互动科普

俄罗斯正努力将自己的核能技术推销给世界各国，而这引发了一些核扩散的担忧。

撰文：伊芙·科南特（Eve Conant） 翻译：王昊明

然而，真正的交易是在俄罗斯的国家核工业公司Rosatom的多个展台完成的，展台主体色调白色，式样简单，颇有苹果产品的设计风格。在这里，无核能国家的与会者（俄罗斯人通常戏称他们为“新手”）能够听取核专家的建议，还可以同Rosatom签订协议，让后者帮助其建造核电站，甚至进行日常运行与维护。在展览会期间，摄影师拍到一张照片，那是Rosatom的总裁谢尔盖·基里延科（Sergey Kirienko）同尼日利亚的核能官员共同举杯，庆祝双方在合作的道路上迈出第一步。自此，尼日利亚继土耳其和越南之后，加入俄罗斯的核能帝国。Rosatom公司不仅在中国和印度完成了核反应堆的建设，而且在今年6月份击败其法国和日本的竞争对手，同芬兰核电企业合作建造其下一座核电站。

ATOMEXPO是一项庞大计划的一部分，其背后是来自俄罗斯政府的支持与投资。该计划总投资金额达到550亿美元，旨在将俄罗斯打造成全世界核能供应商的领导者。俄政府计划在国内建造大约40座新的核电站，并且预计到2030年时，能够收到多达80笔海外订单。其中包括适用于中东地区的发电设备和海水淡化设施。俄罗斯决定抓住机会，大力发展核产业，是与国际形势分不开的。几个传统的核大国中，德国开始放弃核电，美国正在苦苦挣扎，而日本则在深刻反省福岛核泄漏事件的教训。俄总统普京称，这象征俄罗斯核工业的“复苏和重生”。

除此之外，Rosatom公司还盯上了英国与美国的市场。据世界核协会统计，该公司拥有怀俄明州的一座铀矿，并供应了美国约半数的反应堆核燃料。但其主要精力还是放在开拓与苏联关系密切的国家的市场。与其他供应商不同，Rosatom为客户提供“一站式”核电服务，不仅能提供核燃料棒，还承诺回收用过的核废料棒，能够让客户省去建造核废料储存点的麻烦。目前只有俄罗斯的核燃料供应商提供核废料回收服务，被阿兰·汉森（Alan Hanson）称为是“俄罗斯在核能市场上的巨大优势”。汉森曾经在法国Areva核能公司任行政主管27年，近期加入麻省理工学院，领导一项发展中国家对核能需求的研究。

为了让自己的产品与服务更有吸引力，Rosatom公司还为客户国家的年轻人提供奖学金，让他们在俄罗斯学习核技术，优秀的学员还能获得“核电站与核电设施”相关的学位。由于单个反应堆至少要30亿美元，俄罗斯还首创了“租借核反应堆”的经营模式，允许Rosatom公司在别国境内建造以及运营核反应堆。

许多核能专家都担心，俄罗斯核能产业的发展步伐过于迅速。Rosatom公司愿意与任何国家在核能方面合作，专家们担心这会导致核燃料和核技术在世界范围内扩散。Rosatom公司已经与缅甸、白俄罗斯等西方国家认为的专制国家就核能合作开展讨论。而就在今年7月，当伊朗为美国的核制裁行动忙得不可开交时，伊朗总统访问克里姆林宫，希望俄罗斯在一座现有核反应堆的基础上，再为其建造更多的反应堆。

俄罗斯的政府官员回避来自各方的批评，并致力于建立一个庞大的销售网。在2012年6月的一次新闻发布会上，Rosatom公司的国际业务拓展总裁基里尔·科马洛夫（Kirill Komarov）提到：“对于任何国家的合作请求，Rosatom公司都是很感兴趣的。”

除此之外，专家们还担心，俄罗斯并未将核安全问题置于最高优先级。苏珊·沃思（Susan Voss）曾经是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的一员，负责反应堆的设计，后来成为美国圣塔达菲一家咨询公司的总裁。她认为，尽管新型反应堆的安全设计很优秀，但并非没有漏洞：“在俄罗斯与日本，核电站的设计以及安全评估均由政府出资。在福岛核泄漏事件后，人们总结事故发生的原因时，通常认为设计与评估没有分离是导致此次安全事故的原因之一。”

Rosatom公司的发言人谢尔盖·诺维科夫（Sergey Novikov）坚称，俄罗斯的技术和原子能监督局（RosTechNadzor）是“完全独立的机构”。俄罗斯方面称，Rosatom公司推广的所有反应堆技术，都拥有最先进的安全措施。但一些西方核专家依旧怀疑这些措施的可靠性。

核扩散风险

在快中子增殖反应堆（fast-breeder reactors）这一有争议的技术上，俄罗斯已经成为了领跑者。世界范围内广泛使用的是传统核反应堆，它们消耗浓缩铀燃料，会产生高辐射核废料，其放射性会持续数千年。而增殖反应堆技术能够回收这种废料。当浓缩核燃料在堆芯中燃烧时，产生的中子会撞击堆芯周围的低浓度铀238（无法作为燃料使用），最终生成钚239，而这些钚能够继续作为核燃料使用（依然会产生高放射性的核废料）。与传统的压水反应堆和沸水反应堆相比，消耗相同的铀燃料，增殖反应堆产生的能量是前两者的10～100倍。

美国曾在上世纪七八十年代建造实验性增殖反应堆，但随后又放弃了这项技术。一部分原因是由于铀燃料供应很充足，但更主要的原因是，这种设计增加了武器级铀与钚扩散的风险。前白宫办公室国家安全主任助理、现任职于普林斯顿大学的物理学家弗兰克·N·冯希贝尔（Frank N. von Hippel）认为，这种技术“能够为核武器的制造提供掩护”。沃思也持同样观点，认为增殖反应堆可以“直接提供武器级钚元素”。

此外，一旦发生事故，对快中子增殖反应堆的处理会很棘手。这是因为反应堆的整个堆芯都浸没在液态钠冷却剂中，一旦接触空气或水，钠会剧烈燃烧。所以事故处理小组无法轻易到达发生事故的区域。传统反应堆使用水作为冷却液，因此不存在这方面的隐患。尽管俄罗斯进行了几次火灾演习，来学习如何更好地控制这项技术，但冯希贝尔指出了另一个安全隐患：如果堆芯熔毁，产生的小爆炸能够“将反应堆顶部掀开”，使大量钚、铀、铯和碘等放射性物质播撒到空气中。

现在世界上唯一商业化运营的增殖反应堆，是位于俄罗斯叶卡捷琳堡附近的BN-600反应堆。那里的工人都十分自豪，因为这座反应堆已经正常运行了30年，超过了预计的10年。

Rosatom的子公司OKBM Afrikantov设计和建造了BN-800反应堆，并设计了BN-1200反应堆，型号中的数字代表反应堆的容量（单位为兆瓦，1 000兆瓦算是大型反应堆）。其中BN-800型反应堆通过适当调整，能够以淘汰的核武器中的物质为燃料。美俄间的一项防止核扩散条约规定，BN-800型反应堆将用于消耗俄罗斯一部分武器级钚的储量。然而，据俄罗斯科学院核安全机构的主管里奥尼德·波尔沙夫（Leonid Bolshov）透露，BN-1200型反应堆能够在运行过程中生产燃料级钚。

Rosatom公司不顾国际上的反对，准备实施一项“先进核技术联合项目”，计划到2050年，将俄罗斯一部分普通反应堆替换为增殖反应堆。最终目的是实现充分回收、利用核废料，而不需为其寻找安全的储存点。OKBM Afrikantov公司的国际协调员弗拉基米尔·加卢什金（Vladimir Galushkin）谈到：“我们需要寻找一个‘封闭式’的核燃料循环，这是唯一的出路。”

浮动核电站

另一项引起争议的核电技术，则是俄罗斯正在推广的小型模块化反应堆（small modular reactor）。其结构类似于缩小版的传统压水反应堆。俄罗斯的部分小型反应堆是从苏联的核潜艇与核动力破冰船上拆下来的。与传统大型反应堆相比，它们的价格更低廉。此外，这种反应堆可以提前组装好后再运到核电站厂址，而不必担心当地缺少组装反应堆的设备和技术。而其缺点是，容量无法与传统反应堆相提并论，大约只有300兆瓦到500兆瓦的级别。此外，专家们还担心，这种大规模地建造会增加核扩散的风险。在俄罗斯南部的一个核电站建造点，核专家德米特里·斯塔泽拉（Dmitri Statzura）告诉我们，“俄罗斯完全有实力进行大规模制造”。他对于即将建造的VBER-300反应堆表现得极为热心。这种反应堆是为哈萨克斯坦偏远地区设计建造的。

同时，俄罗斯也试图将增殖反应堆技术与小型反应堆整合，制造一种叫做BREST的反应堆。它使用熔融态的铅作为冷却剂，和钠相比，这种物质不大容易与空气和水反应。泰拉能源（TerraPower）是位于美国华盛顿州贝尔维尤的一家公司，正在设计建造自己的快速反应堆。该公司的技术总监基万·韦弗（Kevan Weaver）介绍，尽管铅是一种毒性物质，“但工业界有完善的处理经验与措施”。他提到，俄罗斯政府至少在7艘潜艇上使用该公司的反应堆，此外还在陆地建造了2座这种反应堆原型。泰拉能源则在俄罗斯的季米特洛夫格勒测试核原料。

小型反应堆技术扩散的可能性，引起了Bellona等一些组织的担忧，Bellona是位于挪威奥斯陆的一个国际环境组织，一直关注俄罗斯的核工业。俄罗斯曾经逮捕并监禁了数名告密者，其中包括该组织的一名捐助者，他曾经是俄海军的官员，被指控为通敌。Bellona宣称拥有苏联核潜艇事故的详细资料，有4艘核潜艇沉没在海底，其反应堆目前仍是一个潜在的隐患。

然而，Bellona环境研究专家伊戈尔·库德里克 （Igor Kudrik）表示，最让他担心的是俄罗斯大量制造小型浮动式反应堆的意愿。俄罗斯第一个漂浮式反应堆“罗蒙诺索夫”号（Akademik Lomonosov）已经开始建造，预计于2016年开始运营。这种反应堆容量约35兆瓦，设计目的是为偏远地区提供可移动式的反应堆，用于能源密集型应用，比如海水淡化。

美国在20世纪70年代曾经关注过这种技术，但认为浮动式核电站过于危险，一旦发生事故，放射性物质可能会污染整个海洋食物链。美国国际战略研究中心（Center for Strategic and international Studies，CSIS）防扩散项目主任莎朗·斯科索尼（Sharon Squassoni）说：“我不敢想象，一旦反应堆落到恐怖分子手中，会造成怎样严重的后果。”此外，库德里克还谈到，偏远地区没有足够的人手和装备来应对事故或海啸的危害，“这并不像柴油发动机，很容易修复”。尽管如此，阿尔及利亚、印度尼西亚、纳米比亚等国家都对这项技术表现出了兴趣。

波尔沙夫认为，这种担忧是多虑了，他解释说，这种反应堆会放置在海岸线附近，“这和放在陆地上的反应堆没有太大区别”。此外，由于气候变化，北极圈附近许多地点都变得适合钻井取油，因此浮动式反应堆能帮助俄罗斯开发这些地方的海下石油资源。

更安全的选择

尽管俄罗斯在推广增殖反应堆以及小型漂浮式核电站，但该国最关注的还是贩卖最新一代的压水反应堆——“水-水高能反应堆”（VVER）。这种反应堆采用的原理，同1986年发生安全事故的切尔诺贝利核电站使用的反应堆原理相似，依靠水蒸气推动涡轮叶片发电。但VVER反应堆的具体设计有本质上的变化，此外VVER反应堆整体被一个建筑保护起来，而苏联并没为切尔诺贝利的反应堆设计一个保护壳，原因是反应堆体积过大。

VVER在设计上与旧型号反应堆或西方普遍采用的设计有明显不同。它使用水平的蒸汽发生器，很多西方专家认为这更有利于维护。俄罗斯继续教育与训练中央学院（位于奥布宁斯克）负责科技与外国事务的副院长弗拉基米尔·阿尔蒂舍克（Vladimir Artisyuk）介绍说，俄罗斯的燃料球中部留有空洞，能提供更好的冷却能力。VVER最大的优势，是其被动安全特性——假如发生事故，安全防护措施能在外界供电消失的条件下，自动停止反应堆的运行，而不需要工人干预。反应堆外的储水罐中储存的冷却水只需要在重力作用下，就可以流进反应堆，此外还可以用空气冷却反应堆。在俄罗斯南部边境一个在建的反应堆旁，首席工程师维克托·瓦格纳（Viktor Vagner）自豪地说：“在福岛核电站，这种安全防护措施就有可能挽救他们。”

印度的古丹库兰反应堆已经应用了Rosatom公司的被动式安全系统。这项技术让VVER看起来是一个不错的选择。Rosatom公司已经签署了19个俄罗斯境外的VVER反应堆购买合同，其中一部分已经着手建造。西方采用类似设计的压水反应堆（比如西屋电气公司的AP1000反应堆）也包含了相似的安全防护措施。绝大部分专家认为这两种反应堆的安全系数并无显著区别。一位不愿透露姓名的美国顾问说：“我可以放心地说，俄罗斯的反应堆完全符合标准。”

然而，好的设计并不能解决所有问题。那位顾问还谈到：“一旦反应堆安装完毕开始运行后，使用方还需要考虑零部件和各种组件的质量、施工质量以及供货商提供长期技术支持的能力。”对此，波尔沙夫回应，Rosatom公司一直关注此类问题：“我们一直在努力为客户提供更高质量的服务和更实惠的价格。”

VVER的另一项安全措施旨在防止出现类似切尔诺贝利事件那样的事故。在切尔诺贝利事件发生后，苏联政府委派波尔沙夫以及其他物理学家设计了一个方案，能够从某种程度上搞清楚怎样控制切尔诺贝利那样的熔融堆芯。他设计了一个临时平台，由大量的蛇形管道组成，其中流动着冷却水。管道上面涂覆着一层石墨，并被夹在两层1米厚的混凝土层中间。波尔沙夫说：“这就像一个三明治。”一些煤矿工组成敢死队，挖了一条通向反应堆下方的通道，并将临时平台置于其中，最终“抓住”了熔融的堆芯，避免其继续下沉，以致接触地下水源。

最终，波尔沙夫的设计并未派上用场：熔融的堆芯在距离临时平台2米的地方凝固。但这次紧急事件却给俄罗斯提供了宝贵的经验，促进了现代“堆芯捕捉器”的出现。它的主体是一个碗形的容器，由钢、铁以及铝氧化物制造，依靠循环水冷却。这种装置将会存在于俄罗斯所有新建的压水反应堆正下方，比如俄罗斯南部两个在建的VVER-1200反应堆，其地下4.5米处就放置了这种捕捉器。

除了俄罗斯公司认为这种捕捉器是必要的，法国Areva公司设计的反应堆也包括了一个类似的装置。尽管有的专家认为，即使将堆芯捕捉器应用于福岛核电站，最终结果也不会有什么区别，但冯希贝尔解释，这种装置能够在反应堆熔毁后接住危险物质，因此“不失为一个很好的主意”。

汉森和其他专家认为，核安全工程师的目标，是将反应堆发生故障的几率降到最低，因此堆芯捕获器的存在完全是多余的。“公众和核电站管理者不会因为反应堆下设计了一个捕获器，就认为它是安全的。一旦堆芯熔毁，整个反应堆就会完全报废，而堆芯捕获器并不能减少辐射污染”。西屋电气公司接受这种观点，其发言人斯科特·肖（Scott Shaw）介绍，该公司设计的AP1000型反应堆并没有加入堆芯捕获器。一旦堆芯开始熔毁，操作员能够用水将反应堆彻底淹没，并坚持72小时。

核扩散的担忧

Rosatom的VVER核电站带来了另一项交易上的创新。该公司同土耳其签订合同，为其建造第一座核电站，包含4个VVER-1200反应堆。这个合同采用了“建造—拥有—经营”的模式，类似于一个60年的租借合同。将这种模式应用于核电领域，这还是世界上第一例，但Rosatom希望这种模式能够变得流行。诺维科夫说：“这种模式对刚开始发展核电的国家很有吸引力。”

作为俄罗斯传播核技术的一项措施，这个租借核电站的模式引起了许多核扩散观察员的担忧，特别是俄罗斯的客户包含一些中东国家。俄罗斯已经为伊朗建造了其唯一的一座VVER-1000反应堆，并训练了一批伊朗技师。西方世界担心伊朗会利用这些知识秘密发展核武器。

前美国驻伊朗大使埃里克·埃德尔曼（Eric Edelman）说：“对于土耳其等一些国家，即便他们建造的是民用核反应堆，你也很难不把这种行为看成是某种自卫策略。”尽管核反应堆与核武器的结构有很大差别，尤其是在关键技术和燃料循环方面，但是“这仍为核武器研发打开了一扇大门”。亨利·索科尔斯基（Henry Sokolski）是不扩散政策教育中心（Non proliferation Policy Education Center，NPEC，总部位于华盛顿）的执行董事，他“不担心反应堆会为制造核武器提供经验——但核技术培训却值得担心”。

一些怀疑者还认为，这些反应堆能用于制造钚。曾是洛斯阿拉莫斯国家实验室的项目主管、国际原子能机构巡视员的罗伯特·凯利（Robert Kelley）说：“压水反应堆制造的钚同位素并不适用于制造核武器，因此俄罗斯出售压水反应堆的行为并未让我担心。真正的问题是，通过核燃料的浓缩与再处理，最终能够产生武器级核材料。”

冯希贝尔谈到，俄罗斯承诺回收并储存反应堆产生的核废料，“从防止核扩散方面来看，有很积极的意义”。此外，汉森也认为“俄罗斯在这方面一向很守规矩”，比起让一些“麻烦的”国家自己管理核设施，还不如让它们选择俄罗斯的一站式核能服务。

下一代操作员

无论俄罗斯的核技术培训是否引起争论，更重要的问题是保证反应堆的安全。很多核事故都是由于（或部分由于）操作员的失误造成的。索科尔斯基说：“即使是小型反应堆，也需要经过严格训练的操作员管理。”

俄罗斯在距离莫斯科2小时车程的奥布宁斯克培训核技术人员。为了应对未来几年增长的外国学生数量，这里已经新建了很多教室和宿舍。第一批约600名从土耳其远道而来的学生在此接受核技术培训，他们年轻的脸上充满希望，期待着成为土耳其第一批核技术员工。

在宿舍附近的一家咖啡店，21岁的格克切汗·托松（GökÇehan Tosun）说：“多亏了Skype，我的生活才没有过于单调。”坐在她旁边的沃尔根·科斯（Olgun Köse）则在练习英语，作为几个月来俄罗斯语课程间的放松方式。他瞪大眼睛说起了关于第一个俄罗斯冬天的记忆：“这里太冷了，我在这里经历了零下35℃的天气。”尽管如此，他们还是成为了同龄人羡慕的对象，因为他们将会有一份高薪的、有保障的工作。

当晚，一些学员要组成乐队演出，乐队的名字Rockkuyu来自土耳其的核计划Akkuyu。而科斯在同别人交谈时提到，石油资源已经“不再具有优势”，太阳能资源则过于昂贵。相比之下，核能是一种清洁、方便的美好能源。这些学员们坚信，新的反应堆会给土耳其的科技水平一个质的飞跃，带给他们一个可持续的未来。就如科斯所说：“土耳其会崛起的。”

这其中，少不了俄罗斯的帮助。