(调查问卷)IAEA专家组对福岛核事故的调查报告最终版完善

（调查问卷）IAEA专家组对福岛核事故的调查报告

最终版完善

国际原子能机构国际事实调查专家组针对日本东部大地震和海啸引发的福岛第一核电站核事故调查报告

目录

总结 (6)

1、介绍 (15)

1.1 背景 (15)

1.2 调查目的 (23)

1.3 调查范围 (23)

1.4 调查的开展 (24)

2、导致福岛第一核电站的事故序列 (26)

2.1 福岛第一核电站 (26)

2.2 福岛第二核电站 (36)

2.3 东海核电站 (37)

3、主要成果、结论和经验教训 (38)

3.1 引言 (38)

3.2 背景 (39)

3.3 国际原子能机构基本原则：总述 (42)

3.3.1 基本安全原则3：核安全的领导和管理 (42)

3.3.2 基本原则8：事故预防 (43)

3.3.2.1 自然外部事件 (44)

3.3.2.2 严重事故 (46)

3.3.3 基本原则9：应急准备和响应 (50)

3.3.3.1 场外应急准备以保护公众和环境 (50)

3.3.3.2 场内应急计划以保护工作人员 (52)

3.4 国际原子能机构安全标准 (54)

3.5 国际原子能机构安全活动 (54)

3.4.1 恢复路线图 (55)

3.4.2 外部危机 (55)

3.4.3 场外应急响应 (56)

3.4.4 严重事故情况下的大规模辐射防护组织 (56)

3.4.5 后续IRRS审查 (56)

4、致谢 (59)

总结

2011年3月11日，日本东部发生9级大地震，地震引发一系列巨大海啸，袭击了日本东部沿海。最大浪高是在宫古岛的姉吉，达到38.9米。

地震和海啸给日本大片地区造成打击，15391人死亡，此外还有8171人下落不明。大部分人口流离失所，他们生活的村镇被破坏或夷为平地。许多基础设施也由于这次侵袭而瘫痪。

除了工业之外，许多核电站设施也由于严重的地振动和大范围的海啸而受到影响，包括东海、东通、女川、以及东电公司的福岛第一和第二核电站。这些核电站在设计上都安装有自动停堆系统，在检测到地震时实现了机组成功停堆。但是，巨大的海啸对这些核设施造成不同程度的影响，并导致东电公司的福岛第一核电站发生严重事故。

虽然地震发生时，所有的厂外供电都已经丧失，但东电公司福岛第一核电站的自动系统在检测到地震时成功地将所有控制棒插入三个正在运行的反应堆，所有可用的应急柴油发电机也按设计处于运转状态。第一波海啸浪潮在地震发生后46分钟到达福岛第一核电站。

海啸浪潮冲破了福岛第一核电站的防御设施，这些防御设施

的原始设计能够抵御浪高5.7米的海啸，而当天袭击电站的最大浪潮预计超过14米。海啸浪潮深入到电站内部，造成除一台应急柴油发电机（6B）之外的所有电源丧失，厂内和厂外都丧失了可用的重要供电，且外部援助无望。

福岛第一核电站出现全厂断电，海啸又导致1-4号机组的所有仪控系统全部失灵，只有应急柴油发电机6B能向5号和6号机组提供应急电源。海啸及裹挟的大量残毁物对厂房、大门、道路、储存罐和其他厂内基础设施造成重大破坏，包括热阱的丧失。操作员面临着前所未有的灾难性紧急情况，丧失了供电、反应堆控制或仪控。此外，厂内厂外的通信系统也受到严重影响。在几乎没有仪控系统的情况下，他们只能在黑暗中尽力维持6个反应堆、6个乏燃料池，1个共用燃料池和干式乏燃料储存设施的安全。

由于没有办法来控制或冷却反应堆机组，在地震发生时还在运行的福岛第一核电站的3个机组在反应堆衰变热的作用下迅速升温，虽然操作人员勇敢地尝试了新方法来恢复对反应堆和乏燃料池的控制和冷却，但还是发生了燃料严重损毁和一系列爆炸。这些爆炸对电站造成进一步破坏，使操作员面临的情况更加严峻和危险。此外，放射性污染还扩散到环境中。根据国际核事故分级系统初步确定这些事件为最高级别的核事故。

目前，还没有关于此次核事故的放射性泄漏对人体健康影响的报告。

按照与日本政府的协定，国际原子能机构组织了初步调查

组，探究事实真相并从此次福岛核事故中汲取初步的经验教训，同时将这些信息在国际核能社会中公布。为此，一个专家组承担了此次调查任务，时间从5月24日至6月1日。此次调查结果将向2011年6月20-24日在维也纳国际原子能机构总部举行的部长级核安全大会进行汇报。这份初步总结报告将向日本政府提供直接的反馈。

在调查期间，这支由核专家组成的队伍得到了各方的积极配合，从许多相关的日本政府机构、核电监管部门和运营单位得到了有关信息。调查组还走访了三个受影响的核电设施，包括东海第二核电站、东电公司福岛第一核电站和第二核电站，以便了解电站的现状和损坏情况。到设施实地考察使得专家们能够与操作员进行交流，并了解正在进行的恢复和补救工作。

调查组收集了证据、进行了初步评价并得出了初步的总结和经验教训，这些初步的总结和经验教训已经与日本专家和官员进行了讨论和共享。它们主要涉及三个专业领域，即外部灾害、严重事故管理和应急准备。这些对于日本核电行业和国际原子能机构很有现实意义，也有助于国际核能社会从中汲取经验教训以提高核安全。

IAEA调查组敦促国际核能社会考虑下列15个调查结论和16个经验教训，充分利用此次福岛核事故特有的机会，学习并提高国际范围的核能安全。

结论1：国际原子能机构基本安全原则为应对福岛核事故提

供了坚实的基础，并且涵盖了此次事故经验教训的各个领域。

结论2：面对此次事故的极端情况，当地应急组织已经按照基本原则3进行了最大程度的事故管理。

结论3：对海啸灾害没有充分的纵深防御预案，尤其是：

●按照调查组会议中的介绍，虽然福岛第一核电站在选址

评估和设计中都考虑了海啸灾害，并且在2002年以后

也调高了海啸的可能高度（许可证文件未作更改），但是

海啸灾害仍然被低估。

●考虑到现实中这些运行核电站不是“干厂址”，在2002

年评估后采取的额外防御措施不足以应对海啸的爬高水

位以及次生灾害性现象（流体动力和大残毁物的高能撞

击）。(为什么别对厂址没问题？)

●这些补充保护措施没有经过核安全监管当局的审评和批

准。

●由于受洪水影响的系统结构和部件（SSC）故障通常不

是线性递增的，电站不能够承受超过预期的海啸高度所

导致的后果（陡边效应），以及

●严重事故管理预案不足以应对多机组故障。

结论4：对东海2号和福岛第二核电站，从短期看，应针对电站和厂址目前的情况（由地震和海啸引发）以及已改变的外部灾害重新评估电站的安全性。尤其要注意的是，如果外部事件的

PSA模型已经完成，这将有助于开展评估。

福岛第一核电站的短期措施需要进行规划，直到所有机组恢复安全稳定。应使用简单的方法来确认抵御外部灾害的优先性措施，以便及时完成规划。预防性措施固然重要但也有局限，规划中应包括厂内和厂外缓解措施。一旦达到冷停堆稳定状态，就需要制定长期规划，包括对系统结构部件（SSC）的实体改进和厂内厂外的应急措施。

结论5：应当更新监管规定和导则，以体现此次东日本大地震中获得的经验和数据，并采用国际原子能机构安全相关标准确立的准则和方法来全面应对海啸以及所有相关联的外部事件。各国监管文件应当包含与国际原子能机构安全标准相一致的数据库要求。用于灾害评价和电厂保护的方法应与相关领域的研发进展相一致。

结论6：日本有组织良好的应急准备和响应体系，这体现在福岛核事故的处理过程中。但是复杂的结构和组织体系可能导致紧急决策的拖延。

结论7：忠于职守、勇于奉献的干部和工作人员，再加上组织良好和灵活的系统，即使在超出预计的情况下也可以有效的做出响应，并防止事故进一步对公众和设施内工作人员的健康产生更大影响。（意思是说日本东京电力这些欠缺吗？）

结论8：后续适当的开展公众辐照和健康监测项目将十分有益。

结论9：虽然事件造成严重影响，但对受影响电站的放射性辐照的控制似乎很有效。

结论10：重新审议国际原子能机构安全标准，确保其能够充分地覆盖一站多机组厂址的设计及其严重事故管理的特殊要求。

结论11：有必要定期使国家的法规和导则与国际标准和导则保持一致，特别是吸取世界各地遭外部灾害影响得出的新经验教训。

结论12：IAEA的地震安全中心（ISSC）开展的安全审查能够有效地帮助日本在下述领域开展工作：

●外部事件风险评估；

●电站停堆后重启的准备工作；

●震前准备。

结论13：包括应急准备审查（EPREV）在内的后续调查组应深入研究场内场外应急响应的经验教训。

结论14：开展后续调查，以寻求从福岛事故后为提供大规模辐射防护而采取的有效行动中汲取经验。

结论15：在2007年日本IRRS报告基础上开展回访工作，掌握福岛核事故经验教训，汇总上述结论，促进日本核安全监管系统的完善。

教训1：需要确保在外部自然灾害中：

●核电站的选址和设计应足以抵御罕见的和复杂组合的外

部事件，并在电站安全分析中加以考虑，尤其是那些可

能导致电站水淹和引发长期影响的事件。

●电站布局应基于维持“干厂址理念”，尽可能的设置纵深

防御措施抵御电站被淹，并保持关键安全系统的实体隔

离和多样性。

●共因故障应作为一站多堆和多个电站的重点考虑内容，

要保证独立的机组恢复可以使用其所有的厂内资源。

●定期审议外部事件灾害的变化或对其的认知水平，以便

考虑其对目前电站配置的影响，以及

●建立高效的海啸预警系统，且具有操作员立即行动的预

案。

教训2：对于严重事故，例如丧失所有电源、热阱和工程安全系统，应该为严重事故管理提供这些功能的简单替代（如移动供电、压缩空气和供水）。

教训3：教训2中提出的预案应位于安全位置，电站操作员应当受过培训，会使用它们。这也包括集中化的储存和把它们迅速转移到受影响场址的措施。（快速移动方案？）

教训4：核电站内要有抗震性能高、适当屏蔽和通风、和装备精良的厂房，以容纳应急响应中心（与福岛第一核电站和第二核电站的性能类似），并能够抵御其他外部灾害，如洪水。它们需要充足的资源准备，必须为事故管理人员保证身体健康并提供辐射防护。

教训5：应急响应中心应该有根据可靠的仪表和线路获得的特别重要的安全相关参数，如冷却剂液位、安全壳状态、压力等，并有充足可靠的通信线路与控制室和其他厂内厂外设施保持通讯。

教训6：严重事故管理指南和有关程序应考虑仪表、照明、供电都不可用的情况，以及电站状态和场内高放射性水平等异常工况。

教训7：外部事件有可能影响多个电站或同时影响一个电站的多台机组。这需要有充足大量的资源，包括经过培训的有经验的人员、设备、物资补给和外部支持。应确保有充足的有经验人员团队，能够应对不同类型的机组，并可随时支持受影响的电站。

教训8：重新审视氢爆的风险和影响，并设置必要的缓解系统。

教训9：特别是对于防止安全功能丧失，应对关键安全功能提供足够的多样性（以及冗余和实体隔离），以构筑牢固的纵深防御体系，抵御共因故障。

教训10：更多考虑提供可靠的监测设备系统和资源来为场内和场外响应提供关键信息，尤其是针对严重事故。

教训11：将国际原子能机构的安全导则（如GS-R-2和相关导则）用于威胁分类、事件分级和应对措施以及运行干预水平等工作，会使场外应急准备和响应工作在特殊条件下发挥更大作用。

教训12：使用长期隐蔽不是有效的方式，已经被放弃。IAEA 的辐射防护委员会的导则已引入“预先撤离区”和“准备撤离区”的概念，以便进行更有效的长期应对措施。

教训13：国际核能社会应利用福岛核事故的数据和信息来提高并完善现有的方法和模型，以确定事故源项并改进应急计划。

教训14：如果组织得当，领导得力，并且人员受过良好培训，在严重事故工况下对场内工作人员进行大规模辐射防护是有效的。

教训15：福岛的经验教训将有助于场内工作人员和外部响应人员的演习和训练，以便建立有效的场内辐射防护，应对严重事故工况。

教训16：核安全监管系统应保证监管的独立性并具有明确职责，这在任何情况下都应与IAEA的安全标准一致。

1、介绍

1.1 背景

2011年3月11日国际协调时间05:46（日本时间14:46），日本发生东北大地震，震级达9.0级。地震引发了剧烈的地振动和海啸，造成重大灾害，导致15391死亡，8171人至今仍失踪。

此次大地震造成重大灾害，被称之为东日本大地震。强烈的地表震动和海啸袭击了日本东北部海岸的5个核电站，包括东通、女川、福岛第一、福岛第二和东海。地震引发的一系列事件导致了福岛第一核电站核事故。

此次东北大地震的震中位于北纬38.1度，东京142.9度（小值贺半岛东南偏东130公里），震源深度位于北美和太平洋板块间的俯冲带下24公里。初步估计地震发生的原因是俯冲带出现了一块400公里×200公里的断裂。主震前有强烈的前震，之后伴有一系列的长时间余震。表1.1介绍了前震信息和紧随主震后的一些余震（震级大于等于7.0）。地震引发大规模海啸。海啸高度为岩手（8.5米）、大船渡（8.0米）、石卷（9.3米）。海啸最大浪高是在岩手的姉吉，达到38.9米。

5个电站的所在地及它们与震中的相对位置情况请参见图1.1。所有这些电站都采用沸水型反应堆：东通有1台BWR-5

型反应堆（1100兆瓦），女川有1台BWR-4型反应堆（524兆瓦）和两台BWR-5型反应堆（825兆瓦）。福岛第一核电站在所有5个电站中的机组数量最多，共有6台机组。1号机组为BWR-3型（460兆瓦），2-5号均为BWR-4型（784兆瓦），6号机组为BWR-5型（1100兆瓦）。福岛第二核电站有4台BWR-5型反应堆（均为1100兆瓦）。东海电站有一台容量为1100兆瓦的运行机组BWR-5，关于福岛第一、第二核电站和东海核电站的图片请参见图1.2、1.3、1.4。

地震发生时，所有反应堆都处于运行状态（东通核电站的1台机组和福岛第一核电站的4、5、6号机组除外）。地震使得所有运行机组自动停堆。地震引发的巨大海啸在震后1小时内袭击了上述5个电站，并造成损害。核反应堆目前现状请参见表1.2。

受影响最重的是福岛第一核电站和福岛第二核电站。福岛第二核电站失去了部分的安全设备，但厂内和厂外电源依然可用，仅有部分降质。另一方面，福岛第一核电站由于海啸失去了大部分的安全设备，所有厂内和厂外电源全部丧失（仅剩一台柴油机支持6号机组）。这导致1、2、3号机组反应堆和乏燃料池丧失了冷却。在丧失冷却的同时其他安全设备也不可用或不可达，致使福岛第一核电站4台机组发生事故。（为什么别的电站的备用安全设备可用，没有被淹没掉吗？）

国际原子能机构（IAEA）的国际地震安全中心（ISSC）在3月11日当天，在事件发生半小时后通过其“外部事件通报系统”

收到了关于此次东北大地震的消息。ISSC收到信息后立即发送给国际原子能机构的事件和应急中心（IEC）。

日本政府随后向国际原子能机构通报了事件。国际原子能机构一直与日本政府保持联系，并在事件后定时向成员国发布信息。国际原子能机构总干事天野之弥先生号召采取积极的后续行动。国际原子能机构一直与日本政府合作，共享关于核电站受损情况的信息及其对周边地区的影响。国际原子能机构立即提供了援助，向日本派出了一批人员，协调辐射、环境监测和海洋环境监测的信息共享。

自从2011年3月下旬以来，日本政府和国际原子能机构一直在研究派遣一支事实调查专家组研究此次日本大地震和海啸对日本多个核电站的影响，包括对福岛第一核电站的影响。日本政府和国际原子能机构同意派遣一支调查组，由国际专家和国际原子能机构人员组成，以便对福岛第一核电站事故进行初步评估，并对需要深入研究的领域提出建议。该调查组是国际原子能机构相关行动的一部分，后续还将有其他调查工作，以及包括信息交流在内的国际合作活动。这些后续活动还将包括一些本次调查范围中未涉及的核设施。这些活动还将包括技术调研、讨论与成员国有关机构组建预算外工作组，以及组织国际、地区和国家层面的研讨会和培训班。国际原子能机构的国际地震安全中心的预算外项目能够支持对此次调查和后续调查工作中确认的各类经验教训的研究开发和落实活动。

本次调查组的报告将与国际社会共享，有助于经验教训的总结并反映到现有的国际核安全框架中。为加强核安全，国际原子能机构总干事宣布在今年6月20-24日在维也纳举行核安全部长级大会，会议将涉及下列领域：

●关于福岛核事故的初步评估报告，确认需要进一步评估

的领域；

●通过汲取经验教训，启动强化核安全的程序；以及

●加强对核事故的响应和应急。

调查组报告将呈交核安全部长级大会。

表1.1 东北大地震前震、主震、余震和次生事件表

表1.2 受东北大地震影响的核电站状态