辐射，恰如林维尔·G·瑞切（LinvilG.Rich）所说，是一种“通过空间 传播的能量”。虽然它的范围包罗了从宇宙射线到无线电讯号的各种能谱， 但在这一章中，我们只讨论由放射性物质特别是由原子能发电站的废物引起 的辐射。由放射性污染引起的主要公害与上一章所讨论的有毒物质一样，都 是长期效应。归根到底还难以确定是否有一种低剂量辐射的“安全”限度， 当然，它仍比从天然本底吸收的辐射量要高得多。不过，在世界范围内缺乏 矿物燃料的情况下，核电站明显的优点已使许多人轻视或无视辐射的危险 性。
第一节中我们将叙述人为放射性的各种来源，并简要解释受其辐照的影 响；第二节将说明目前对核动力大力支持的历史背景，以及在发展核动力过 程中我们所面临的问题；第三节将解释何以有这样一种动向，即用尚处于发 展阶段的快中子增殖反应堆来替代正沿用的轻水核反应堆，同时简述与它们 有关的几种公害；第四节将讨论现尚未解决的问题——核废物的处置。
人类环境中的放射性
放射性元素产生的辐射是由不稳定原子的衰变引起的。稳定的、非放射 性的原子可以发射出四种粒子：质子（氢原子），它是最简单的原子核，带 一个正电荷；中子，所以这样称呼，是因为它们是电中性的，虽然其重量与 质子大体相当，α粒子（氦核），是由两个质子和两个中子组成；第四种是 β粒子，即放射性原子核衰变时产生的所谓自由电子。这 4 种辐射统称为粒 子辐射。
放射性物质也发射出γ射线，它是一种高频电磁辐射（见表 12.1），或 者说是电子振动波。γ射线的频率要比 X 射线的频率高。这些射线的名称反 映了它们最初如何被人们研究的情况。直到 1896 年，即发现 X 射线的第二年， 科学上才知道
表 12.1 电磁波谱
波长（厘米）
辐射类型
波长（厘米）
辐射类型
1000000
100000
10000
1000
100
10
长波无线电 中波无线电 短波无线电
电视
0.00001
0.000001
0.0000001
0.00000001
0.000000001
红
可见光
紫
紫外线 X 射线
γ射线
1
雷达
0.0000000001
0.1
0.00000000001
宇宙射线
0.01
0.000000000001
0.001
红外线
0.0000000000001
0.0001
有放射性。对铀和其它天然放射性元素所做的研究表明，它们至少发射出两种辐射——即前已提及的α和β粒子。希腊字母的第 3 个字γ，是第 3 种辐射的标记，经英国物理学家欧尼斯特·卢瑟福（ErRutherford，1871～1937）证实，γ射线迥然不同于其它两种射线。 正因为γ射线不带电荷，故它可以直穿磁场。后来的一些实验表明，在其它一些方面，它也不同于前二者。也就是说，很薄的屏蔽物就可以阻挡住 α和β辐射（对α射线，甚至一张纸即可），而γ射线却能透过衣服，穿过 一般的容器和大多数墙壁或隔板。厚层铝制屏蔽物才是γ射线的标准护物。 因此，并非所有的放射性其危险性都相同，或者说，它们（常对同一种射线 来说）造成危险的方式是不同的。例如，虽然来自外放射源的α射线对人体 的危害不大，但是，当摄取或吸入一种放射性物质时，来自体内放射源的α 射线，即使数量极少也会造成严重损伤。
职业性辐照
自 19 世纪末、开始发现放射性以来，我们已经弄清了它对人类的许多影 响。最重要的经验教训之一是，受低剂量辐射的连续辐照竟然和一次高剂量 的辐照同样危险。如果受足够剂量的低剂量辐照超过规定的时间，则会严重 地削弱甚至破坏生物体的维持和繁殖能力，特别是能引起一些遗传性缺陷
—某些情况下，这些缺陷会一直遗传若干代。 在辐射的危险性被认识以前，除科研人员外，许多不同职业的工人也因受放射性辐照而染疾甚至死亡。比如二次大战前，那些用含镭涂料涂刷夜光 表面的工人，常在嘴里润湿刷尖，因此而摄入他们体内的镭逐渐积存在骨骼 中，使癌症的发病率很高。再如，铀矿工人常吸进氡粒子及铀衰变时产生的 其它放射性产物，结果，这些矿工中很多人得肺癌。
当然，现在已充分认识了放射性辐照的毒害。那些接触放射性物质的工 作人员，每年受辐照的剂量已不允许超过规定指标，放射性物质已被仔细地 加以屏蔽，并不断监测其周围区域，以防止放射性剂量有所提高。原子轰击 中发生的那种突然的高剂量辐照，也像平时的危险一样，已被有效地排除了。 正因为不危险，任何人都能从事这方面的工作。放射性疾病——急性症状是 脱发、骨髓损坏等等，这些是在日本广岛幸存者身上首次观察到的——至今 仍不甚清楚，而且这种状况会拖延数年之久。
放射性废物和碎片
每当发生一次地面核爆炸，总会产生一定量的放射性散落物、也就是放射性碎片，通过大气层降落下来。散落物有两种，一种是爆炸在几小时内便 沉降下来的高放射性瞬即散落物（较大且重的微粒）；另一种是长期散落物， 它像火山爆发时的碎片一样，可以在高层大气中漂浮几天、几星期、甚至几 年，最后才慢慢地沉降下来。
已经发现了核武器试验后的瞬即散落物引起放射病的病例，这一点至少 是大多数原子弹试验不再在地面上进行的原因之一，尽管现代的核武器已不 像二次世界大战后不久设计的核武器那样“含有大量放射性尘埃”。然而不 久便弄清楚了，由地面核武器试验带来的主要威胁完全不在于高剂量的放射 性。相反，却是那些在核裂变过程中成为散落物的放射性核素（即放射性同 位素，或同种化学元素的另一种形式）能通过某种渠道进入人类食物链，并 累积在人体各部分器官中。表 12.2 列出了其中一些放射性核素和受其影响的 人体器官。除了瞬即散落物中有这些放射性核素之外，长期散落物中也有。 表中第二行是每种同位素的半衰期，也即它的放射性减少一半所需要的时 间。磺-129 的半衰期为 1700 万年，而碘-131 的半衰期仅几天。
表 12.2 核裂变产生的放射性同位素及其半衰期以及受影响最大的人体器官核素
半衰期
射线
关键器官
镧-140 钼-99 碘-131 钡-140 镨-143 铈-141 铌-95 锶-89 钇-91 锆-95 铈-144 钌-106 锶-90 铯-137 碳-14 锝-99 铯-135 碘-129
1.7 天
2.8 天
8.1 天
12.8 天
13.7 天
33.0 天
53.0 天
35.0 天
61.0 天
65.0 天
282.0 天
1.0 年
28.0 年
30.0 年
5568.0 年
2×105 年
3×106 年
1.7×107 年
β，γ β，γ β，γ β，γ β β，γ β β，γ β β，γ β，γ ββ β，γ β
β β
β，γ
胃肠道，肝 肾
甲状腺 全身 骨
肝 骨 全身 骨 全身 骨
肾 肾 肌肉 全身 肾 肌肉
甲状腺
可以用锶-90 为例来说明放射性核素进入食物链的途径。当锶-90 成为散落物从核爆炸中释放到大气时，其中有一些可能会降落在草场上，乳牛吃了这种草，锶-90 就聚集到为人们饮用的牛奶中，随之便积存在人们的骨骼中。 由地面核试验引起的另一个忧患是，本底辐射的剂量可能会升高。所谓本底辐射、也就是不管人们是否愿意，都必须从其周围环境吸收的辐射，其 中大部分来自于频率比γ射线还要高的宇宙射线（见表 12.1）。按说天文学 家和其他一些因职业原因从事电离层工作的人们，会受到宇宙射线的影响， 但似乎不一定比在地球上受到的威胁更大。然而，本底辐射不可避免这一事 实，使得有害辐射防护学家们密切注视着有关天然本底辐射增加的各种情 况。
除了从事 X 射线工作的人员或在核工业或核科研的某些部门工作的人员 之外，目前，一般人受到的放射性辐照确实是很低的。在试验性核反应堆工 作的熟练的维修人员冒的危险可能最大。表 12.3 是一张平均辐照剂量表，其 中绝大部分来自天然本底辐照，而上述情况以及工厂内的偶然事故并未列入 表内。大多数的人为放射源都是医用的。据 1970 年的资料，过于频繁地接受 医用 X 光照射，比任何核散落物或辐射泄漏，都是更为普遍的环境公害。
表 12.31970 年放射线辐照剂量
辐射源
每人平均剂量，兆[106]生物伦琴当量年
天然本底 医用诊断 X 射线 核武器试验散落物 核电站
130
90
5.1 少于 0.01
然而，增加世界上人造放射性物质的储备所包含的危险性是不容易觉察到的。应该把这种危险性与核战争的危险性严格地区分开来。在美国，控制 核武器的运输及其存放位置的安全测量是极其复杂的，而且厉行军纪。因此， 对普通老百姓来说，只要不使用核武器，它的储备就没有大不了的危险，而 真正危险的倒是对用核裂变技术来生产能源的依赖性的增加。
武器计划已经造成了足够多的放射性废物，而终于酿成了处理上的严重 问题。其中一些废物的放射性，如前所述，会保留几百万年之久。即使绝大 部分废物的放射性不会保持那么久，那废物储存设施的最短使用寿命也必须 要 800 年左右，即相当于美国现有历史的 4 倍。因此，民用核动力生产的可 靠性有多大，也同样意味着废物储存计划的可靠性有多大。
核电站
发电是一项大实业，也是一种私营企业。不能指望大多数私营企业保持 与军事机构或医疗单位同样严格的规章制度和安全措施。因为除其它因素之 外，仅费用就实在太贵。在日常生活中，更多地利用核技术是否意味着本底 辐射的升高？关于这个问题，核动力的倡议者们，实际上包括了实业公司中 所有的高级董事，断定这种可能性是极其遥远的。但是，我们却不能放心地听凭专家去解决这个争端。为了了解核电站的危险性和它的优点，首先要了 解他们的工作情况。
近来常听说核动力这个词，有点使人迷惑不解，因核电站的涡轮发电机 与热电厂一样，都是靠蒸汽推动的。不过两者的根本区别是，核电站中用来 产生蒸汽的热量是从受控核连锁反应中释放出来的。该连锁反应要用“浓缩” 铀作燃料，所谓浓缩就是用特殊方法增加了其中能够起裂变反应的同位素铀-235 的含量。核弹头用的浓缩铀中含有 90%以上的铀-235，而工业核反应堆 用的浓缩铀中可能只含 2.5～3%的铀-235。当约 3/4 的铀-235 烧完以后，核 电站中的核连锁反应也就中止了。于是，“烧过的”燃料，与它所含的废物 一起，就要被清除出去。
毫无疑问，核电站有极大的优越性。最突出的好处是，它们能以惊人的 效率使物质转化为能量。据乔治·G·伯格（GeorgeG.Berg）估计，一个拥有 一千兆瓦发电能力的原子能发电站，只需要一公吨（2204.6 磅）燃料就可开 工十天。而且废物的体积——至少对那些认为不能回收的废物来说——是相 当小的。据 1975 年官方资料估计，一个大的原子能反应堆每年“烧过的”燃 料大约是 25 吨，其中 7 吨是高剂量废物；固化以后，废物的体积只约 50 立 方英尺。
核电站的另一个好处是，它不必排放烟道气及在空气中悬浮的微粒，故 不会污染空气，这一点与热电厂不同。排放到废水中的放射性物质——少量 的氘和氪-85，看来并不会在食物链中富集。大量的放射性物质是不会一下子 排入大气的，除非反应堆的冷却系统出了故障或发生了如火灾那样的其它严 重事故。当然，这样的事故也曾发生过，幸好，迄今尚未造成严重的影响， 至少那些持有商业执照的反应堆的情况是这样。不过，这些事故的发生明显 地是由于人的错误所致，而并非技术上的问题。再者，尽管目前价格上涨， 对发电来说，铀与石油、天然气相比、甚至与煤相比（据某些估计），还算 是比较便宜的燃料，只是核电站本身花钱较多。
鉴于这些原因及一些有关的因素，早自 60 年代初期以来，核电站的数目 就在急剧增加，至 1977 年中期，已经有 34 个国家开展了核动力生产。原子 能委员会曾计划，70 年代中期是美国核动力领域发生大跃进的时期。由表12.4 可以看出，1973 年，原子能发电只占全国电力企业发电能力的 4.6%， 图中 1980 年一栏列出的数字是能源研究与发展局的计划。至 1976 年 12 月， 不下 60 个反应堆已投入了生产，其核发电能力百分比业已跃升到 8.1%。如 果不是因为有 1/3～1/2 正在建造或预定要建造的核电站被推迟或被取消的 话，这些图表给人的印象必定还要深刻得多。在发展这种肯定是廉价的和取 之不竭的能源的过程中，确实存在一些严重的经济问题；不过经过更严密的 考察之后发现，原来还存在着政治问题，甚至社会问题。下一节我们将简述 这些问题的背景。
表 12.41960 年至 1976 年美国核电站生产容量和输出以及1980 年的生产容量计划
1960
1970
1971
972
1973
1974
1975
1976
1980
现有核生产 容量（至每 年
6 月 30 日 止） 净兆瓦
占总生产容 量
的百分数 兆瓦小时
381
0.2
591
6493
2.2
1797
8687
2.7
37899
15300
3.7
54031
2118
4.6
83334
31662
6.6
11372
38948
7.7
171923
42919
8.1
91108
61000
10.2
核动力的历史背景
造成核动力工业独特结构的部分原因应归诸于美国核计划的历史。这方 面的许多问题基本上都是政治性的，因为它们关系到要对影响公共利益的决 定追究责任。
二次世界大战期间之所以开始发展核能严格说来只是为了科学目的，而 双方的军事战略家们却对核爆炸的可能性发生了兴趣。这些计划当然都是在 尽最大可能保密的情况下实行的，从军事观点看这是可以理解的；但遗憾的 是，这种极其秘密的方式竟一直延续到和平时期。甚至在 1954 年重订原子能 法律时，只允许私营企业在持有原子能委员会执照的情况下才能运转反应 堆，而反应堆所须的核燃料继续由原子能委员会独家制造和拥有。直到 1977 年，情况亦复如此。一家电力企业纵然能从诸如威斯汀豪斯（Westinghouse） 或通用电气公司等厂商手中买到一个反应堆，但它也只能向联邦政府租借核 燃料。更重要的是，美国人已习惯地把经营核动力看作是一种只有联邦政府 才能承担的高度秘密的任务。
燃料后处理工作的尝试
二次大战后的 30 年来，美国核动力计划并未中止原来的军事意图，也未 与民用经济充分结合，结果，没有人真正了解实行这个计划的耗资是多少。 高剂量废物的处理权仍掌握在政府手中，看来今后也无将它转为私营工业的 迹象。
燃料的后处理 最近的计划要求核燃料通过一个循环系统而获得充分利 用。正如马文·莱斯尼可夫（Marvin Resnikoff）指出的那样，后处理，包 括从核废物中回收可利用的核燃料和其它一些有价值的物质，是该循环中最 重要的一个环节。下一节，当我们讨论用钚作为反应堆燃料时，将会看到后 处理的重要性。
1978 年，商业性后处理工业仍未能显示出它可以创造利润，也没有民间 后处理工厂在经营。自 60 年代中期起，在纽约州的西谷（WestValley），曾 在私人资助下建立和投产了一个小型试验厂，即核燃料服务公司。该厂未在 西谷造成大灾难，但却存在许多涉及低剂量放射性的麻烦的安全问题，特别 是有关影响该厂雇员的那些问题。而且这个厂是否能经得起地震的考验还大 成问题。1975 年，联邦政府命令该厂必须加以改进并解决上面提到的及其它 一些安全问题，结果它只得关门大吉。
1976 年 7 月，核燃料服务公司宣称，除非有 60 亿美元的经费，否则工 厂就不能满足上述要求；而且无论如何，1988 年以前都不可能重新运转。据 华尔街杂志的蒂姆·梅茨（TimMetz）说，公司已经开始打算把由西谷承担的 储存或处理大约 60 万加伦高剂量废物的责任移交给纽约州政府，而州政府根 本不想接受这个累赘。美国还有另外两个后处理工厂，其中的一个已在 1976 年遇到了不可克服的技术上的困难；而另一个，在南加利福尼亚州的巴恩韦 尔（Barnwell），它在卡特总统反对核扩散的政策下也只得逐步停工。
钚和核扩散
核动力工业也依赖于对其至关重要的安全运转加以管理。现代核反应堆 生产的浓缩铀燃料对核武器完全不适用；都不是反应堆产生的未经加工的液 体废物。但后处理工厂回收到的钚就完全是另外一回事了。
进行一次核爆炸所必须的钚的最小数量一般认为是 5 公斤至 10 公斤。据 曾为兰德公司（RAND）管理核扩散研究（即核武器的扩散）的维克托·吉林 斯基（Victor Gilinsky）说，从只具备足够量的钚到造成一枚可供使用的原 子武器之间所经历的步骤是极不简单的，但是，它也不会超过一个确定了的， 资金充足的恐怖集团的能力，即使造出来的武器可能相当粗糙。1975 年，麻 省理工学院的一个大学生，只凭着易于获得的文献资料和他自己的工程知 识，为电视纪录片设计了一个完全合理的核武器。根据 1976 年斯德哥尔摩国 际和平协会的资料，已经有 19 个国家能够生产核武器，且到 1980 年可能增 加到 29 至 30 个国家。为此，卡特政府曾作过多次努力以阻止燃料后处理技 术的进一步扩散。
经济问题
一些权威人士预言，在今后的几十年内，美国将有一千个或更多的核电 站投入生产。但是到哪儿去取得为适应这种核动力工业的迅速发展所必须的 燃料呢？从第四章中我们已经知道，美国本国的铀矿一点也不丰富。此外， 目前在美国领有商业执照的一般的核反应堆不能用普通的铀-238 作为燃 料；而首先必须用更多的铀-235 来浓缩铀-238，正是这种浓缩才使核反应得 以进行。
美国政府开办了三个铀浓缩工厂。它们所用的浓缩方法是在二次世界大 战期间为设计原子弹而发明的所谓气体扩散法。需要使用核燃料的实业公司 把铀加工成“黄饼”（细而纯的氧化铀，因呈黄色，故名）送交给这些工厂，而换回浓缩铀燃料。这 3 家美国浓缩工厂消耗的电力相当于 9 个大型核反应 堆的发电量。一家气体扩散工厂的费用在 1975 年大约是 25 亿美元，通货膨 胀无疑已使这个数目加大，目前正在发展一种比较便宜的浓缩方法，即气体 离心法。它的成本，据 1975 年的估计，每个工厂约 10 亿美元。
浓缩工厂的成本早就是核方程中的一个已知因素。没有人曾指望它除了 昂贵之外还会有什么别的。过去，铀本身还是便宜的，直至 1972～1976 年间 价格才上涨了六～七倍。虽然这一突然涨价，以后会在卡特尔经营费上反映 出来，但并不反映需求的增加。但是应该提醒，美国现有的高品位铀矿大概 不到本世纪末就可能被用完（见第四章）。
70 年代中期，卡特总统当选以前，工业界的领袖和他们在联邦政府里的 支持者们一道，在缺乏新的铀供应的情况下，曾希望用后处理工厂从反应堆 废物中回收到的钚来作为反应堆燃料。当时联邦政府曾建议，建立和试验所 谓增殖反应堆，乃至最终发给商业执照。增殖反应堆是核技术中的一个新的 发展。它的优点就在于能储备燃料，因为增殖反应堆可使普通的铀-238 转变 为钚，这样，新生成的钚就比用去的要多（见图 12.1）
从经济观点来看，增殖反应堆似乎是最具吸引力的替换物。不过它也遭 到许多科学家和环境团体的强烈反对。1977 年 5 月，卡特总统建议推迟对克 林切·瑞伏（ClinchRiver）增殖反应堆的资金供给，但 4 个月以后，议会以 压倒多数票否决了他的建议。看来，快中子增殖反应堆计划还保持着活力。
两代核反应堆
所有的裂变反应堆都有一些共同的特点，而拟议中的增殖反应堆在许多 方面都不同于目前商业用的那几种。
在反应堆设计上的大多数公开的争论，都是围绕着反应堆堆芯，不仅有 放射性而且也有热问题而展开的。因此除了屏蔽之外还必须进行冷却。冷却 剂不管是水、气体还是液体金属，既从堆芯带走热量也带走放射性。现代的 商业核动力反应堆都是用水来冷却的，但加拿大的安大略海琼公司则成功地 运转了一个用重水（D2O，或氧化氘）作冷却剂，用未浓缩铀作燃料的大型核 反应堆。在美国的商业核动力规划中只有轻水核反应堆（LWRs，Light water Reactors），顾名思义，这些反应堆的冷却剂是普通的水，虽然它们也可能 用重水作为中子能量的缓速剂（或吸收剂）。迄今尚未建造的（仅是拟议中 的）增殖反应堆，属于新的一代反应堆，它的冷却剂将用液态纳而不是水， 故通常称它为液态金属快中子增殖反应堆（LMFBRs，Lignid metal fast breeder reactors）。
在轻水反应堆中，钚作为废物产生出来，其产率是每 1000 公斤核燃料约 可生成 7～9 公斤钚；而在增殖反应堆中，钚的比例则提高了 50%以上，实 际上生成的钚比消耗掉的还要多，既然钚不是由难得的同位素铀-235 而是由普通的铀-238 产生的，其经济上的节省就是相当可观了。大家知道，商业性 轻水反应堆不能用普通的铀-238 作燃料，而是用通过昂贵加工的铀-235 富集 铀-238 来作燃料。
轻水反应堆的危害
我们已经知道，核反应堆的燃料不必浓缩到像核爆炸那样高的水平。不 能把一个反应堆称作炸弹，因它是不易爆炸的。但另一方面，它可能会过热。 如果反应堆中成吨的高放射性物质从反应堆里逃逸出来或者在生物圈内移动 任何一点距离的话，都将会造成严重的辐射公害。我们这里指的公害仅对普 通居民而言，并不包括核工厂里的雇员。1957 年，英国的温斯克尔（Windscale）核电站曾经发生过一起重大事故，结果核放射性散落物遍及400 平方英里之广（见下面的短论），幸而类似的事件迄今尚未在美国发生。
短论：核事故
1957 年 10 月 10 日，位于英国西北沿海地区的温斯克尔钚反应堆正在进 行常规的保养操作，已经降低了反应堆周围冷气的流速，以便使石墨缓速剂 升温，并调整因中子轰击而杂乱了的晶体。该厂的一个工人检查了温度监测 装置，看来一切正常。但是他却没有注意到不受该安全装置监测的反应堆的 一个部位已经过热，那个部位的燃料棒由于高热而起火并立刻爆烧起来。科 学家和工人们立刻冲到现场，企图用二氧化碳去熄灭蔓延开来的火势，但这 却是徒劳的。最后有人不顾可能会发生严重爆炸的危险提出用水灭火，这才 终于扑灭了大火。
其时，浓重的放射性气体烟云已从反应堆超载冷却塔（overloadedcooling tower）中逃逸出来，并在 400 平方英里的范围内扩散。 侥幸的是，该地区主要是人烟稀少的草原，附近的居民并未受到具有危险程 度的辐照。但是，英国原子能管理委员会派出的审查员们直到事故发生 34 小时之后才想起要去检查在受污染的草原上放牧的奶牛的奶质。而当他们检 查牛奶时，发现其中的放射性略高于公认的安全标准。为慎重起见，牛群被 牵出了草原，并暂停分发温斯克尔附近的 1150 个牛奶场生产的牛奶。事故后 生产出来的数以千计加仑的牛奶只好倾入海洋。这起已被公开调查的事故， 引起人们对核能公害的警惕。
1966 年，在美国底特律附近的艾瑞可·费米（Enrico Fer-mi）核电站 发生了一次事故。虽然没有从报废的反应堆中释放出辐射，但也已危险地接 近爆炸边缘。密执安工程学会的科学家们设想：如果该厂所有的放射性物质 都驱散到空气里的话，将会有 6.7 万人死于放射性中毒；只要 1%的放射性 就足以杀死 210 人，且非致死剂量的辐射会诱发各种严重的疾病，包括癌症 和遗传性变异。
所有这些核反应堆事故的发生都已事隔多年了。尽管核动力工业对近代 反应堆的安全作了保证，事故仍照旧发生。最近的一起是在亚拉巴马州的布 诺·佛里（BrownFerrg）反应堆发生的一次火灾，这是在一个工人用点着的蜡烛去检查漏气时（合乎标准的操作）发生的。一个尚未得到充分研究的危 险是，如果轻水反应堆中熔融的反应堆燃料遇到反应堆容器里残存的水的 话，就可能会发生猛烈的蒸汽爆炸。事实上，模拟试验表明，反应堆堆芯周 围的钢制保护套不足以控制住蒸汽爆炸。在这之后，伏蒙特·耶克（Vermont Yankee）反应堆只得在 1976 年停工。正如研究员凯文·P·谢伊（KevinP.Shea）、劳伦斯·D·巴克斯顿（LawrenceD.Buxton）和劳埃德·S·纳 尔逊（LloydS.Nelson）所评论的那样：“所有那些引起蒸汽爆炸的条件至今 还未弄清楚”；因此，并未消除核电站发生事故的可能性，特别是因为人为 的错误而引起的那些事故。
反应堆通常总要有一定量的放射性进入周围大气里去，因此，对原子能 委员会给这些发射物制订的标准是否太低的问题，长期以来争论不休。1969 年，约翰·W·戈夫曼（JohnW.Gofman）和阿瑟·R·坦普林（ArthwrR.Tamplin） 这两位实际上在原子能委员会任职的核科学家开始发表一系列文章，以其“有 毒的动力：反对核动力的理由”（Poisoned Power：The Case Against Nuclear Power，1971 年）一文而登峰造极。他们有力地证明了，原子能委员会对允 许的放射线辐射剂量订的标准大约高了十倍之多。如果在此标准下照射 30 年，则将增加 1.6 万个癌症和血癌的病例。应该强调的是，原子能委员会的 允许辐照水平已经是很低的了——事实上大约相当于人们从医用放射源或天 然放射源接受到的辐照水平。然而，正如谢尔登·诺维克（Sheldon Novick） 已指出的，因此而去怀疑那些以此谋生的人们的健康是没有什么意义的，除 非给他们的总福利在某种意义上也值得怀疑。整个争论至少算是暂时解决 了，因为实际上原子能委员会已接受了戈夫曼和坦普林的意见，开始对低剂 量辐射加以管理，即反对任何数量的一切不必要的低剂量辐照。
但这并不是说，商业核动力的常规生产就没有问题了。例如，1975 年 1 月 8 日位于伊利诺斯州莫里斯附近的德雷斯顿（Dresden）核电站里的工人 们，在反应堆堆芯紧急冷却系统中一个不锈钢管部件上发现了裂缝。据国家 观测员威廉·J·兰诺特（WillianJ.Lanouette）说，发生事故时也曾发现过 这种裂缝；而反应堆的正规检漏系统却没检查出来。德雷斯顿反应堆是“沸 水式”的，即在反应堆堆芯直接使水沸腾成蒸汽。美国一共有 23 个这类生产 用的反应堆，其中 3 个在德雷斯顿工厂，20 个在其他地方。于是，核管理委 员会在 1 月 29 日命令所有 23 个反应堆停工检修。
始终没有证据证明有任何人曾遭到这些事件或类似意外事故的伤害（对 核电站或其他核工厂中的工人来说又当别论，但这个问题已超出本章的范 围），故而，核动力方面的环境批评家们开始更多地着眼于假想的核事故， 特别是那些能酿成大祸的假想核事故。核电站可能发生的最坏的核事故也许 就是由于反应堆堆芯的常规冷却系统或紧急冷却系统失效而引起的所谓反应 堆堆芯“熔毁”。一旦发生熔毁，就会释放出大量的放射性物质并扩散到广 大的区域之内。至于是否也会发生爆炸则有不同的看法，核管理委员会认为，爆炸谈何容易！甚至不能用爆炸这个词，而宁可说反应堆堆芯的“崩裂”。 液态金属快中子增殖反应堆的危害 大家知道，增殖反应堆优于轻水反应堆的两大优点是，其一，它用未浓缩铀-238 加上从轻水反应堆燃料废物中回收的钚作为燃料，因此价格要便宜 得多；其二，按推测生成的钚将比作为燃料消耗掉的钚还要多。据哈罗德·P·格 林（HaroldP.Green）和艾伦·罗森塔尔（AlanRosenthal）说，在 1956 年， 原子能两院联合委员会（Joint Committe on Atomic Energy）曾试图说服原 子能委员会发展一种既能生产钚又能发电的反应堆。令人啼笑皆非的是原子 能委员会竟回答说，这样的反应堆“可能会既不能有效地生产钚又不能发 电”。
钚是人造元素，地球上还未发现何处有钚矿。1956 年两院联合委员会还 在为没有足够的钚来满足武器计划的需要而担心，但不久便弄清了用钚作为 反应堆燃料的潜力。
钚是极毒物质，这就给利用这种较廉价且又耐用的燃料带来了不利之 处。吸入 1%克的钚就足以致人于死命，而一个增殖反应堆核电站应当拥有 1 吨以上的钚。不消说，在核工厂必须进行的大量运输和储存钚的过程中如何 解决潜在的危险性这个问题还是个难题。
厂内可能会发生核爆炸，是液态金属快中子增殖反应堆的另一个主要公 害。对这种可能性一直争论纷纷。快中子增殖反应堆的批评者们认为，它是 建立在远比轻水反应堆危险得多的技术基础上的。虽然这一批评的细节只有 核工程师们才易于理解，但它的要点已相当清楚。快中子增殖反应堆之所以 称为“快”，是因为它不需要缓速剂，亦即不必为发生核链反应而使中子减 速。轻水反应堆则必须有缓速剂，通常是由冷却系统中的水来供应。如果冷 却系统失效，反应堆堆芯会变得过热，但核反应也会因吸取了缓速剂而中止， 因此不可能发生控制不住的核反应。另一方面，一些专家认为，如果在液态 金属快中子增殖反应堆中失去冷却剂金属钠，就意味着加速核反应。托马 斯·科克伦（ThomasCochran）及其助手们说（1975，P.14）：在出事故的情况下，液态金属快中子增殖反应堆的运转，对燃料 的移动和对堆芯部分失去冷却剂都是极其敏感的，结果可能会导致爆 炸式的反应堆失控。当发生“熔毁”时，增殖反应堆中高度浓缩的核 燃料，可使自己重新排列成更加紧密的构型，并可能发生一次足以击 破反应堆安全套的小型核爆炸。在确定增殖反应堆的爆炸潜力时，还 有一些重要的不定因素，如果考虑到反应堆将含有几吨钚的话，所有 这些不定因素都是相当令人担忧的。 目前，其他一些国家在搞试验性快中子增殖反应堆，并有几个国家计划在 80 年代用于民用发电。但是，到 1977 年，美国还是世界上惟一打算建立 一个商业性增殖反应堆的国家。正如我们已经知道的，若不是不幸的艾瑞 可·费米核电站在 1966 年关闭的话，美国第一个大型增殖反应堆就可能在田纳西州的克林奇河建成或将要建成了。
