據美國國家地理網站報導，世界正處在核能大規模擴張的邊緣，面對剛剛發生的日本福島第一核電站危機，我們不得不提出這樣的疑問，新建造的反應堆在出現電力故障時的安全性能否超過福島核電站？這個問題的答案似乎是“未必”。福島核電站是日本歷史最為悠久的核電站之一，電力故障導致反應堆溫度升高到危險程度並引發核危機。

被動安全系統“少見”採用被動安全系統的反應堆能夠應對類似日本福島核電站發生的事故，即斷電導致無法泵水冷卻放射性燃料和乏燃料。然而，全世界在建的65座核電站中只有4座採用這種設計。(美國佐治亞州和南卡羅來納州的4座反應堆仍處在現場準備階段，等待政府批准。)

全世界在建的核電站中有47座反應堆採用第二代設計，與上世紀70年代建造的福島核電站相同，沒有集成被動安全系統。核電站運營商指出，即使最初設計時沒有集成被動安全系統，現有反應堆或者在建反應堆也可添加這種系統或者採取其他改進措施。美國工業貿易組織核能研究所表示，南加利福尼亞州沿岸的聖奧諾弗雷核電站進行了改進，允許操作人員使用一個地心引力驅動的系統，在斷電情況下保證水迴圈以冷卻核電站。

但類似這樣的改進仍存在局限性。核能研究所戰略計畫執行理事阿德里安·海默爾表示：“需要為核電站準備大量水，一旦發生地震，蓄水池將受到何種影響？”這也就是為什麼要在最初的設計階段採用被動安全系統。

全世界有哪些核電站通過採用引力驅動系統或者其他安全措施加以改進？我們沒有任何現成的參考資料。集成被動安全系統的新核電站發展較為緩慢。核電站需要很長時間獲得政府批准，籌集資金，完成規劃和最終的建造。在當前這個技術飛速發展的時代，核電站的“慢節奏”顯得有些怪異。當前的很多核電站採用了大量三四十年前研發的基本技術。

在日本福島第一核電站的6座反應堆中，有5座採用通用電氣公司一項名為“BWR-3”(一種沸水反應堆)的設計以及Mark 1安全殼系統。全世界有多達92座核電站在建造時採用沸水反應堆設計，其中有32座裝有Mark 1安全殼系統。與在發展核能方面走在世界前列的美國和法國的所有核電站一樣，福島反應堆也是第二代反應堆。倫敦世界核能協會表示，第一代反應堆在上世紀50年代和60年代研發。英國是唯一一個仍運營第一代反應堆的國家，例如北威爾士的維爾法核電站。

海默爾表示，1979年的三裏島核危機迫使人們對核電站設計的風險性和安全性重新進行評估。他說：“如果發生斷電事故應如何應對？你必須做到在燃料遭到破壞前恢復供電。”利用地心引力驅動冷卻水進入反應堆容器便是在出現福島斷電故障時的一種應對方式。想像一下，將一個蓄水池安裝在屋頂，打開水龍頭時利用地心引力讓水通過管道進入廚房的水池。

在反應堆內，燃料產生的熱量會加熱空氣和水，導致它們通過管道進入熱交換器。海默爾表示，如果發生斷電事故，一切都會停止運轉，出現類似福島核電站那樣冷卻系統失靈的情況。被動安全系統可以為核電站操作人員爭取時間，尋找足以為一系列電池充電的大型發電機，重新啟動水泵，將水泵進反應堆水池。

在全世界運營的442座核電站中，只有15座採用第三代反應堆。第三代反應堆在設計上集成了被動安全系統。日本和韓國各有4座第三代反應堆，加拿大、中國和羅馬尼亞各有2座，阿根廷有1座。日本、中國大陸、臺灣、韓國、芬蘭、法國和俄羅斯在建的第三代反應堆共有14座。根據核能研究所提供的資料，當前第三代反應堆投入運營時間在1982年至2007之間，並非處在核技術的前沿。

下一代反應堆將是第三代-plus反應堆，在發生事故時完全依靠被動安全系統。利用地心引力、天然對流而不是電網、柴油驅動或者電池提供備用電力，是應對核電站冷卻系統面對挑戰時採取的關鍵舉措。世界核能協會指出，被動安全系統不依賴於各元件的正常運行、備用電力和操作人員控制，而是單純地依靠物理現象。海默爾說：“一些完全採用被動安全系統的設計至少能夠在失去交流電供電或者額外冷卻水72小時內正常運轉。”

世界上首批4座第三代-plus反應堆正在中國建造。浙江省三門核電站的反應堆預計可在2013年投入運營。美國也將建造4座第三代-plus反應堆，現正處於現場準備階段。其中有2座位於佐治亞州韋恩斯伯勒附近的南方公司沃格特勒核電站，另外2座位于南卡羅萊納州詹肯斯維勒附近南卡羅萊納州電力與天然氣公司的維吉爾·薩默爾核電站。

所有8座第三代-plus反應堆均採用西屋電氣公司的AP1000設計，即迴圈冷卻鋼結構安全殼周圍的外部空氣，借助地心引力驅動安全殼頂部蓄水池中的水。西屋電氣發言人斯科特·肖表示，這一系統可進行長達72小時的冷卻。在此之後，一台小型柴油發電機將提供電力，將現場儲存設施裏的水泵入反應堆芯和乏燃料池，每分鐘輸送的水量達到100加侖(約合378升)，可連續泵水4天。借助於AP1000，西屋電氣得以從第二代反應堆升級為第三代-plus。

憂思科學家聯盟核安全計畫負責人大衛·洛奇鮑姆表示，被動安全系統賦予工作人員更多時間處理事故，通常情況下，更多的時間意味著能夠在面對挑戰時取得更大成功。但憂思科學家聯盟仍對正常冷卻系統失靈時間超過72小時的形勢感到憂慮。他說：“這個時候，你仍然要面對如何恢復向水池泵水的問題。”在發生類似福島核電站這樣的事故時，72小時可能遠遠不夠。海默爾表示這一系統可以借助消防車和水泵補充水。但對於福島核電站的第二代反應堆，這種方式並不奏效，因為冷卻仍依靠核電站自身管道系統能否正常運轉。

海默爾稱，另一種第三代-plus反應堆設計是通用電氣-日立核能合資公司的ESBWR(經濟簡化型沸水堆的英文首字母縮寫)，採用引力驅動系統讓反應堆芯保持被冷卻水覆蓋的狀態。在日本大地震和海嘯發生前，這一設計已在美國獲得批准，9個月內便可生效。3月9日，也就是大地震發生前2天，美國核管理委員會發佈了ESBWR的最終安全評估報告和最終設計批准書，原定於秋季正式生效。海默爾說，但隨著福島核電站危機的發生，生效時間將很難預測。通用電氣-日立公司發言人邁克爾·特圖安希望公司能夠在秋季獲得核管理委員會認證。ESBWR是他們採用被動安全系統的第一款反應堆設計。

大東方控股設計的第三代+反應堆，目前在美國設計的認證過程。設計控制檔是由美國國家研究委員會 docketed在2005年，與被推薦的聯合建設和經營執照（COL）提出申請，於 2007年。ESBWR是一個漸進的設計  ESBWR採用被動的，安全的設計特點。它包括進一步簡化設計的反應堆的演變，使施工速度快，降低成本。

主要優勢和特點的ESBWR包括：簡化的設計特點：被動移除衰變熱直接向大氣，11系統是從以前的設計，淘汰減少百分之25泵，閥和馬達，被動設計功能降低了數有源系統，增加安全...這是11倍更有可能的最大的小行星撞擊地球附近的地球在未來100年比一ESBWR業務事件導致裂變產物釋放到環境中。ESBWR的功能用在其他業務上驗證反應堆，包括被動遏制冷卻，分離冷凝器，自然循環和碎片性燃料。

特圖安表示，在等待政府批准時，ESBWR將在印度建造，印度政府選擇了兩個地點。“我們負責一處，西屋負責另一處。”在美國，底特律愛迪生電力公司早在2008年便選擇了通用電氣的ESBWR設計，作為伊利湖湖岸費爾米2號核電站的新反應堆。海默爾說，福島核電站的備用系統未能在海嘯襲擊中倖免，ESBWR和西屋AP1000等新型反應堆能夠更好地應對這種災難。它們並不依靠發動機起動。福島核電站的工作人員需要控制很多閥門，一些新系統只有兩三個閥門。基於堆芯損傷頻率量度—計算事故導致反應堆燃料熔化的可能性—先進的被動設計能夠讓沸水反應堆的安全性比主動系統高出10到100倍。

面對大量運營中以及建造中的第二代反應堆，監管人員和操作人員經常將目光聚焦在如何進行改進以提高舊設計的安全性上。在3月美國環境與公共委員會舉行的聽證會上，核管理委員會主席葛列格里·傑茲克將迄今為止的核反應爐運營與升級和改造有著20年之久的飛機系統相比較。他說：“我們進一步瞭解自己在哪些方面出了差錯。”

海默爾表示，美國的所有沸水反應堆均採用與福島反應堆類似的設計，自上世紀90年代便採用所謂的“強化型排放口”。排放口允許反應堆將蒸汽和壓力直接釋放到大氣中，同時借助篩檢程式過濾掉放射性物質。在較為老式的設計中，強化型排放口並不安裝在反應堆，而是在反應堆所在建築內。氫氣會在反應堆所在建築內不斷聚集。核能研究所力圖從日本官員口中獲得一個準確答案，即發生事故的福島反應堆是否裝有強化型排放口。“他們有很多事情處理，不太可能有時間向我們提供相關資訊。”福島6座反應堆中有4座發生爆炸，說明氫氣在反應堆所在建築內聚集。

Mark 1安全殼系統的安全性正面臨越來越嚴格的審查。3月16日，通用電氣公佈了一份檔，強調這項有著40年歷史的技術一直“不斷進化”。通用電氣設計了一個“抑制”系統，用於降低環繞反應堆芯底部的油炸圈餅形抑壓池內的壓力。抑壓池內的蒸汽泡沉入水下，幫助消除熱量。通用電氣表示，抑制系統能夠將大汽泡分裂成小汽泡，進而快速冷凝，起到降壓作用。

在抑壓池內，通用電氣還安裝了偏轉裝置，在設計上用於抑制和消除蒸汽進入抑壓池並提高水位時產生的壓力波。通用電氣表示，他們同樣強化了鞍座式結構——用於支撐抑壓池的類似於腿的結構。美國核管理委員會要求對美國採用Mark 1系統的核電站抑壓池進行這種加固，同時改進排放系統。特圖安說：“我們與海外客戶分享這項計畫，但我不知道他們是否進行這種改進。”

憂思科學家聯盟核能與氣候變化專案負責人艾倫·凡科表示：“我們將從福島核事故身上獲得很多我們必須吸取的教訓，雖然目前還不清楚這些教訓具體是什麼。”洛奇鮑姆說，福島核電站可能並沒有採取有效的安全措施，又或者採取了安全措施但未能起作用，不管是哪一種情況，我們都必須改進安全措施。“在遇到十字路口時，人們應該選擇正確的方向，或者找到新的十字路口，引導自己走上正確的方向。”

放射性物質以波或微粒形式發射出的一種能量就叫核輻射，核爆炸和核事故都有核輻射。核輻射主要是α、β、γ三種射線：α射線是氦核，只要用一張紙就能擋住，但吸入體內危害大；β射線是電子，皮膚沾上後燒傷明顯。這兩種射線由於穿透力小，影響距離比較近，只要輻射源不進入體內，影響不會太大；γ射線的穿透力很強，是一種波長很短的電磁波。y輻射和X射線相似，能穿透人體和建築物，危害距離遠。宇宙、自然界能產生放射性的物質不少，但危害都不太大，只有核爆炸或核電站事故洩漏的放射性物質才能大範圍地對人員造成傷亡。電磁波是很常見的輻射，對人體的影響主要由功率(與場強有關)和頻率決定。

當你暴露於核輻射環境下，你可能會得輻射病。這種病是有症狀的。幾小時內你就會感到噁心嘔吐，隨後會出現腹瀉、頭痛或發燒等症狀。在最初的症狀過去之後，可能會出現一個短暫的無症狀期，但數周後就會出現新的、更嚴重的症狀。雖然輻射可能對人體造成損傷，但如果劑量不高，機體可以通過自身的代謝過程對受損傷的細胞或局部組織進行修復。這種修復作用程度的大小，既與原初損傷的程度有關，又可能因個體間的差異而有所不同。

暴露于電離輻射可能會增加患癌症的風險。對原子彈爆炸倖存者、接受放射診療的病人、職業受照人群以及前蘇聯切爾諾貝利核事故受照人群的輻射流行病學研究表明，在全身輻射劑量低於100毫西弗(mSv)時，未發現明顯的輻射致癌效應。對日本原子彈爆炸倖存者的調查研究表明，在遭受輻射後數年裏，患白血病的風險增加；10年後患癌症的風險增加。輻射對人體健康的長期影響最嚴重的方面是它會引發癌症。

一般而言，一個正常的細胞一旦到了其壽命，它會“自殺”，從而死亡，給新生的細胞讓路。而當細胞喪失了這種“自殺”功能時，癌症便發生了。這種細胞變得“永生不老”，持續進行細胞分裂增殖，失去控制。從某種意義上來說，是的。這是因為兒童的生長更為迅速，細胞分裂也更加頻繁，細胞在對損傷進行自動修復時也就有更大的幾率出現錯誤，從而導致嚴重後果。在1986年烏克蘭切爾諾貝利核電站事件發生之後，聯合國世界衛生組織注意到當地的兒童患甲狀腺癌的比例出現顯著上升。

碘片不能保護來自於體外的放射性和被身體吸收的除碘以外的放射性物質。碘甲狀腺阻斷在多數場合應與其他防護措施，比如隱蔽待於室內、關閉門窗等綜合使用。與此同時，碘片的服用要根據政府的指示，只有政府在評估事故狀態以後才能決定是否需要服用碘片。不能僅憑個人主觀臆斷或因恐懼而擅自服用。針對甲狀腺預防來講，如果空氣裏邊確實有放射性碘存在，才需要服用碘片，來阻止放射性碘進入人體的甲狀腺，現在到底飄到東京裏邊是什麼樣的核素，現在水準下可能需要非常好一點的儀器才能夠檢測到。

核能發電是目前核能和平利用的最主要的方式。在正常運行情況下，核電站對周圍公眾產生的輻射劑量對人們並不構成任何危險。發生核與輻射事故後的首要任務是限制輻射暴露的發生。主要通過疏散或隱蔽受影響人口，減少放射性煙雲沉降的影響。根據大氣中放射性物質的釋放量和當時的氣象條件，例如風向和降水等，並依據爆炸的中心範圍，國家將會確定在多大半徑範圍內應採取緊急隱蔽防護措施。應急狀態下為避免或減少工作人員和公眾可能接受的核輻射劑量可採取一定的應急防護措施，如隱蔽、撤離、服碘防護、通道控制、食物和飲水控制、去汙，以及臨時避遷、永久再定居等措施。

核輻射偵測儀