盧江良 王源源
三十年前,“切爾諾貝利”還是一個普通地地名。若不是發(fā)生在某個凌晨 的驚天一爆,它不可能“揚名”國際,三十年間,世界一刻也不曾忘記。作為“世紀浩劫”,“切爾諾貝利”代表了恐懼、死亡、地獄……
蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站位于如今的烏克蘭北部,靠近白俄羅斯邊境,距烏克蘭首都基輔130千米。切爾諾貝利核電站共有4個反應堆,全負荷運轉時能夠供應烏克蘭十分之一的電力,是當時蘇聯(lián)最先進的核電站,也是蘇聯(lián)工業(yè)和技術實力的象征,曾經被認為是最安全、最可靠的核電站。
1986年4月26日,切爾諾貝利核電站的4號機組在一次安全監(jiān)測實驗時突然發(fā)生爆炸,大量強輻射物質泄漏并釋放到大氣中,放射性云層一直擴散到了歐洲。此次災難直接導致31人死亡,幾十萬人緊急撤離,是人類和平利用核能史上最為嚴重的事故。
切爾諾貝利核電站始建于20世紀70年代,1號反應堆于1977年啟用,4號反應堆于1983年啟用。這些反應堆利用鈾燃料來加熱水流,產生蒸汽,再由蒸氣推動渦輪機轉動發(fā)電。對于核電站來說,反應堆四周保持冷水供應至關重要。在切爾諾貝利核電站,為反應堆供水的水泵是由渦輪機所產生的電力帶動的,而渦輪機的動力則來自反應堆。這是一個封閉的能量循環(huán)系統(tǒng),一旦中間環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,就有可能會引發(fā)核事故。為了確保在渦輪機所產生電源中斷的情形下,水泵仍能正常運轉,切爾諾貝利核電站還配備了柴油發(fā)電機作備用電源。
1986年4月,切爾諾貝利核電站接到上級有關部門通知,要求進行一項安全檢測實驗,驗證從突然斷電到備用發(fā)電機啟動的這段時間里,渦輪機能否利用其轉子的慣性旋轉來滿足機組本身所需的電力供應。
安全檢測實驗安排在4月25日午夜進行。
4月26日0時05分,實驗的準備工作開始了。為了方便測試,操作員們首先關閉了反應堆的自動安全系統(tǒng),負責控制巨型渦輪發(fā)電機的操作員開始降低渦輪機的輸出功率。大約20分鐘后,他們發(fā)現(xiàn)反應堆的能量下降過快,于是渦輪機操作員將一部分控制棒從反應堆中拔出以提高輸出功率。到了凌晨1時,反應堆輸出功率恢復到預期數值,實驗繼續(xù)進行。3分鐘后,作為實驗的一部分,負責控制水泵的操作員啟動了兩臺輔助水泵,但是啟動后發(fā)現(xiàn),水流經過反應堆的速度太快了,這意味著沒有足夠的水溫生成水蒸汽推動渦輪機,這種情況很嚴重,會使整個動力系統(tǒng)失去平衡。
切爾諾貝利核電站機組分布示意圖
為了提高蒸汽量,渦輪機操作員又從反應堆中拔出了一部分控制棒,只留下211個控制棒中的6個,以此加快反應堆的運行速度,提高堆芯溫度。這種做法嚴重違反了安全規(guī)則要求。按照規(guī)定,反應堆里的控制棒數量最少應為30個。但是這樣做似乎效果不錯,隨著堆芯溫度的升高,推動渦輪機的水蒸汽也隨之增加。操作員們認為問題已經得到解決,于是他們繼續(xù)進行檢測準備。但是他們并不知道,此時,反應堆內部的溫度正在接近危險值。
凌晨1時23分04秒,操作人員按照原定計劃關閉了渦輪機,檢測正式開始。此刻監(jiān)控人員卻發(fā)現(xiàn),堆芯的溫度開始急劇上升,內部的壓力直逼臨界值。1時23分40秒,操作人員按下了“緊急停堆”的按鈕,試圖將所有控制棒重新插入反應堆,可惜為時已晚,反應堆內的溫度已經達到了正常值的100倍。在這種高溫下,堆芯開始受損,場面出現(xiàn)失控。1時23分47秒,切爾諾貝利核電站的4號反應堆發(fā)生爆炸。劇烈爆炸產生的壓力沖破了反應堆上方重達2000噸的鋼鐵頂蓋,并將大量高危輻射碎屑送上了天空。
1986年4月26日,切爾諾貝利核電站4號反應堆爆炸,頂蓋被炸飛,大量放射性物質被拋到空中。
燃燒著的切爾諾貝利4號機組
切爾諾貝利核爆炸事故發(fā)生后,蘇聯(lián)總理雷日科夫于4月26日凌晨接到電話報告。當日上午11時,蘇聯(lián)政府成立了應急臨時委員會。當晚,臨時委員會成員乘專機抵達切爾諾貝利,接管核電站搶險領導權。
此時,前期到達核電站事故現(xiàn)場,參與搶險滅火的消防員中已有2人死亡,52人出現(xiàn)嚴重核輻射癥狀,他們被緊急空運到莫斯科治療。臨時委員會的專家在掌握了現(xiàn)場實情后,蘇聯(lián)政府立即安排出兵救援,實施軍管,并決定緊急疏散切爾諾貝利附近的所有居民。
4月27日14時,大規(guī)模撤離開始了。蘇軍緊急征用了1000多輛大型客車和3趟鐵路專列。3小時后,以切爾諾貝利核電站為中心,方圓30千米的范圍內,大約5.3萬居民被全部撤出,這些區(qū)域成為無人區(qū)。
與此同時,切爾諾貝利核電站的反應堆還在不斷地散發(fā)著致命性射線。為了封閉爆炸后呈現(xiàn)暴露式的反應堆,蘇軍采用了“自殺式”的搶救方式,他們動用了125架直升機,先后飛行數千架次,將5000噸碳化硼、沙子和鉛粉的混合物投進反應堆的開口。隨后,地面部隊用上萬噸的混凝土將4號機組完全封閉。同時,蘇軍還組織了規(guī)模浩大的水利防護工程,修筑了130多條堤壩以保護1500平方千米范圍內的全部河流。
大量戰(zhàn)車、直升機和工程車輛參與救援后,因為受到核沾染而被廢棄。
盡管事故現(xiàn)場的善后處置效率非常高,但這場災難造成的后果依然難以估量。據事后測算,爆炸瞬間有6噸二氧化鈾和50噸核沾染物化作煙塵進入大氣,這大約相當于投在廣島的原子彈所釋放的輻射線劑量的100倍。另外,還有70噸核燃料和900噸熾熱的石墨迸濺到反應堆周圍,引發(fā)的大火用了10天才撲滅。
爆炸產生的蘑菇云將大量輻射塵送入大氣層,飄散至蘇聯(lián)西部地區(qū)以及東歐地區(qū)、北歐的斯堪的納維亞半島等區(qū)域內的17個國家,總污染面積達390萬平方千米。其中烏克蘭、白俄羅斯和俄羅斯三個地區(qū)受災最重,總共近16萬平方千米的土地受到直接污染,10余萬人失去家園,700余萬居民受到影響。尤其爆炸時正處于下風向的白俄羅斯,有70%的放射性塵埃沉降在其境內,全境22%的地區(qū)淪為污染區(qū),200萬居民受災。據英國兩名研究人員的一項研究表明,切爾諾貝利核事故的長期影響可能導致6.6萬人死于劇烈的輻射及之后引發(fā)的癌癥。當年蘇聯(lián)政府至少花費了180億美元進行救災,災后的烏克蘭、白俄羅斯、俄羅斯等近30年來更是為消除核污染后果累計投入了高達數千億美元。
切爾諾貝利核電站事故被當時許多媒體稱為“世紀浩劫”。
參與搶險救援的工程人員
正是在這間操作室里進行的錯誤操作,導致了切爾諾貝利核電站第4核反應堆爆炸。
為了查明事故發(fā)生的原因,蘇聯(lián)當局成立了事故調查委員會,成員包括多名著名科學家。他們的首要任務就是查明此次災難究竟是由于操作不當引起的,還是因為反應堆本身就存在設計缺陷。
1986年8月,事故調查委員會公布了第一份調查報告。該份報告指出,由于實驗被安排在夜間進行,所有的資深科學家都不在現(xiàn)場,只剩下一批年輕的技術人員負責實驗。他們之間的密切配合是反應堆安全運轉的關鍵,他們必須在確保始終有足夠的水蒸汽推動渦輪機的同時,防止堆芯溫度過高。然而不幸,他們沒能做到,操作流程上的失誤導致了此次災難。
但是,對此說法西方專家一直持懷疑態(tài)度。他們研究了切爾諾貝利4號反應堆后,認為反應堆本身存在設計缺陷,主要是在低功率下反應堆會變得極其不穩(wěn)定,這就意味著在某些情況下核反應堆的溫度會急劇上升。也就是說,不能把事故的責任完全推卸給核電站的操作人員。
1991年,蘇聯(lián)官方又公布了一份調查報告,認為事故是由于石墨輕水型核反應堆(RBMK)的設計缺陷導致的,尤其是控制棒的設計存在問題。
如今,切爾諾貝利核爆炸的巨響已經過去了整整30年,但其影響卻遠未結束。切爾諾貝利隔離區(qū)目前仍然是世界上輻射最高的地區(qū),“切爾諾貝利”已經成為“核威脅”的代名詞。
第二次世界大戰(zhàn)后,科學家開始研究原子能的和平用途。蘇聯(lián)在1954年建成了世界上第一座核電站,成為人類和平利用原子能的成功典范。20世紀70年代,石油漲價引發(fā)的能源危機促進了核電的大發(fā)展,在這個時期,世界上相繼有多座核電站建成并投入使用,現(xiàn)在人們習慣將這批核電站的機組稱為第二代。至今,大約仍有30多個國家和地區(qū)的400多座第二代核電機組核電站處于運行之中。
切爾諾貝利核電站事故發(fā)生之后,世界各國的核能科研人員立刻從中吸取教訓,對正在運行的400多座第二代核電站的設備進行了不同程度的改進,其安全性和經濟性都有了提高。目前,第三代更加安全的核電站已投入使用,第四代核能系統(tǒng)也已在研發(fā)之中。
對核能要心存敬畏,謹慎利用,周全決策,這也許是“切爾諾貝利”留給世人最有益的思考。
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