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国际核事件分级表

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国际核事故等级量表（INES)于1990年[1]由国际原子能机构 (IAEA)提出，旨在发生核事故时能够迅速传达重要的安全信息。

该量表按照对数尺度进行分级，类似于用于描述地震震级的矩震级。事故每增加一级代表其严重程度大约是前一级别的十倍。与能够定量评估事件强度的地震相比，核事故等人为灾难的严重程度的判断主观性更强。因此事核事故的等级级别在事件发生后很久才能最终确定。因此，该量表的目的并不是为了协助具体救灾部署工作。

1 具体细节编辑

每级事故都包含多个标准和指标，以确保不同官方机构对核事件评级保持一致。国际核事故等级分七个非零级别，包括三个事件级别和四个事故级别。此外还有一个0级。

事件等级由以下三项中分数中最高的一个决定：厂外影响、厂内影响和纵深防御退化。

水平 分类 描述 例子
7 特大事故 对人和环境的影响:
  • 放射性物质大量释放，对人员健康和环境具有大范围的影响。要求实施有计划和长期的应对措施。
 迄今为止，已经发生了两起7级特大事故:
  • 切尔诺贝利事故，1986年4月26日。测试过程中的不安全操作导致临界事故，发生强大的蒸汽爆炸和火灾，将很大一部分堆芯材料释放到环境中，最终导致56人死亡。由于烟羽放射性影响，切尔诺贝利(人口约14000)的大部分被遗弃，普里皮亚季市(人口约49400)被完全遗弃，在反应堆周围30公里（19英里）范围内建立了禁区。
  • 福岛第一核电站事故，从2011年3月11日开始的一系列事件。 2011年东京地震和海啸对备用电源和安全壳系统造成的重大损坏，导致福岛一号核电站的一些反应堆发生过热和泄漏。[2]在电站周围20公里（12英里）处设立了临时禁区。[3]政府甚至考虑疏散距福岛225公里（140英里）的世界上人口最多的大都市——日本首都东京。[4]
6 严重事故 对人和环境的影响:
  • 放射性物质显著释放可能需要实施有计划的应对措施。
 迄今为止，已经发生了一起6级严重事故:
  • 前苏联玛雅化学联合公司的克什特姆核废料爆炸事故，1957年9月29日。军用核废料后处理设施的冷却系统出现故障并引起爆炸，爆炸力相当于70-100吨TNT炸药。[5]大约70至80吨高放射性物质被带入周围环境。对当地人口的影响尚不完全清楚，但据报道，66名当地居民持续暴露于中等高剂量率而出现了一种称为“慢性辐射综合征”的独特病症。至少有22个村庄被疏散。[6]
5 影响范围较大的事故 对人和环境的影响:
  • 有限的放射性物质释放，可能需要实施一些有计划的应对措施。
  • 数起辐射致死事件。

对放射性屏蔽和控制的影响:

  • 反应堆堆芯严重损坏。
  • 装置内释放大量放射性物质，有较大概率导致显著的公众辐照。可能由重大临界事故或火灾引起。
  • 温斯乔火灾，英国塞拉菲尔德，1957年10月10日。[7] 军方的一座石墨慢化受热导致石墨和金属铀燃料着火，将堆内放射性材料以放射性尘埃释放到环境中。
  • 三哩岛核泄漏事故，美国哈里斯堡 ，1979年3月28日。[8]设计和操作失误导致冷却剂逐渐流失，导致部分堆芯熔化。被释放到大气中放射性气体数量未知，因此这起事故造成的伤害和疾病可以从流行病学研究中推测出来，但永远无法得到确证。
  • 乔克河事故，[9][10]加拿大安大略省乔克河，1952年12月12日。反应堆堆芯受损。
  • 戈亚尼亚事故，巴西，1987年9月13日。一桶遗留在废弃医院的氯化铯辐射源被拾荒者发现，他们不知道辐射源的性质，于是在废品站出售。导致249人被辐射污染，4人死亡。[6]
4 影响范围有限的事故 对人和环境的影响:
  • 放射性物质的少量释放。除了当地食品控制外，一般不需要实施额外的应对措施。
  • 辐射至少造成一人死亡。

对辐射屏蔽和控制的影响:

  • 燃料熔化或损坏导致放射性释放超过堆芯放射性总量的0.1%。
  • 装置内释放较多放射性物质，有较大概率导致显著的公众辐照。
  • 塞拉菲尔德(英国)——1955年至1979年的五起事件。[11]
  • SL-1实验电站(美国)——1961年，反应堆达到瞬发临界状态，导致三名操作员死亡。
  • 圣洛朗核电站(法国)——1969年，部分堆芯熔化；1980年，石墨过热。
  • 布宜诺斯艾利斯（阿根廷)–1983年，RA-2研究堆在燃料棒重排过程中发生临界事故，一名操作员死亡，另外两名受伤。
  • 雅斯洛夫斯基 博胡尼斯核电站（Jaslovské Bounice）（捷克斯洛伐克)–1977年，反应堆厂房污染。
  • 东海村JCO临界事故(日本)——1999年，后处理设施中三名缺乏经验的操作人员导致了一次临界事故；其中两人死亡。[6]
  • 马雅普里事故(印度)- 2010年，一台含有危险放射源的大学辐照器被作为废料出售并拆解。
3 重大事件 对人和环境的影响:
  • 工人辐照量超过法定年度限额的十倍。
  • 辐射对健康的非致命确定性影响(如灼伤)。

对辐射屏蔽和控制的影响:

  • 工作区域的辐照剂量率超过1Sv /h。
  • 设计中预期之外的区域严重污染，造成公众辐照的可能性很低。

对纵深防御的影响:

  • 核电站接近发生事故，安全设施全部失效。
  • 高活度密封放射源丢失或被盗。
  • 高放射性密封源被错误运递送，且未能采用恰当的程序进行处理。
  • 热氧化物后处理厂(THORP)，塞拉菲尔德(英国)，2005年：安全壳内的高放射性溶液大量泄漏。
  • 保克什核电站(匈牙利)，2003年：清洗槽中的燃料棒损坏。
  • 范德罗一号机组事故，范德罗(西班牙)，1989年：火灾摧毁了许多控制系统；反应器被关停。
  • 戴维斯-贝塞尔核电站(美国)，2002年：由于疏忽造成反应堆上封头碳钢腐蚀达6英寸(15.24厘米)，仅剩3/8英寸(9.5毫米)的不锈钢覆层包裹高压(约2500磅/平方英寸，17兆帕)的反应堆冷却剂。
2 一般事件 对人和环境的影响:
  • 一名公众人员受辐照超过10 mSv。
  • 一名工作人员受辐照超过法定年度限额。

对辐射屏蔽和控制的影响:

  • 工作区域的辐射水平超过50 mSv/h。
  • 设计预期范围外的区域受到污染。

对纵深防御的影响:

  • 安全措施发生严重故障，但未造成实际后果。
  • 高放射性密封孤立源、装置或运输包装被找到，且安全设施完好无损。
  • 高放射性密封源未被正确包装。
  • 布拉耶斯核电站洪水事件(法国)，1999年12月
  • 阿斯科核电站(西班牙)，2008年4月：放射性污染。
  • 福马克核电站(瑞典)，2006年7月：备用发电机故障；两台在线工作，但故障可能导致四台都失效。
  • 贡德雷明根核电站(德国)，1977年：天气导致高压电线短路及反应堆迅速关停
  • 亨特森B核电站(苏格兰艾尔郡)，1998年：为反应堆冷却泵供电的应急柴油发电机，在1998年节礼日风暴期间的多次电网故障后无法启动。[12]
  • 志贺核能发电厂(日本)1999：由控制棒掉落引起的临界事件，该事件一直被掩盖直到2007年。[13]
  • 塞拉菲尔德Magnox后处理设施(英国)，2017年：确认个人受辐照剂量超过或预期超过剂量限值(一年内发生2起事件)。[14]
1 异常 对纵深防御的影响:
  • 一名公众人员受到辐照超过法定年度限额。
  • 安全部件发生小问题，但纵深防御仍然有效。
  • 低放射性源、装置或运输包装丢失或被盗。

(向公众报告小事件的安排因国家而异。很难确保国际核事故等级1级和0级以下评级事件的一致性)

  • 塞拉菲尔德，2018年3月1日(英国坎布里亚郡)，由于天气寒冷，一根管道故障，导致水从受污染的地下室流入一处混凝土场地，随后被排入爱尔兰海 [15]。
  • 亨特斯顿B核电站(苏格兰艾尔郡)2018年5月2日：在一次检查中发现3号先进气冷堆石墨砖发生裂纹。已经发现了大约370处裂缝，超过了350处的工作限值[16]。
  • 彭利核电站(滨海塞纳省，法国)2012年4月5日：2012年4月5日晚，2号反应堆在中午时分发生火灾，导致一回路出现异常泄漏。[17]
  • 格拉沃利讷核电站 ( 诺德，法国)，2009年8月8日：在1号反应堆的换料期间，燃料棒卡在内部结构上。操作停止，反应堆厂房按照操作程序进行疏散和隔离。[18]
  • 特立卡斯坦核电中心 ( 德龙省，法国)，2008年7月：含有75kg（160磅）未提纯铀的约18000升放射性污水流入环境。[19]
0 偏差 没有安全意义。
  • 2008年6月4日:克尔什科斯洛文尼亚:主冷却回路泄漏。[20]
  • 2006年12月17日，阿图查，阿根廷:由于反应堆隔间中的氚增加，反应堆关停。[21]
  • 2006年2月13日:日本原子能机构 (JAEA)东海村核废料减量设施发生火灾。[22]

1.1 量表以外的事件

也有一些与安全无关的事件，不在量表统计范围内。[23]

例子:
  • 2002年11月17日，印度海得拉巴核燃料综合体的天然氧化铀燃料厂的燃料制造设施发生化学爆炸。[24]
  • 1999年9月29日，美国罗宾森核电站在保护区内看到龙卷风。[25][26][27]
  • 1999年3月5日，美国圣奥诺弗核电站内发现可疑物品，最初被认为是炸弹。[28]

2 批评编辑

1986切尔诺贝利事件，对人类和环境造成了严重和广泛的后果，而福岛第一核电站事故没有造成死亡，并且向环境中释放的放射性材料相对较少(10%)，但两者在国际核事故等级量表中评级相同，有人认为这说明量表存在缺陷。福岛第一核电站事故最初被评定为5极，后来因将1号、2号和3号机组的事件被合并为一个事件，考虑到放射性材料的释放总量极大，该事件评级被提升到最高级别的7级。[29]

有研究指出，国际原子能机构的国际核事故等级存在前后不一致，且原子能机构提供的评级数据不完整，许多事件没有评级。此外，实际事故造成的损失并不反映在国际核事故等级评分中。一个可量化的、连续的评价体系可能比国际核事故等级更可取，就像过时的马尔卡里地震震级评价体系被基于物理且连续的里氏震级体系所取代一样。[30]

此外还有一下一些论点：首先，量表本质上是一个离散的定性排名，没有定义超过级别7的事件。其次，它被设计成一个公共关系工具，而不是一个客观的科学尺度。第三，它最严重的缺点是它混淆了强度和烈度。英国核安全专家大卫·斯迈思提出了一个替代性核事故分级量表（NAMS)来解决这些问题。[31]

2.1 核事故分级量表

核事故分级量表(Nuclear Accident Magnitude Scale，NAMS)是国际核事故等级量表的替代方案，由大卫·斯迈思在2011年提出，作为对福岛第一核电站事故的回应。有人认为国际核事故等级量表在使用中令人感到困惑，核事故分级量表旨在改善人们所认为的国际核事故等级量表的缺点。

正如斯迈思所指出的，国际核事故等级仅包括7级，比2011年福岛更严重的切尔诺贝利事故不适用与该表。此外，它是不连续的，不能对核事故进行细致的比较。但是，斯迈思认为最严重的问题是国际核事故等级把强度和烈度混为一谈，如地震学家一直以来在描述地震时要区分这两个概念，强度（即震级）描述地震释放的物理能量，而烈度关注地震造成的影响。类似地，高强度的核事故(如堆芯熔化)可能不会导致强烈的放射性污染，如瑞士吕桑研究反应堆的事件，当该事件仍然在国际核事故等级中位于第5级，与温斯乔火灾同级，而后者造成了厂区外的严重污染。

定义

核事故分级量表的定义是:

核事故分级分数 =log 10(20 × R)

其中R是以碘-131为标准计算的事件释放的放射性活度当量，单位为太贝克。此外，只有当核设施的放射性通过大气释放而影响到厂区外时才被量表考虑，对所有不影响厂区外部的事件均给予评分0。常数因子"20"是为了确保国际核事故等级量表和核事故分级量表的评级位于相近的范围内，有助于事故之间的比较。此外，任何放射性物质释放到大气的事故在国际核事故等级中评价范围在4至7，而核事故分级量表没有这种限制。

核事故分级量表仍然没有考虑到液体的放射性污染，例如海洋、河流或任何核电站附近的地下水污染。
量表的评分中放射性活度当量的计算与放射性同位素的类型和以及摄入路径有关[32]。

参考文献

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