2020年6月8日，美能源部洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的钚設(shè)施發(fā)生钚-238氧化物泄漏與污染事故，導(dǎo)致1名員工遭受大量放射性沾染。此次核泄漏是該實(shí)驗(yàn)室近年來后果較為嚴(yán)重的一次事故，加劇了外界對實(shí)驗(yàn)室核安全的擔(dān)憂。

一、洛斯阿拉莫斯此次核泄漏事故概況

此次钚-238氧化物粉末操作使用的是配有三層手套的、可開展多類型作業(yè)的大型手套箱。2019年11月，該手套箱經(jīng)過維護(hù)升級，更換了全部手套，并將部分端口改進(jìn)為穿通式手套口。這種手套比普通的含鉛手套觸感更佳、靈活性更好，并且里面有橙色夾層設(shè)計(jì)，當(dāng)露出橙色時可預(yù)警手套存在破損風(fēng)險，需要及時更換。受工作環(huán)境、使用頻次、操作材料種類等因素的綜合影響，手套的設(shè)計(jì)壽命最長為數(shù)年，最短2個月。

事故起因是工作人員使用存在破損風(fēng)險的手套箱手套稱重和包裝钚-238氧化物粉末，該手套原定于次日更換。根據(jù)洛斯阿拉莫斯事故報告(NA-LASO-LANL-TA55-2020-0012)，6月2日例行檢查發(fā)現(xiàn)，14副手套箱手套出現(xiàn)磨損，定于6月9日更換。6月8日，手套箱房間里6名工作人員從事手套箱作業(yè)，9名工作人員從事其他工作，當(dāng)最后1名員工完成手套箱稱重和包裝钚-238氧化物粉末時，房間報警器報警，顯示有放射性泄漏。所有工作人員立即撤離并接受了放射性污染測定，其中1名員工體表和鼻腔檢測到钚-238污染，其他14名未檢測到。6月10日，放射性控制技術(shù)人員進(jìn)入房間調(diào)查污染源，在4只手套上檢測到污染，其中一只左手手套拇指區(qū)域發(fā)現(xiàn)缺口。

事故發(fā)生后，實(shí)驗(yàn)室已更換被污染手套、進(jìn)行放射性清污工作，并對外宣稱此次事故不對公共健康和安全構(gòu)成威脅。目前，被污染區(qū)域仍未開放，正在進(jìn)行全面調(diào)查。

二、洛斯阿拉莫斯曾多次發(fā)生钚操作違規(guī)事件與事故

洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室是美國三大核武器實(shí)驗(yàn)室之一，承擔(dān)著設(shè)計(jì)研制核武器、存儲處理軍用核材料、制造钚彈芯等核心任務(wù)。該實(shí)驗(yàn)室的钚設(shè)施是美國目前唯一具有完整的钚材料處理和钚彈芯制造能力的設(shè)施，目前存儲與處理的核材料包括武器級钚-239、空間放射性同位素?zé)嵩床牧项?238、軍用氚、高濃鈾以及少量其他超鈾核素。其中，武器級钚-239和熱源材料钚-238為固體(金屬或粉末)、熔融金屬或溶液形態(tài)。

洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室長期存在核安全隱患，后處理設(shè)施臨界事故、材料運(yùn)輸方式違規(guī)、钚彈芯滯留、放射性泄漏【[1] 2003年發(fā)生一起類似的、因違規(guī)而導(dǎo)致的钚-238氧化物泄漏與污染事故。】等钚操作相關(guān)的違規(guī)事件與事故頻發(fā)。美國能源部2017年核設(shè)施風(fēng)險評估報告顯示，“2005-2016年，洛斯阿拉莫斯收到未經(jīng)公布的、針對钚違規(guī)操作相關(guān)問題的報告超40次”。對此，能源部國家核軍工管理局曾表示，“希望承包商能以安全的方式進(jìn)行工作，以保證雇員、設(shè)施和公眾的安全”。

近年來最嚴(yán)重的1次違規(guī)事件是發(fā)生于2011年8月的钚棒放置危險臨界事件，引發(fā)內(nèi)部和外界的廣泛擔(dān)憂和批評，并導(dǎo)致大批實(shí)驗(yàn)室工程師因不滿而辭職。2013年6月，由于臨界安全等關(guān)鍵安全性和操作行為規(guī)范等方面的缺陷，钚設(shè)施暫停核材料操作。此后的分析評估表明，钚設(shè)施存在以下問題：管理層對臨界安全等關(guān)鍵安全性的承諾和認(rèn)知存在薄弱環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)問題的流程效率低下，安全工程師配置以及專業(yè)知識的流失威脅關(guān)鍵安全性計(jì)劃的可行性。

2016年9月，钚設(shè)施經(jīng)過安全性改進(jìn)與抗震設(shè)計(jì)加固后，開始重啟高風(fēng)險的钚操作等工作。然而，由于核軍工生產(chǎn)與科研任務(wù)繁重，老化嚴(yán)重、容量有限、人員短缺的钚設(shè)施仍舊面臨嚴(yán)峻的安全風(fēng)險。

三、洛斯阿拉莫斯事故頻發(fā)原因分析

洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室隸屬美國能源部/國家核軍工管理局，管理和運(yùn)行則交由加州大學(xué)等機(jī)構(gòu)組成的三方國家安全公司負(fù)責(zé)。由于私營公司對績效的嚴(yán)苛追求以及安全規(guī)范的缺失，钚設(shè)施甚至是整個洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室存在很高的核安全風(fēng)險。

核軍工生產(chǎn)任務(wù)繁重也是洛斯阿拉莫斯钚操作相關(guān)事故頻發(fā)的重要原因。美2018年《核態(tài)勢評估》報告要求，“美國將在2030年前具備年產(chǎn)80枚钚彈芯的能力”，其中，洛斯阿拉莫斯钚設(shè)施30枚，薩凡納河钚加工設(shè)施50枚。新钚彈芯將用于2030-2037年部署的 “戰(zhàn)略威懾”陸基洲際彈道導(dǎo)彈配裝的W87-1核彈頭。為保障核武器現(xiàn)代化的順利推進(jìn)，洛斯阿拉莫斯正尋求建立武器用钚彈芯制造能力【[2] 洛斯阿拉莫斯現(xiàn)在新制造的钚彈芯僅用于研究用途。】。根據(jù)美國能源部2021財(cái)年預(yù)算申請，未來五年，钚現(xiàn)代化和前期計(jì)劃支出【[3] 不包括支持計(jì)劃和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的資金需求。】的預(yù)算申請激增，平均每年約18億美元。

為加快實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)30枚钚彈芯能力的目標(biāo)，洛斯阿拉莫斯采取的策略是多班次運(yùn)營钚設(shè)施，正在改進(jìn)入口、更衣室、培訓(xùn)設(shè)施等，并計(jì)劃未來五年額外聘用1400名钚操作相關(guān)人員。與此同時，實(shí)驗(yàn)室還在規(guī)劃新建更多的模塊化生產(chǎn)設(shè)施，但受制于場地有限、地震風(fēng)險、廢物處置能力不足、安全工程師短缺等原因，新生產(chǎn)設(shè)施面臨成本激增、建設(shè)延期的風(fēng)險。

除了制造钚彈芯，洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室還是美國能源部和國家航空航天局的“钚-238供應(yīng)項(xiàng)目和放射性同位素電源生產(chǎn)計(jì)劃”的主要參與者之一，負(fù)責(zé)存儲由橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的二氧化钚粉末，并用其制造放射性同位素電源的钚-238燃料盒。此外，钚-238的放射性約為武器級钚的260倍，對防護(hù)設(shè)備、人員和措施的要求更甚。

洛斯阿拉莫斯钚設(shè)施一身二任，兩大核心任務(wù)同期倍增，面臨極大的運(yùn)行壓力和安全風(fēng)險。

四、小結(jié)

此次核泄漏事故發(fā)生在美國新冠疫情期間，事故起因是工作人員使用了存在破損風(fēng)險的手套箱手套。深層次的原因是洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室為滿足美國核武器現(xiàn)代化和太空計(jì)劃的需要，正尋求急速提升武器用钚彈芯制造能力、同期承擔(dān)的钚-238儲存與空間放射性同位素電源制造任務(wù)加劇，增加了實(shí)驗(yàn)室核安全風(fēng)險。此前，洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室已多次發(fā)生核事故。