请菩萨容易送菩萨难——日本“文殊”核反应堆的悲剧史

序

日本“文殊”核反应堆上周开始了自己的报废流程——约30年。今后一代人时间，日本还要花费数千亿日元拆解、抛弃饱含核辐射的反应堆组件，但“文殊”堆的报废依然让日本人心里放下了一块石头——终于知道这个财政无底洞有多深了。

日本启动“文殊”核反应堆乏燃料取出作业 建成多年只运转250天

据日本共同社8月30日报道，日本原子能研究开发机构30日启动了快中子增殖原型反应堆“文殊”（福井县敦贺市）的乏燃料取出作业。取出燃料是被视为需历时30年的反应堆报废作业的第一阶段。准备阶段曾问题频发，原定7月下旬的作业启动时间被推迟。

该机构介绍称，到2022年完成“燃料贮藏设备”和反应堆内共530根乏燃料的取出作业。但此前仅有从反应堆取出2根的经验，接触空气和水后会激烈燃烧的冷却材料液体钠的处理也是一大难点，因此取出作业也可能进展艰难。

该机构的目标是到今年12月从贮藏设备内的160根乏燃料中取出100根移入燃料池内，从反应堆中取出乏燃料的工作则计划在明年7月启动。据称计划到2047年度完成反应堆报废。

https://www.guancha.cn/internation/2018_08_30_470258.shtml?s=sygdkx

“文殊”核装置“和另一个反应堆“普贤”曾经是日本解决21世纪能源问题的希望所在。日本的核燃料全部靠买，又想成为“核大国”，因此日本人在核电站技术路线上剑走偏锋，为了核燃料“开源”与“节流”而建造了打造了“文殊”增殖堆与“普贤”重水堆。

作为冷战高峰期启动的计划，“文殊”堆堪称日本的“立国”级项目。1985年美国能源部组团访日期间，曾提议用价值几十亿日元的增值材料和钠冷却剂，换取日方图纸资料，让日本人赚足了面子。

但这两尊菩萨的面子也到此为止了。

1 核电强国

在冷战愈演愈烈的20世纪60年代，全球发达经济体都在努力开发代表新时代的核电技术。

刚刚走出二战阴影，日本迫切想要在国际上证明自己。背负着核弹轰炸的历史伤疤，日本将掌握先进核电技术作为主要发力点之一，仿佛这样便可以洗刷耻辱。然而，日本核矿藏严重匮乏，如何解决燃料困境，是决心走核电路线的日本政府必须反复考虑的长远问题。

1966年，日本原子能委员会选择了热（慢）中子新型转换堆（ATR）和快中子增殖堆（FBR）作为长期开发项目。日本选择这两种堆型的目的很明确：热中子新型转换堆对核燃料要求不高，燃料类型覆盖范围大；快中子增殖堆则可以在用钚239发电时，将周围的铀238转化成钚239，核燃料越用越多。这两个项目的运营方，都由公有制企业动燃集团承担（日本动力堆核燃料开发事业集团，PNC）。

理想与现实

按照佛教传说中释迦穆尼左膀右臂两个菩萨的名字，日本原子能委员会分别将两个项目的原型堆命名为“普贤”（Fugen）与“文殊”（Monju）。

普贤核电站是压力管式重水堆，与常见的CANDU型压力管式重水堆不同，普贤堆的重水仅用作慢化剂，冷却剂是轻水（普通水）。普贤核电站始建于1970年，1978年3月20日首次达到临界，同年7月29日并网，在1979年3月20日进入满功率运行。

1975年，建设中的普贤核电站（右）与敦贺核电站1号机组（左）

在运行最初的十年中，普贤堆进行混合氧化物（MOX）燃料利用范围测试，验证了乏核燃料回收的钚、浓缩铀、贫化铀等核燃料，成效尚可。

普贤堆系统原理图

由于运行成本过于高昂，2003年普贤堆中止运行，2008年退役申请被批准，普贤堆将于2029年左右彻底完成废弃作业。

然而，因运行费用高昂而关闭，只是普贤堆运营方动燃集团美丽的说辞。1997年4月中，普贤反应堆发生氚泄漏，30小时后运营方动燃集团才宣布事故新闻。而有关部门在接下来的调查中，发现普贤堆已经有过11起类似事件，为此，动燃集团5名高管集体引咎辞职。2002年4月8日，普贤堆压力管道因缺陷喷出约200立方米蒸汽，反应堆紧急关闭——这才是导致普贤堆进入永久关停的直接原因；而在接下来的拆除作业中，又发现墙体34个约束点中有25个强度不足，早日拆除乃是大幸。

宗教传说中，普贤是文殊的兄长

普贤堆“晚节不保”并非个案，在更早的时候，动燃集团已经在文殊堆上栽了好几个跟头。

文殊堆位于普贤堆西南约3公里处，是日本快堆系列计划中的第二阶段产物。按计划，日本快堆建设将分实验堆、原型堆、实证堆与实用（商用）堆四大阶段，第一阶段是文殊堆前身——“常阳”（Joyo）实验堆。相比于普贤堆，常阳堆与文殊堆的经历堪称惨剧。

作为日本第一座快中子反应堆，文殊堆一直备受全球关注。快中子堆的核燃料是钚239，堆芯裂变释放的快中子可以将堆芯外围的铀238变成钚239，产生的新增钚燃料比消耗的还多，因此又名“增殖”堆——这一堆型完美地弥补了日本核工业原料匮乏的窘境，比他哥普贤更能解决问题。为了不让钚裂变释放的中子减速，同时提高热传输效率，必须选择不会使中子减速的传热介质。融、沸点高的钠钾类材料成为了快堆热交换剂首选。为此，日本特地从法国进口了1700吨钠，用于搭建文殊堆的一、二级循环。

文殊堆系统原理图

就在普贤堆关停前两年，1995年12月8日19点47分，文殊堆二级冷却系统温度计（热电偶）套管出现破损，管道中喷薄而出640公斤钠蒸汽，接触到空气的钠剧烈燃烧，钠气溶胶迅速扩散，火灾区域室温飙升至1500℃。21点20分，反应堆被手动紧急关停。高温熔毁了室内吊顶与通风管道，连地面钢制衬板都被破坏，到处都是弥漫的高温白雾，工作人员就算穿着防护服都进不去现场。事后现场的地板上，堆积了厚达几十厘米雪白的钠，管道表面也被钠覆盖。

事故的初步调查，由文殊堆业主日本原子能发电公司（JAPCO）与运营商动燃集团，联合官方科技厅与核安全委员会一同进行。在联合调查最初公布的1分钟录像中，只显示房间角落里有一块钠，其它管道设施完好无损。然而紧接着，该录像就被证实是由2段视频剪辑而成——而原始视频是液钠四处飞溅，管道严重损毁。中学生能想象的最恶劣化学噩梦，就在日本核电站里现实上演。

这是官企勾结，在极重大安全事故中拙劣蒙骗群众的恶劣事件。

1个月后，伴随舆论铺天盖地的指责，事故调查团队负责人之一，动燃集团事务部副主任，在东京酒店跳楼自杀。科技厅在舆论压力下，被迫在后续信息公示中不断透明化。

事实上，这起事故的隐患早在数年前就已经埋下。

文殊堆于1991年5月18日首次以临时堆芯状态启动，原本预计于1992年9月正式装料并于次月达到临界。随即，在1991年11月的热功能试验中发现二级循环部分管线存在问题，另有一些贯穿波纹管的硬度大于原设计值3倍，必须更换。为此，动燃集团宣布推迟堆芯装料到1993年3月，并于当年10月进入临界状态。结果到了1993年4月，又以发现燃料芯块密度有问题，再度将正式启动日期推延一年。

1994年4月，文殊堆如期启动并进入临界。然而紧接着在1995年3月，动燃公司发现机组常规岛（三级水循环部分）卸压箱中水与蒸汽动态平衡控制出问题。再次推延2个月后，1995年5月，文殊堆恢复试运行，并于8月并网发电。

仅4个月后，文殊堆就发生了上述震惊全球的大规模钠泄漏事故。

事后调查证明，事故发生处的温度传感测量仪，此前仅仅是在常阳实验堆的300mm管径中使用，未加计算验证，就简单照搬到了文殊堆管道上。而不同管径与工况下，高温高速液钠的震动、流速等情况均不相同，这成为了钠泄漏事故的潜在原因之一。此外，管道焊接部分在高温高速液钠冲击、加热作用下，会发生热形变与常年震动下的金属疲劳，而动燃公司在事发前十年期间，总共只完成了20%的管道检查作业。

这是无可脱责的人祸。而事后吃相难看的官企沆瀣一气蒙骗群众，更是令人忍无可忍。

在巨大的舆论压力下，1998年，动燃集团被拆解，重组为核燃料循环开发机构（JNC）。而当初制作假视频的调查组其他人员并无追责。跳楼“自杀”的那位负责人（注意是负责人之一）似乎为此承担了一切责任，其遗孀却从未得到动燃集团的任何抚恤补偿。

日式追责

1999年9月30日，东海村JCO核燃料制备厂在核燃料加工设施中将约40升富集度达到18.8%，约含16公斤铀235的溶液直接导入沉淀槽中，过量铀直接达到临界状态，进入链式反应，瞬间产生了蓝色辉光（切连科夫辐射）。反应持续了20小时，半径10公里范围内进入紧急避难状态。事故造成666人被辐射污染，2名工作人员死亡。

这是福岛核事故之前，日本发生过的最严重核事故。在世纪之交，为日本新世纪核事业蒙上了一层阴影。

而JCO临界事故中的浓缩铀，是为“常阳”实验堆准备的。

2 闹剧

对政府失信的民众，在严重质疑文殊堆安全性的前提下，向法院发起起诉，要求文殊堆永久停止运行。2002年，福井地方法院在高层授意下，判决文殊堆安全状况可以恢复运行。随即政府于同年12月向文殊核电站颁发了继续运行许可证。这一裁决引发当地群众强烈抗议，并上溯到名古屋高等法院。

2003年1月27日，日本名古屋高等法院金泽支院推翻了此前福井地方法院一审判决，认定日本政府在审查文殊堆安全措施，处理钠蒸汽泄漏事故方面存在重大错误。错误包括：钢衬板设计不完善，核安全委员会安全审查并未完全解决防止多个蒸汽发生管道同时破裂的问题，对防止堆芯熔毁的分析不足等。名古屋高等法院金泽支院的裁决，推翻了政府允许文殊核电站恢复运行的决定。这也成为了日本民众关于核安全诉讼政府案件中，首个胜诉案例。

日本政府随即对此提出上诉。原告团称，“是否要根据高级法院判决对‘文殊’重新实施安全审查，应等候最高法院判决结果”，将此案进一步推到了最高法院。

2005年5月30日，日本最高法院推翻了名古屋高等法院金泽支院的判决，认为核安全委员会安全审查“合理”，该设计并未包含不能忽视的缺陷。而在这一判决生效前3个多月，福井县知事西川一诚已经批准于2005年9月1日起修改文殊堆设计，并预计于2007年8月30日完成。

文殊原型堆是日本快堆系列计划中的第二阶段产物。按计划，日本快堆建设将分实验堆、原型堆、实证堆与实用（商用）堆四大阶段，上文提到的文殊堆前身“常阳”实验堆，正是这一系列计划中的第一阶段。日本政府并未在文殊堆恶性事故面前后退，反而为推行这一国家级面子工程，继续加速行军：2006年8月，日本经济产业省发布了《原子能立国计划》，计划中明确，日本将于2025年建成实证堆。

同年，国际原子能机构（IAEA）对日本核电厂进行安全检查后，一位IAEA官员称，日本核工业对其自身能力过于自信，未采纳IAEA建议：

“如果运营、管理者这种自满情绪继续下去，发生下一次事故只是个时间问题。”

日本人很快就应验了这一预言。

2007年6月，“常阳”实验堆在工作人员提取实验设备时，堆芯机械部件发生损坏，常阳堆进入停堆状态，直至今天。

2009年12月8日，日本原子能研究机构发布了文殊堆全面运行前的测试进度安排。按计划，文殊堆将从2010年3月起，进入为期3年的测试，包括堆芯确认测试、40%功率确认测试与高功率测试等。如一切顺利，文殊堆将于2013年3月重新投入全面运行。

杯具的齿轮重新开始转动。

2010年2月，日本政府正式批准日本原子能机构重启文殊堆，计划于3月底完成重启工作。5月6日，用于吸收中子的控制棒被运营方撤出，文殊堆正式重启，进入为期3年的试运行阶段。

3个月后，8月26日，重达3.3吨的中继设备在燃料更换操作后进行取出时，因抓取杆在被旋转约90度的状态下，夹具错误打开，导致中继设备抓取杆向反应堆容器内掉落2米。

中继设备掉落概况

​由于反应堆容器内盛满了高温液钠，日本原子能机构只能在不可见状态下尝试将设备取出。然而随着时间的推进，中继设备在高温液钠中发生形变，卡住了。而该中继装置是更换反应堆燃料棒的关键设备，出了这样的问题，文殊堆只能重新停堆。

事故发生半年后，2011年2月14日，有关中继设备坠落事故的负责人，文殊堆燃料环境科长，在附近的山上自杀身亡，22日被警方搜寻种发现遗体。

最终运营方决定采用套筒形式将中继设备掉落部分在高温液钠中“套住”，然后将其抽离出来。经过详尽的筹备，最终于2011年6月24日，凌晨4点55分，历经近8小时的拉出作业，将掉落反应池的中继设备取出。至此，中继设备掉落已经过去十个月，文殊堆的再启动测试也因此泡了汤。

套筒拉出作业现场

2012年11月，规制委对文殊堆进行安全检查发现，在约4.9万个部件中，有9679个没有接受必要的检查。在2013年美国核管理委员会进行的文殊堆重要设备安全调查中，又发现应急发电机存在13处泄漏。

2013年5月13日，规制委责令日本原子能研发机构不得筹备文殊堆重启，日本原子能研发机构向规制委承诺将进行改革。17日，日本原子能研发机构总裁铃木淳之引咎辞职。30日，暂停文殊堆恢复试运行的命令正式下达。

2014年9月，规制委在安全检查中发现，在钠泄漏事故后重新安装、于2007年投入运行的180个监控摄像头中有50多个存在故障。

2015年11月2日，规制委主席田中俊一在紧急会议上说：

“我们的评估结果是该机构（原子能研发机构）不适合管理核运营文殊堆，该机构不能靠自己解决问题”。

福岛核事故之后，全日本谈核色变，文殊堆满篇的历史黑记录使永久关停的呼声日益高涨。但更关键的是，连日本官僚自己都受不了文殊堆永无止境的事故与越描越黑。2016年12月21日，日本政府正式决定退役文殊堆。

文殊堆主要事件

文殊堆自1970年动工建设，至其被宣布退役，前后历经两代人，1/3世纪，耗费超过1万亿日元，总计运行时间却只有250天。

这真是个喜庆的数字。

3 结语

文殊堆虽然退役了，但日本核燃料循环计划还在高歌猛进，全然没有受到半点影响。至于说耗费超过1万亿日元，在文殊堆上继续投入政府觉得无法对国民解释……这政府的良心未免来得太迟了些。调动两代人，花万亿日元做一场惊险游戏，而且还打算在现有管理水平下再布几个更大的，这是日本官僚的任性。

钠冷快堆风波并非日本特例。

世界上首座并网发电的核反应堆就是美国爱达荷国家实验室的EBR-I快堆，该堆于1951年发电后，于1955年发生失控连锁反应，堆芯熔毁。1966年，美国底特律的费米实验增殖堆就因钠冷系统故障造成堆芯部分融化，实验室遭受严重放射性污染。法国于1973年开始运行“超凤凰”快堆，于1986年并网，装机容量达到1200MWe，是世界最大快堆。在日本文殊堆1995年发生钠泄漏事故后，迫于绿党压力，法政府于1998年永久关闭超凤凰快堆。英国敦雷快堆于1959年运行，1977年关停。

钠冷快堆由于技术要求过高，系统复杂，在冷战高峰期的研究热潮过后，全球普遍对快堆持冷静态度，唯独日本初心不改，矢志不渝要完成四阶段快堆梦想。

对日本官僚而言，面子比什么都重要。考虑到日本是冷战后全球核事故高发地，只能对日本官僚的决心表示佩服。而按照日本官僚惯性，各级遇到事故首先想到的是隐瞒与辩解，潜在核安全事故发生数量绝对不止于此。

文殊堆两次大事故，两次管理层自杀谢罪，其它管理人员借此脱责，这就是日本官僚生态独有的问责机制。更有甚者如福岛核事故，事后连正经追责都没有。从银行、政府到大型企业，官僚的周期流动形成了庞大而坚实的执政壁垒，墙内的是日本官僚，墙外的是一无所知的日本民众。

当然，仅仅将频发的工程问题追责到日本官僚体制，还远远不够。日本官僚体制只是扼杀了日本诸多大型工程的纠错机制，更致命的问题在于，很多领域日本可能从一开始就没对过。在一套被美国人阉割的生产体系下，日本早已丧失了开发复杂大型工程的能力，将精力放在了小型器械上的局部最优解——虽然事实证明很多产品质量也只是个笑话。近期日本大企业连续爆出材料、工艺造假丑闻。不知使用这些材料搭建的重大工程中，还藏着多少菩萨乃至佛爷。

本文自马前卒工作室微信公号

作者：高流