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两次对切尔诺贝利事故考察纪实

发布日期: 2013-05-07

 

——兼谈切尔诺贝利事故和福岛事故之差别

 

陈兴安

 

编者按 

     1986426,切尔诺贝利核电站发生的爆炸事故造成8吨多强辐射物泄露,30人当场死亡。27年后的今天,这段历史或许已淡出世人的记忆,但“切尔诺贝利事件”留给人们的思索并未停止,核辐射防护相关领域的研究还在继续。本文作者陈兴安曾于1989年和1998年两赴切尔诺贝利,“是我国唯一被允许在事故堆内照相的中国人,也很可能是唯一有两次考察切尔诺贝利事故经历的中国人。”他将两次参观中的见闻及思考呈现于文,希望为读者所了解,为同行提供研究参鉴。

  

 

      一、从切尔诺贝利核事故得到的两点启示

 

 

      198912月初,我作为中华医学会代表团的一名团员,对前苏联莫斯科、列宁格勒和基辅的9个研究单位和大学进行了为期8天的参观访问,重点是了解和学习前苏联放射医学卫生界在处理切尔诺贝利事故中的宝贵经验和教训。从苏联切尔诺贝利核事故中可借鉴的内容是多方面的,这里我仅提出两点想法供大家参考。

      1、应当加强对核事故情况下受照人员心理影响的研究

      参观过程中,给我留下深刻印象的单位是设在基辅市内的前苏联医学科学院放射医学研究中心。它是19864月苏联切尔诺贝利事故后专门建立起来的研究机构,是一个对上述事故造成的后果进行理论与实际研究的中心。中心负责人Romanenko教授,是原乌克兰保健部部长,事故发生后改任此中心负责人。中心主要研究:放射事故受照者医学随访观察,以受照剂量较高者为对象;辐射流行病学调查,以撤离污染区及邻近区的60万人为对象;放射沉降物的放射生态学观察,包括土壤、水、空气及剂量学;群体及个人辐射防护的研究。   

      为了完成上述任务,中心设立了四个研究所:实验放射学研究所、辐射流行病学研究所、放射生态学研究所(与流行病学所可能合并)和辐射防护研究所,共有研究人员数百人。由于该中心处于组建阶段,各所分散于基辅市内,限于时间,我们仅参观了实验放射学研究所。据该所从事实验研究及剂量学工作的科技人员介绍,他们的研究内容大致包括:小剂量照射对神经、内分泌、肌肉的作用;对受到大剂量照射者还开展了对免疫系统和心血管系统影响的研究;对儿童甲状腺疾病的发生也给予了特殊重视。而给我印象最为深刻的是:该所高度重视行为科学的研究,在专门建立的实验室内设有迷宫、动物条件反射实验装置,并采用先进的计算机系统记录、分析。同时,重视精神因素的研究,因为在受照人群中相当普遍地存在着心理异常。这方面的问题,在美国发生三里岛事件时已引起重视。美国著名专家JIFabrikant19812月发表的有关三里岛事故健康效应的文章中,把精神卫生和癌、遗传损害以及新生儿发育障碍并列为四大健康效应之一,而且,其对精神卫生进行论述的内容所占篇辐居首位。

      我认为:我国在制订核事故应急计划时,应当考虑安排在有关核事故情况下对受照者心理影响方面的研究,并设法将药物治疗和心理治疗紧密结合起来,以取得更好的治疗效果。这方面的研究力度应当加强。

      2、应当进一步开展公众成员单位摄入核素年龄依赖剂量学以及母体核素对胚胎、胎儿辐射剂量贡献的研究

      苏联切尔诺贝利事故的发生,对ICRP2委员会工作的促进很大。在这之前,ICRP在其第30号出版物中应用的剂量学模式和生物动力学数据仅适用于工作人员,不适用于广大公众,因为有个年龄依赖问题。切尔诺贝利事故所涉及的绝大多数人是从新生儿直至老年人的不同年龄组的居民,并包括孕妇及其所怀胎儿。ICRP30号出版物所提供的有关数据难以满足上述核事故情况下的要求。ICRP198610月,即在上述事故发生后半年便迅速成立了公众成员摄入放射性核素年龄依赖剂量工作组,并于1990年初出版了该出版物的第一部分,包括氚、碳、锶、碘等12个核素的能应用于计算年龄依赖剂量系数的生物动力学数据和剂量学模式,填补了ICRP在次级限值方面的一项空白。我国在这方面的工作十分薄弱,仅有少数研究单位开展了研究。上述第一部分内容中引用的284篇文献,没有一篇的作者是我国科学家,今年将出版的ICRP56号出版物第二部分所引用的参考文献中,将有23篇的作者是中国人。至于母体核素对胚胎,胎儿辐射剂量贡献方面的研究,在我国也很薄弱。我建议:在充分利用国外已有成果的基础上,针对一些空白,特别是有关人的数据,从核事故应急的角度进一步开展上述两方面的工作。

 

      二、参观切尔诺贝利事故现场纪实 

 

      1998919,对于来自巴西、中国、德国、印度、日本、瑞典、英国、美国和乌克兰的国际放射防护委员会(ICRP)第2专门委员会12位委员及随从人员,是终生难忘的。因为,这一天,他们参观了曾震撼世界、使全球人民感到悲痛的切尔诺贝利4号核反应堆事故现场。作为这次参观中唯一的中国委员,写下所见所闻是自己应尽的义务和职责。

      上午800,我们一行20多人,分乘3辆面包车,驶向离基辅160公里处的切尔诺贝利核电站。离开一派繁荣景象的基辅市区后,汽车和行人逐渐稀少,但出现了在市内没有见到过的自行车旅游者,路边的一派生机,绿树成荫。通过验证,我们顺利地穿过哨卡,进行到核电站外30公里的撤离区。不久就到达4号核电站的二层楼接待小楼的门口,受到了该站辐射防护负责人等的热情欢迎,并破例允许我们带入个人相机。

      1、在接待小楼的γ辐射水平

      4号堆辐射防护负责人对我们的解说从接待开始。他首先示意我们看在门口上方所显示辐射剂量率,每小时0.64毫拉德。接着到了二楼朝向4号核电站阳台门口上方的γ辐射剂量则为每小时1.59毫拉德。后者正好是基辅地区本底γ辐射水平的100倍。但是,对于从事放射性工作的职业性人员来讲,这个剂量率并不算高,因为在这里可以在一年内工作1258小时,按每天工作6小时计,则可以允许工作209天。这个接待站离4号核反应堆大约只有1000,在4号堆爆炸后不久,在其堆内剂量率最高可以超过每小时10000拉德,也就是107亳拉德,那时,这里的γ剂量肯定要比现在高得多。因为,远在3公里以外的Pripyat镇在1986426傍晚的γ剂量率已达到了每小时10毫拉德。这说明,目前在4号核反应堆附近的γ辐射剂量率已显著下降。那么,究竟在4号堆防护壳内γ辐射水平如何呢?我们离开了防护小楼,来到了通向事故现场的卫生通过间。

      2、个人卫生防护措施高度严密,坏事正在变成好事

      1959年起开始从事放射劳动卫生的教学和科研工作,40年来大约在30多个不同类型的放射性工作场所开展过现场调查工作,但尚未看到过如此严密的个人卫生防护措施。从驻地出发前,基辅辐射防护研究所的研究人员发给我们每人一个个人计量计,一进入4号核反应堆前的卫生通过间,电站工作人员又发给我们每人一个。到了卫生通过间后,除了留下我们自己的短内裤外,每人穿上内外两套白色布防护服以及白色袜,白色手套,白色布帽,白色防放射性气溶胶口罩和黑色防护鞋,再加上一顶红色安全帽,大家都感到十分有趣,纷纷拍照留念。在4号核反应防护壳通道内上下楼梯16层,个个汗流浃背。在全身淋浴之后,进入生活区的食堂之前,前后经过3次全身放射性沾染的检查。这一方面表明事故现场的放射性沾染情况已经明显好转,另方面也表明人们接受了用生命为代价换来的教训,做到了认真细致、一丝不苟。这说明坏事正不断地从各个方面变成好事。

      34号反应堆内亲眼所见

      从外表上看,由于多年来已采取的各项防塌陷措施,你几乎已看不出4号堆是一个发生了严重事故的核反应堆,相反,显得既雄伟又挺拔,和周围的绿树红花相映成趣,因此,关键是要看核反应堆的防护壳内。由于善后工作和供少数有关专业人员参观的需要,在防护壳内开辟了一条相当长的通向相当于第8层楼的反应堆芯旁的通道。我们被告知这个通道的y剂量率是比较低的。通道不太高,有时头要碰到顶部和管道等,我生平第一次体验到安全帽的巨大作用,否则我的头皮至少要被碰破2-3处。虽然只参观了三个点,但很说明问题。

      一是设备先进的剂量监控室。有3台较先进的电脑,其屏幕上显示出4号核反应堆关键部位的情况。只有1名工作人员,除了密切注视电脑屏幕上的动态变化外,还兼管发放个人剂量计。设备很先进,是事故后建立的。大家在这里停留时间不长,也很少有人拍照。

      二是原控制室,面积很大,其破坏程度可以用千疮百孔来形容。有的控制板已不复存在,巨型显示板上原先的209个仪表,目下只剩下48个。据说其中一部分是被人挖走当作纪念。控制台对侧墙的上方,有一个1见方的孔,反应堆爆炸时的气浪就是冲破该处的墙后冲入控制室的。另一引起大家注意的是,在操键台的中央面板上,有一个γ剂量率的数据,每小时0.5拉德(500毫拉德)。按ICRP的建议剂量限值,每年在这里只允许工作4小时。写下这个数据的时间是1986616,反映了当时很高的辐射水平。

      三是一墙之隔的堆心旁,已被破坏的大型循环泵的上方的一个平台,位于第8层楼梯边,是大家能够达到的最高点,这里看到的是为了防止核反应堆塌陷而设置的大批支撑横梁。这里的γ剂量率也是大家当天看到的最高辐射水平。当时的实测值为每小时63.8毫拉德,几乎是接待室门口的每小时0.64毫拉德的100倍。根据剂量限值,在这里每年只能允许工人30小时。这个数值说明对该堆工作人员发放个人剂量计的必要性。当然,若同核反应堆爆炸时堆内每小时超过10,000,000毫拉德相比,那就是相对很低的了。

      参观结束,回到接待室,我们每个人收到了14号堆辐射防护部负责人Viadimir Baljun签署的证明,证明我在1998919接受的剂量为0.01雷姆,相当于10毫拉德,等于拍摄两张X胸片所受到的剂量。

      44号反应堆的现状和长远规划

      为了限制事故所造成的影响和保护工作人员环境,当前对于4号核反应堆的迫切任务是尽快采取加固措施,以降低塌陷的机率。旁边3号堆则继续在供电,并没有因噎废食。这些年来对4号堆已采取的措施有:在受破坏的4号堆中央大厅上方建起了临时的防护壳(Shelter),对原有的烟囱和墙壁进行了加固,并新建了4号堆的房顶以及扶壁和支架等。

      1996年由来自乌克兰、俄罗斯、欧洲联盟、美国和日本的专家组成的国际专家组,研究了如何将4号核反应堆改造成对环境是安全的场所。19961129上述国际专家组提出了一个分3阶段的行动计划:第1阶段,使之稳定和其它短期措施。第2阶段,将4号堆改造成为对环境是安全的场所需进行的准备工作。第3阶段,改造成为对环境安全的场所。

      5、印象与思考

      通过前后一天半的看录相、参观博物馆和深入到切尔诺贝核事故现场,以及回国后阅读有关报告,给我留下几点较为深刻的印象。乌克兰政府和人民为减少这次核事故对人和环境的影响,在国际有关机构和专家的支持下,作出了巨大努力。不仅促进了国际辐射防护事业的发展,为国际核能事业提供了宝贵经验,在治疗急性放射病和吸入I-131的代谢和远后效应等方面也为人类作出了很大贡献。4号核反应堆内外的γ辐射剂量率和发生事故时相比已显著下降。周围树木、花草生长良好。堆内剂量率已从发生核事故时某些地区超过每小时107毫仑降低到堆芯附近循环泵上我当时在场时的每小时63.8毫仑,几乎降低了105倍以上。对进入堆内工作人员加强了个人剂量监督和安全卫生防护监控措施,可以保证工作人员不会超剂量。4号堆工作人员的精神面貌良好,接待热情。

      参观归来后引发的一点思考是:大庆人创造的“三老四严”优良传统,应当继续大力提倡。当我们拖着有些疲备的身子从4号堆返回接待室的路上,一位外国同行说了一句“这是一次man made accident, 即人为的事故”。正如若干报告中所描述的:“在一系列延误之后,426凌晨,运行人员准备继续进行实验。但由于在先前24小时的操作错误,其中最关键性的错误是将所有安全系统都关闭掉并将大部份控制核反应的控制棒从核反应堆的堆芯中拔出,以及反应堆运行方面的错误、和不稳定,使核反应堆处在一个脆弱的、易受伤的状况……到了凌晨12340am.时,当操作人员发现情况异常,迅速揿下紧急停堆的按钮时,一切已太晚,反应堆已处于失控状态。到了12344am.堆内核燃料的温度从大约330°C上升到2000°C”。最终引起了这次重大核事故。上述事实充分说明,这是一次违反操作步骤,不严格按照有关条例进行操作所造成的恶性事故,是一次完全可以避免的人为事故。

      面对这个不该发生的人类悲剧,使我回想起青年时代经常听到的一句名言“三老四严”。结合我国科技界的现状,我认为,要从这次事件中认真吸取教训,避免发生类似的核方面或其它方面的大事故,很重要的一条,就是要继续发扬我国60年代大庆人创造的“三老四严”作风。

 

 

      三、日本福岛核事故同切尔诺贝利核事故的比较

 

      1、切尔诺贝利

      反应堆:没有安全壳,石墨慢化反应堆燃烧了10天喷出辐射至周围环境。

      抢险工人:救火人员和最初反应者发生急性放射病,其中28人在数月内死亡,发生急性放射病的工人中,白内障的发生率很高,其中数人死于致白血病条件。

      居民:居民没有被及时告知(not alerted in a timely fashion),没有即刻撤离。例如Prypiat成为一个弃城;食物消费没有即刻禁止;5年之后,对食用了受到高水平放射性碘污染的牛奶的儿童进行了流行病学调查(甲状腺所受剂量为1005000 mGy)。迄今已发生率6000多例甲状腺癌,儿童白血病的增加尚未得到始终如一的报道(因为骨髓剂量较低)。对于生育缺陷也无令人信服的证据,心理障碍看来是最重要的。

      抢修工人:超过500000名抢修工人(清洁工,清理工)被安排从事处理被污染的环境;他们所接受的剂量平均为100mSv,最高达到1000mSv;在事故发生20年之后,没有始终如一的有关白血病的增加;有报告称白内障增加。

      2、广岛和长崎

      短暂的照射:短于1秒以及没有放射性碎片的沉降物。

      宽剂量范围,同γ射线和某些中子是距离和屏蔽(从﹤0.005mSv4000mSv)有关。

      1950年至2000应用Kosei系统进行综合死亡率的随访。

      在广岛和长崎地区的癌的发生率是发生在1958年至1998年。

      在随访60年之后,少于1000例癌能归之于辐射诱发,而大多数(most)是有其他因素诱发的。来自抽香烟,C型肝炎病毒以及其他生活方式等因素对危险的贡献明显超过辐射。低于100-150mSv所致效应的证据尚无结论。

      3、福岛

      反应堆:有安全壳,风主要吹向海洋;虽然在氢爆炸和压力增加时,某些排放物可以到达居民区。排放物主要是碘-131以及铯-137

      撤离:居民较早得到通知,最终有200000人从家中撤离。

      食品的限制:对食品的监督开始极早。污染水平超过标准的不投放到市场。

      儿童:对1000多名儿童的甲状腺进行了测量,仅少数儿童超过监测限值。

      工人:在反应堆区域不断轮换的约8000人,迄今为止约30多人接受剂量超过100mSv(平均大约为8mSv),这个剂量100mSv不足以引起急性放射病,但足以增加得癌的终身危险达到1% 2013228,日内瓦——国际专家组对日本福岛第一核电站事故的健康风险进行了全面评估,其结论是:对日本国内外的一般人群而言,预计风险很低,不会观察到癌症患病率上升到高于基线水平。外加所摄入的放射性物质,导致2名工人接受剂量达到600mSv;没有发生放射病和急性放射效应;涉水在高活度放射性水中的工人出现轻度皮肤发红。

 

切尔诺贝利核事故参观花絮

 

       为了让大家在短短一天内的参观收获更大,理解更深,乌克兰Likhtarev教授特意安排大家看了45分钟的录相和参观切尔诺贝利核事故博物馆。参观切尔诺贝利4号核反应堆之后又到3公里外的Pripyat镇作短暂停留,到新建的Slavonic镇进行参观。

      45分钟录相感人肺腑

      这个用英语解说的录像,记录了事故现场的惊险场面。大批年青抢险队员在高辐射水平地区清理现场和进行放射性除污染时,没有一个队员按规定时间下岗。为了怕大火熄灭后死灰复然,救火队员严密观察火情长达数小时,避免了大火蔓延至邻近其它核反应堆,并防止了氢气爆炸和汽轮机油点燃而引起另一场大火,但他们的健康却由于受到大剂量辐射照射而受到严重损伤,有的甚至为此献出了生命。这是一曲感人肺腑的英雄赞歌。录像里一位90多岁老人坚持要返回禁区取衣服,老人留恋故居,在那居住了一年多后不幸去世,反映了部分老人对撤离很不适应的心理。

      博物馆内场面发人深省

  博物馆外观很普通,共有两间约60平米的展室和一间约100平米的展厅。布置独特,内容悲壮,以上千张参与抢险的志愿人员、民警、救火队员、民防队员、战士、煤矿工人和电站工作人员的黑白相片及当时现场使用过的直升飞机、警车、云梯等实物为主,配以声光设备。踏进第一展室,首先映入我眼帘的是悬挂在半空的电钟上所指的那个连续发生2次爆炸的不幸时刻——莫斯科时间1986426星期六凌晨124分。钟的下方是1辆抢险的民警用吉普车,车的后上方是2名扛着云梯的救火队员的模型,其四周是大量勇士们的半身相片,和现场救火等珍贵镜头。这个展室的后半部,在半空中悬挂着数十面由原苏联共产党领导部门奖给英雄们的红色锦旗,和上千张英雄们相片衬托在一起,显示了一场波澜壮阔的为缩小核事故的不良影响,最大限度减少人员伤亡的人民战争。第二展室除了展出直升机等实物外,重点介绍了国际上的支援,在半空悬挂着的支援各国的旗帜中,我找到了伟大祖国的1面五星红旗,倍感亲切和自豪。这是国际大家庭的“一方有难,八方支援”。第三展室的屋顶上布满红、黄两色的灯泡,反映世界各地区受到污染的分布情况。

  后墙上四幅巨型相片,每张集中了110多位活泼可爱的当地儿童,似乎提醒一切从事核能工作的人们,要以对下一代健康高度负责,对每项操作都要认真细微,做到万无一失。

      绿树成荫、大楼林立,但空无一人的Pripyat

      在切尔诺贝利核电站用过午餐后,我们便驱车来到Pripyat镇。Pripyat镇由于在1986426傍晚发现该地区的γ剂量率达到了每小时1毫拉德和大约每小时10毫拉德而决定要求居民全部撤离的。1986427下午2时,政府用了大约1200辆公共汽车开始撤离工作,总共撤离人数约为44600人,从此,这些居民一直没有回来。我们从驱车进入该镇起直到在中心广场停车下来参观,在葱葱郁郁的绿荫中,见到大批完好的楼房,但空无一人。这种景象恐怕很少有人见到过。Likhtarev教授动情地告诉我们,这里已经是一个死城,是一个“纪念碑”。大家无言回答,也无心参观,照下几张照片后,很快离开了这里。

      生机盎然、一派繁荣的Slavutich新镇

      Slavutich镇是专门为切尔诺贝利核电站工作人员新建的一个镇,位于核电站东60公里,有一铁路将新镇和电站相连。此镇始建于1987年,短短三个月就完成了设计。到了199091该镇已有居民23,000人,其中包括8,000个儿童,26个民族。到达该镇已下午4点多,正是星期六,路上行人很多,在夕阳映照下,一派欣欣向荣的景象。住宅很美,道路整齐,绿化也很好。从广场四周的露天餐馆不断地奏出美丽动听的音乐。在广场的一端我们瞻仰了在松树林下的在这次核事故中光荣牺牲的烈士们的陵园。随即我们参加了晚宴,衷心感谢主人的热情接待,表示要用自己的专业技术更好地为核能事业服务。

 

作者简介:

 

 

 

      陈兴安   卫生部中青年突出贡献专家。1992年起享受国务院特殊津贴,是卫生部重点赞助的5WHO归国学者之一。1954年北医医疗系毕业。19549-19559月北医苏联劳动卫生卡姆恰特诺夫研究生。19564-19575月总后防化防原子军医师资训练班结业,是第二军医大学为北医等10所重点高等医学院校培养的10名我国第一代放射卫生防护专家之一。曾担任北医工业卫生102教研室讲师兼放射劳动卫生教学小组组长近20年。作为第一完成人获得国家科技进步二等奖1项;省部级科技进步奖3项;预防医学科学院科技进步2等奖2项;出版多部专著;发表论文近百篇。