japan01 切尔诺贝利核电站事故

  福岛第一核电站建的年代比较早,其反应堆属于“沸水反应堆”,与平时用的蒸汽压力锅类似。沸水反应堆是美国通用电气公司于上世纪50年代中期研发的一种轻水核反应堆,就是核物质氧化铀通过核裂变之后产生大量的热量,对轻水进行加热,进而产生大量蒸汽,再将蒸汽中的水脱掉,用热的蒸汽带动汽能机发电,最后蒸汽冷却后回流至反应堆。

  沸水反应堆比压缩反应堆简单很多,但这种核反应堆有一个问题,即在核反应停止后,因为核物质有衰变过程,还会持续产生大量的热量,必须用冷却系统带走。不然热量越积越多,会导致核燃料熔化,熔化就非常危险了。

  福岛第一核电站的设计还是不错的,在地震发生后基本上是准确地自动停机。这时,如果其冷却系统能正常工作,也不会有太大的问题。但现在问题就出在,因为海啸产生的海浪太高,将紧急发电机的围堰系统淹没,发电机不能正常运转,所以冷却系统不能正常工作。

  冷却系统无法正常工作,轻水不能将反应堆压力容器内部的热量带走,核燃料被高压的压力容器包在里面,温度越积越高。为了冷却系统,需要往里面不停地注水,但容器压力高注不进去,必须要将里面的高温蒸汽排出来,这样高温氢气和外面氧气接触,就发生了氢气爆炸。

  反应堆最外面有一个安全防护壳,蒸汽排到安全防护壳之外,就会爆炸。安全防护壳的等级是比较高的,爆炸的时候不会有事,但外面的厂房不能抵抗这种爆炸威力,就是我们看到的屋顶被掀翻。

  三道屏障的作用是什么

  不让放射物泄漏到环境中

  核电站设计时由里到外设置了三道屏障:第一道屏障是金属外壳,由锆合金或不锈钢等制成,放射性裂变产物被限制在包壳管内;第二道是压力容器,包着整个燃料棒;第三道是安全壳,也是最重要的,它将反应堆及相关设备都密封住。有这三道屏障存在,当核电站发生严重事故时,放射性物质就不会泄漏到环境中去。

  安全壳破裂意味着什么

  辐射物将源源不断地泄出

  安全壳受损,会源源不断有一些辐射物出来。日本官方说的安全壳“可能受到损坏”,应该不会是整个大面积的,只是有些裂缝。

  日本政府现在把现场的很多工人以及自卫队员撤走了,已经没有人接近事故最前沿的现场,他们后面可能会派工业机器人去。

  现在的很多监测仪表、感应器已经损毁,里面真正的情况到底怎样不清楚,日本政府发布时经常用“可能”这个字眼,他们可能也是真的不知道里面真正的情况。

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  两种放射物危害人体

  根据世界卫生组织网站公布的资料,对一个受损的核电站来说,会释放两类放射性物质,一类相对来说危害不大,另一类则要危险得多。

  对人类危害较小的一类放射性物质是氮-16和氚等。氮-16会快速衰变,时间仅数秒,最终变为氮;而氚无法在空气中远距离传播,也无法穿透人体,只有大量吸入才对人体有害。

  比较令人担忧的是碘-131和铯-137,它们是随着反应堆释放的蒸汽泄漏出来的。碘-131需要数月时间才会完全消失,它将通过受污染食品,特别是受污染奶制品,进入人体在甲状腺内聚集,引发甲状腺疾病甚至甲状腺癌。

  铯-137会损害造血系统和神经系统,并增加患癌几率。铯-137的半衰期为30年,不太容易消除。苏联切尔诺贝利核电站1986年发生事故,核电站周围地区的土壤中至今依然存在这种放射性物质。

  最糟情况:核燃料棒熔毁爆炸

  导致放射物大量泄漏 控制不住只能永久性封存

  据新华社电 专家分析,福岛核电站最坏的情况是,核反应堆内的核燃料棒熔毁爆炸,炸毁保护核燃料的护罩,导致放射性物质大量泄漏。如果核辐射控制不了,必须要进行核反应堆永久性封存,就是要建一个“棺材”将其封死在里面。

  现在还不能做永久性封存,因为里面的温度太高了,要等反应堆冷却下来才行。

  冷却需要多长时间,很难讲清楚,最少需要几天的时间,因为这要取决于灌注海水能不能发挥作用;如果靠自然冷却的话,时间有可能更长一点。在这个冷却过程中,反应堆内会释放出一些放射性物质。

  现在日本政府将核事故定为四级,以后的发展有可能升到六级,但到七级不太可能,切尔诺贝利核电站事故是七级,福岛核电站事故与切尔诺贝利核电站事故有本质的区别。

  一旦核事故升级,日本政府一定会采取紧急措施,最后一定会走永久封存这一条路。切尔诺贝利核电站事故之后,就采取了永久封存,把核废料和废弃的反应堆全部放在一起,在外面用钢筋混凝土层层围起来。

  即使核燃料棒熔毁爆炸也不会变成核弹

  据新华社电福岛第一核电站1、2、3、4号机组均已发生爆炸,不过,这四次爆炸都是化学爆炸,原因是反应堆里的氢气由于泄压排入密闭厂房,与空气中的氧气发生剧烈反应,引起爆炸。

  氢爆炸与核弹爆炸有本质区别。即使最坏的情况发生,核反应堆内的核燃料棒熔毁爆炸,它也不会变成核弹,因为核电站使用的核燃料浓度非常低,其有效成分铀-235含量约为3%,而核弹中铀-235含量高达90%,这么低的含量不足以引发核弹那样的剧烈爆炸。正如啤酒和白酒都含酒精,白酒因酒精含量高可以点燃,而啤酒因酒精含量低不能点燃一样。

  但不能因此说氢爆炸不危险,主要的担心是它可能炸毁保护核燃料的护罩,导致放射性物质大量泄漏。

  切尔诺贝利悲剧不会在福岛重演

  据新华社电1986年,苏联切尔诺贝利核事故被确定为最严重的7级。与之相比,日本福岛核电站这次核泄漏的程度如何?

  这次福岛核电站泄漏事故,目前日本官方确定的事故等级为四级,远低于切尔诺贝利事故的七级。即便现在一些国际组织正在重新评估福岛核电站核泄漏等级,但从目前情况看,此次福岛核电站核泄漏事件绝对不会发展成切尔诺贝利那样的严重事件。

  切尔诺贝利核电站事故由于操作人员严重违反操作规程,卸掉了反应堆保护系统;又驱使反应堆长期强行在低功率下运行,处于不稳定状态。反应堆功率突然失控,在几秒钟内上升了几百倍,也超过了额定功率十倍;燃料包壳因过热而立刻爆裂;进而导致蒸汽爆炸和压力管全部断裂,结果发生锆水反应引发爆炸和石墨燃烧。

  在猛烈的爆炸中,毫无防护的厂房立刻被炸开一个大口子。不但核燃料立即泄漏,最要命的是大量沾染了放射性物质的石墨粉尘在熊熊火光中直上云霄,随风飘向了大半个欧洲。

  而这些在福岛都不存在。福岛核事故是在停堆后发生的,罪魁是相对低功率的衰变余热,仅相当于裂变工作能量3%;而且已经得到了大量冷却水的缓解,最关键的还有安全壳堵绝核物质与外界环境的联系。

  专家认为,福岛核电站虽然形势还没有完全稳定,核事件等级可能会升高,但绝对不会发展成为切尔诺贝利那样的事件。

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