官术网_书友最值得收藏!

一 福島發生了什么

2011年3月11日星期五那天,你記得自己做了些什么嗎?

對于大多數讀者而言,那可能只是平凡的一天,沒什么大事值得寫下?;蛟S有哪個嬰兒降生,或許有誰結婚,或許有誰死去。歡喜與哀愁,太陽底下無新事。但離我們不遠的日本東北部,遭遇了其有現代觀測記錄以來最大的地震,這場里氏9.0級的地震又引發了日本有史以來最大規模的海嘯。當時在場的人們只是錯愕地看著海上陡然增高的巨浪,問:“那面黑色的墻是什么?”在強大的自然力面前,人如螻蟻,不堪一擊。事情已經夠糟了,偏偏在福島縣雙葉郡大熊町的福島第一核電站因高至15米的海嘯來襲,沖破防洪堤,導致電力系統、緊急備用發電系統和冷卻系統均告失效。此后發生的一切就像多米諾骨牌,一塊又一塊,無可挽回地倒下了。

對于日本東北海岸的人們而言,生命自此改轍。核電站所在地的時鐘指針將永遠停留在那一刻,因為未來,已經不會再來。

要了解整個事件發生的脈絡,就要先明白核電站是怎么發電的。

核能發電的原理是利用核分裂時產生的大量熱能讓水沸騰,再由水蒸氣推動渦輪運轉產生電能。某種程度上,核電站就是一個巨大的熱水器。但和熱水器的不同之處在于,它在發熱的同時也在釋放放射線,最后的產物除了電能還有钚239——制作原子彈的原料。這臺巨大的熱水器實際上浪費了三分之二的熱能,因為核燃料棒中心的溫度約為2800℃,而驅動核電站渦輪的蒸汽只需400℃左右。多余的熱能直接作廢。

核電站工作原理示意圖

當然,核電站的設計必須附帶安全機制,畢竟它不是一個安全的熱水器,而且造價昂貴?!?·11”地震發生時,傳感器探測到地面震動,并按設計觸發了保護系統,使正在運行的福島1號至3號機組的反應堆自動停堆。但在停堆的情況下,反應堆堆芯仍繼續產生熱(稱為衰變熱)。正常情況下會有冷卻系統幫它降溫,但當時是非正常情況——停電了。于是最直接的辦法就是從外部向堆芯注水。

想象一下,此時此刻,因為地震加海嘯,原本秩序井然的核電站到處是一團糟:海水帶來的雜物堆滿了整個廠區,溝渠的蓋子已經消失,地上到處都是孔洞,建筑物內部和道路或抬高或下沉或垮塌,進入廠區或在廠區行走變得異常困難。雙重意義上舉步維艱的應急工作還被間歇性的余震和海嘯打斷。斷電還導致監視設備不可用,主控室控制功能也喪失了。此外,照明和通信系統同樣受到影響。于是,事故的響應完全靠現場操作人員手動操作?!栋踩謨浴贰偃缬羞@樣的東西的話——上有類似的情況可遵循嗎?沒有。現場人員只能“摸黑”操作,而時間就是生命。

在全核電站斷電超出17.5個小時以后,才成功建立起一條管線,開始直接從消防淡水箱向1號機組堆芯連續注入淡水。但是11個小時后,淡水耗盡了。福島核電站就在海邊,為什么不用海水呢?聰明的讀者可能要問。在場人員當然也想到了這個最方便可取的水源,而且注入海水的安排在短短半個多小時內就完成了,但并沒有立即開始操作,而是在近4個小時后才啟動。(1)事后得知是因為東京電力公司,即核電站的大東家,不愿引入未經處理的海水,因為這會導致核反應堆永久報廢。

不及時使堆芯降溫的后果是什么呢?沒有循環冷卻水,核反應堆堆芯中的水就會被燃料棒加熱并迅速蒸發,導致核燃料棒“干燒”、熔化直至堆芯熔毀,接著會熔穿壓力槽底部、外部安全殼,進而造成放射線外泄,發生重大的環境災難。也就是說,當時應當考慮的,是把防止環境的放射性污染災難放在首位,還是把核電公司的經濟利益放在首位。事后看來,大財團當時的抉擇是可恥的。

與1號機組類似,在確認2號機組堆芯冷卻功能喪失以后,現場管理人員最后只能嘗試通過消防系統注入海水,但對消防車泵而言,反應堆的壓力太高了,海水無法注入。因此,決定使用卸壓閥給反應堆減壓,以便能夠在低壓條件下注水。但是這一決定也導致了2號機組的密封性下降。

由于2號機組的通風一直無法實現,安全殼的壓力繼續上升,嚴重影響了向反應堆注水的行動。3月15日6時14分,現場聽到了爆炸聲,緊接著是2號機組安全殼的壓力讀數下降。這一情況表明,2號機組安全殼可能失效而且出現了不受控制的放射線釋放。也就是說,大量的放射性物質從反應堆安全殼泄漏出來。事后,日本首相助理細野豪志透露,向2號機組核反應堆壓力容器注入冷卻水的作業曾中斷了約6個半小時。(2)

至于同樣喪失了冷卻水的3號機組,一條通過消防線從反沖洗閥井向3號機組堆芯注入海水的管線在1個小時內就準備好了。關于是否立刻啟用海水降溫,出現了不同的說法。比較可信的是2012年福島核事故獨立調查委員會發表的《福島核事故獨立調查委員會正式報告》里的描述:盡管東電總部明確要求吉田廠長不準用海水,但吉田著眼大局,以冷卻反應堆的安全為重,表面上服從上級指令,還是偷偷用了海水。另一個說法是,由于有來自東電總部的通知,現場主管推遲了對該管線的使用,注水管線也被改回到通過消防車組成的消防線提供含硼淡水源。與2號機組類似,為將反應堆壓力降低到低于消防車水泵壓力以保持注水,需要啟動卸壓閥。最終,到通過打開附加的安全卸壓閥實現反應堆減壓時,3號機組已經4個多小時沒有進行冷卻了。

福島第一核電站1號機組爆炸,機組的外部防護殼被摧毀

爆炸后的3號機組

或許幸好因為在場的吉田廠長的明智才沒有導致更大災難的發生,但至少可以肯定一點:東電上層最關心的是經濟利益。

隨后,因為3號機組反應堆廠房的上部發生爆炸,造成了服務層上方結構的損壞和工人的受傷。暫停兩小時后,才重新開始了注入海水的工作,這一次是直接從海洋抽取海水。

1號、3號和地震時正停堆檢修的4號機組都發生了氫爆炸,損壞或完全破壞了屋頂,導致了輻射泄漏,對核電站及其周邊地區產生了大面積的污染。其中,2011年3月12日,核電站1號機組反應堆廠房的服務層發生爆炸,核電站正門附近的輻射量達到正常值的70倍以上,1號機組中央控制室輻射量則升至正常值的約1000倍。日本政府首次確認該核電站放射性物質泄漏。

福島第一核電站一共有6個機組,“3·11”當天正在運行的是1號至3號機組。在這一連串事件期間,1號至3號機組的基本安全功能要么喪失,要么嚴重惡化,最終導致最嚴重的堆芯熔毀核災難。東京電力公司在事故發生2個月后的2011年5月才承認堆芯熔毀,此前則一直解釋稱“沒有判斷熔毀的依據”,其實是在有意隱瞞和淡化事故的嚴重程度。直到2016年5月30日的一次記者會上,東京電力公司核能選址總部長姉川尚史才公開承認,過去五年有關福島第一核電站輻射泄漏事故相關反應堆“堆芯損傷”的說法,是隱瞞了事實。東京電力公司總部的《核能災害應對手冊》中寫明了堆芯損傷比例超過5%時即可判定為堆芯熔毀,而非此前一直聲稱的不掌握標準。東電在當天的記者會上道歉稱:“對照標準,在事故發生第4天即2011年3月14日就已經能判斷出堆芯熔毀了。”

最不想看到的事情發生了:堆芯熔毀。這意味著什么呢?

堆芯熔毀可能導致反應堆底部熔穿,熔化的核燃料殘渣因此掉落到安全殼下的地面上,進而緩慢下沉到地下污染地下水,甚至出現更嚴重的災難。2011年5月底,國際原子能機構派出專家調查團對福島第一核電站事故進行調查后出具的報告指出,1號至3號機組燃料棒熔毀后墜落,一部分可能已通過壓力容器上的漏洞堆積在了安全殼的底部,發生了“熔穿”。但直到十年后的今天,依舊沒有人知道熔穿的具體位置在哪里,也沒有人知道,熔融的核輻射物有多少。因為,從來都沒有人想到,會發生這樣的事故。

堆芯熔毀示意圖

在猶如災難片場的核電站發生著這一切的時候,遭受地震與海嘯雙重打擊的人們還不知道,滅頂之災才剛剛拉開帷幕。


(1) 國際原子能機構(IAEA):《福島第一核電站事故——總干事的報告》,2015年。

(2) 《日本福島核電站2、3號機組可能發生堆芯熔化》,http://www.hi.chinanews.com/hnnew/2011-05-17/148794.html。

主站蜘蛛池模板: 湘潭市| 定日县| 广东省| 玉树县| 乌恰县| 永春县| 东明县| 贵溪市| 桃园县| 渭源县| 镇远县| 佛坪县| 贵港市| 忻城县| 颍上县| 遵义县| 肥城市| 大安市| 吉木萨尔县| 涿鹿县| 乳山市| 万盛区| 富平县| 塔河县| 竹山县| 年辖:市辖区| 固安县| 建昌县| 青阳县| 宁陵县| 嘉黎县| 临城县| 巨野县| 荣成市| 许昌县| 永顺县| 鹿邑县| 宁城县| 孙吴县| 乌兰察布市| 邳州市|