法顺理成章地进入实用。电力公司和设备制造商不想向人们暗示老式反应堆不能安全运行的信号。事实上，西屋公司在AP1000的营销文件中指出，即使是老式反应堆的安全性也比监管者NRC的标准高出两倍。Southern Co。公司称，公司当前运行的各核电站极安全。
但是，反核能人士指责安全问题的理由不足。耶鲁大学社会学教授Charles Perrow认为，针对核能问题的最简洁答案，就是不再建设新的核电站。他多次撰文谈论1979年三里岛核电站发生的反应堆部分融解事故，并认为世上根本没有不会发生事故的系统。
若更糟变为最糟情形时，最能够带来信心的安全系统是被动式系统。国际原子能机构(IAEA)已创建了这类被动式系统的一流结构形式。在最高等级的A类无需信号输入，也不需要外接电源或外力，没有机械零部件，甚至没有发挥作用的流体。例如，像非常坚实的混凝土墙。西屋公司设在AP1000反应堆的含污染物质容器上的水池不属于最高等级的A类，因为它的工作原理需要有流动液体和阀门。
第四代反应堆将是与以往完全不同的设计。其中许多的反应堆根本不再用水，而是用氦和液态钠作为冷却剂。大多数新式反应堆也摆脱了用铀235作燃料，而是用不同的铀同位素，或液态铀混合物，或钍作基础燃料。
最接近商业发电的新式反应堆设计是热载体床式反应堆(pebble bed reactor)。德国和南非数十年来，现在加上中、美都在研发这种工作原理的反应堆。它的铀燃料密封在30多万个像网球大小的球体内，每个球体含有数千个微小的，像金属石榴那样的，镀有石墨外层的燃料小球体(graphite-coated fuel seeds)。产生辐射的裂变产品会被外部镀层吸收，即使核电站冷却系统失效数天，其中的核燃料也不会变热到足以融解的程度。
中国是最接近商业化利用以上新型核反应堆的国家，它把南非因财力不足而放弃的工作向前推了一步。与麻省理工学院合作的清华大学，正在运行10兆瓦试验性反应堆。中国华能公司与山东省合作，在当地的石岛湾建设一座200兆瓦核电站，这也是中国最大的一座核电站。美能源部依靠位于爱达荷州福尔斯市的爱达荷国立工程和环境研究实验室，领导着美国下一代核电厂的核能计划。能源部长朱棣文已任命了一个审核委员会，要在今年下半年决定该项目是否进入下一阶段。据该实验室的超高温反应堆科技发展办公室主任David Petti称，若继续向第二阶段推进，美国的热载体床式反应堆可能在2025年开始运营。
然而，大容量的热载体床式反应堆安全效果不佳。据Petti介绍，在容量超过600兆瓦时，这类反应堆相对于使用普通燃料棒反应堆的安全性优势会消失。大容量反应堆中热载体发热量，会达到它们无法快速散掉热量的程度，随之会像铀燃料那样出现融解，泄出放射性物质。热载体床式反应堆的最佳容量在250-600兆瓦之间。Petti甚至想象这类反应堆能够安全地紧挨着企业建造，它们发出的多余电量可用于加热工业设施和生产石化产品。
人们同时也在审视液态燃料。最早在1944年时，费米在芝加哥对世上首个液态燃料反应堆做了测试。它使用溶于水的硫酸铀。ORNL实验室1965年在田纳西州完成了使用更先进的液态燃料，融解于氟化盐的铀反应堆的临界状态测试。这项实验持续了5年时间，但因后续资金短缺而停顿。现在，印、法和美国的科学家在试验另一类改型的反应堆，即液态氟化钍反应堆。
可能影响力最深远的设计方式，是来自微软前首席科学家Nathan Myhrvold领导的，部分由微软共同创始人之一盖茨资助的Intellectual Ventures公司拍卖掉的业务，现称为TerraPower公司的创新。该公司利用庞大的计算能力，设计出了可使用今天被视为废料的铀的一种同位素来推动反应堆运行，运行时间可长达数十年。这种最初产生于1950年代的概念，是建立起一个缓慢运动的卷曲形态，其中的中子会把惰性的，非裂变的铀238类燃料转变为易分裂的，像钚239类的同位素，能量在此分裂过程中被释放出来。TerraPower称，该方式使用后的乏燃料也不能用作制造核弹的材料。盖茨担任董事长的该公司，一直在寻找生产合作伙伴和一个能够安装这类反应堆的国家。但至今尚无任何国家接受此新科技。
像以上的科技性突破正是对核能安全问题的回应，但并非涉及到对所有问题的回应。提高核电站管理水平也是重要一环。在许多人看来，福岛核事故最恼人之处，是它发生在一个对品质要求最高的国家中。日本曾创造出防差错技术(poka-yoke)，本应能消除出差错的可能性。
但防差错技术的问题在于它主要是防止每日运行中的差错，而非策略性差错。以此次事故看，日本监管机构和东京电力公司似乎都低估了巨大海啸会冲垮福岛核电站防波大堤的风险。日本著名地震学家和政府地震灾害顾问Katsuhiko Ishibashi在2007年就发出过大地震会引发核事故的警告。福岛核电站6台反应堆中最老式的1台，前不久还获得了再延长10年寿命的许可，尽管监管机构已发现电站的维护管理力度不足，以及东京电力有着污点多多的监管史。
公平地看待东京电力，的确不存在抵御风险的绝对安全的系统。公司发言人Hiro Hasegawa称，公司在2007年地震后确实加强了福岛第一核电厂的所有反应堆。他称，公司2003年与监管机构的争执，部分是因监管机构对一个重要地方有头发丝般的裂缝提出过度苛刻要求所致。
实际上，在福岛核事故中，日本人没有错误。康奈尔大学管理学院，管理学教授 J.Edward Russo认为，当人们尚无处理事故的清晰思路时，他们自然会尽量压低灾难性事件的威胁。他们还会表示，不可能对无法预见的事件进行规划和采取行动，因此从清单中取消不必要的开支和事项。
为了做到真正的安全，未来的反应堆必须能承受最恶劣和最严峻的灾祸。实际上，甚至最冷静和最熟练的专家也会做出可怕的决定。据分析三里岛事故，并著有《常态事故》一书的耶鲁大学社会学教授Perrow称，该电站的运营人员拒绝相信告知他们反应堆中水已沸腾的仪表读数，而宁愿信任另一个给出不同信息的仪表读数。
在这种情形下，被动式安全系统刚好发挥作用。最理想的被动系统，在本质上就应像处于盆形物底部的一个球体那样稳定。当球被晃动时，它倾向于在底部来回滚动。而与生具有不稳定特性的系统刚好相反，如同球体放在另一个球体之上那样。
核反应堆应具有像处在盆形物底部球体那样的被动安全系统。对未来核电站而言，安全因素应设计成为设备内的一项基本特性。当前的反应堆要做到这一点不易，其中的一些反应堆将伴随我们的后半生。对这些核电站而言，解决问题的办法是在允许的情况下，不断进行改造，设置更严密的监控和创造性地思考它们究竟会在何种情形下出错。
亡羊补牢也还有用。专门为与在出事故前，分析出错风险打交道的机构提供咨询意见的美空军研究室顾问Gary Klein认为，制定计划者通常认为自己足以聪明到能够超越今后可能出现的困难，低估了发生事故的危险性。
谈论利用核能更安全，并不是说使它足够安全。这是政治评判问题，而不是核能工程师的问题。若日本核辐射噩梦继续恶化，反对核能的舆论就很难被忽视。已有人呼吁拒绝核能。尽管这只是先兆，但美国NRG Energy公司3月21日表示，它将暂缓在德州南部的增扩核电厂项目，因为可能会出现监管机构因福岛核事故而做某些调整。这些核电站都是以进化的第三代强(GenerationIII+)技术为基础设计的。另外，中国核电企业高管们3月22日确认，他们会继续进行第四代的热载体床式反应堆的建设。华能核电开发公司(Huaneng NuclearPower Development)副总经理Cui Shaozhang告诉彭博新闻社，日本福岛核电站使用的是老式科技，而中国核反应堆使用的是更先进的科技。
这就是有关核能安全争论的两个面目。福岛可能会停止发展核电，抑或会刺激起它对更安全的核反应堆的需求。原子能的未来就存有风险。(皖东)
