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1986年4月26日凌晨,東歐大平原,蘇聯(lián) 烏克蘭 普里皮亞季市南部。切爾諾貝利核電站四號(hào)反應(yīng)堆爆炸,堆芯熔毀,巨量的核污染被拋向全世界,造成數(shù)萬(wàn)人死亡,33萬(wàn)人被迫離開(kāi)家園,60萬(wàn)人受到不同程度核輻射。事故最危險(xiǎn)的時(shí)候,一度將整個(gè)歐洲推向毀滅的邊緣。 直到現(xiàn)在,最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,這次事故造成的死亡人數(shù)為20萬(wàn),這其中大部分是這個(gè)事故造成的慢性癌癥的死亡人數(shù),時(shí)至今日烏克蘭、白俄羅斯的癌癥發(fā)病率仍明顯高于正常水平。 1898年居里夫人發(fā)現(xiàn)了鐳的放射性,鐳在放射的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量。從此原子能的潘多拉魔盒被人類(lèi)打開(kāi)。 從此,核能產(chǎn)生的巨大能量開(kāi)啟了人類(lèi)的新紀(jì)元。當(dāng)前人類(lèi)的世界格局以及在核威懾下形成的長(zhǎng)久和平都源于此。 用中子轟擊鈾235原子核,在原子核吸收了這個(gè)中子后會(huì)變成不穩(wěn)定狀態(tài),并迅速裂變成兩個(gè)中等大小的原子核,這個(gè)裂變過(guò)程會(huì)形成一系列的裂變產(chǎn)物,其中之一“氙”。就是此次事故的主角之一。同時(shí)有一定的質(zhì)量衰減變成能量,并以射線(xiàn)和熱能形式放出。這也是從核裂變中獲得能量的來(lái)源。同時(shí)反應(yīng)還會(huì)釋放出三個(gè)中子,釋放的中子如果再被鈾原子核吸收,就會(huì)繼續(xù)發(fā)生裂變反應(yīng),這就是核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的微觀原理。 為了能讓這個(gè)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)自發(fā)進(jìn)行,就必須要保證鈾235的濃度。一般像原子彈這種武器級(jí)別的鈾235濃度都在90%以上,所以每一次裂變釋放的中子幾乎全部都能撞上鈾原子核,同時(shí)也導(dǎo)致了反應(yīng)不可控。所以就當(dāng)做武器用。 而核電站的鈾235濃度一般都在2%到5%之間。 切爾諾貝利采用的RBMK-1000反應(yīng)堆,也叫石墨慢化沸水反應(yīng)堆。 原理 就是利用反應(yīng)產(chǎn)生熱量,加熱循環(huán)水產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī),同時(shí)循環(huán)水也可以將反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量及時(shí)帶走以免反應(yīng)堆被高溫破壞。 組成反應(yīng)堆的核心,濃度3%左右的鈾235被做成柱狀并由石墨做為中子慢化劑包裹。為什么要有這個(gè)慢化劑呢?發(fā)電用的油原料除了3%鈾235以外,其余大部分是鈾238,鈾235能吸收慢速運(yùn)動(dòng)的中子。鈾238可以吸收快速運(yùn)動(dòng)的中子,但是不會(huì)發(fā)生反應(yīng)。所以外層包裹石墨減速中子,保證能被鈾235吸以,產(chǎn)生反應(yīng)。所以石墨在這里起到的做用是促進(jìn)核反應(yīng)的物質(zhì)。要是聽(tīng)不懂,就記住一句話(huà)石墨是促進(jìn)核反應(yīng)的。因?yàn)槭彩谴舜问鹿实闹鹘侵弧?/strong> 接下來(lái)還有一個(gè)最重要的東西由硼元素構(gòu)成的“控制棒”,硼對(duì)中子的吸收力極強(qiáng)。當(dāng)控制棒插入反應(yīng)堆,能強(qiáng)力吸收并且固定住中子。以此停止反應(yīng) 所以通過(guò)調(diào)整“控制棒”的插入數(shù)量跟深度就可以調(diào)節(jié)反應(yīng)功率。大體原理就是這些。接下來(lái),看看事故當(dāng)時(shí)都發(fā)生了什么。 反應(yīng)堆當(dāng)時(shí)在進(jìn)行一次測(cè)試,測(cè)試內(nèi)容是在斷電的情況下,反應(yīng)堆的自動(dòng)維護(hù)。因?yàn)閷U水排出,并將冷水匯入的水泵需要電力驅(qū)動(dòng)。 為此,核電站配備了柴油發(fā)電機(jī),但是發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)需要一分鐘的時(shí)間,這一分鐘反應(yīng)堆中累計(jì)的高溫同樣非常危險(xiǎn),這時(shí)有人想到了電廠蒸汽驅(qū)動(dòng)的發(fā)電輪機(jī),它在這一分鐘內(nèi)因?yàn)閼T性作用應(yīng)該還在轉(zhuǎn)動(dòng),可以利用輪機(jī)的慣性給水泵發(fā)電,彌補(bǔ)這一分鐘的電力空當(dāng)。這個(gè)方法實(shí)驗(yàn)了三次都失敗了,第四次實(shí)驗(yàn)就是1986年4月26日。 下午四點(diǎn),核電站準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的四號(hào)反應(yīng)堆被下調(diào)功率,由平時(shí)正常的32億瓦降到了16億瓦。可是這個(gè)時(shí)候?yàn)蹩颂m首府基輔邊上的一個(gè)小電站突然關(guān)停導(dǎo)致用電緊張?;o電力局因此通知切爾諾貝利先不要關(guān)停實(shí)驗(yàn)。工作人員雖然答應(yīng)了,但是并沒(méi)有調(diào)回正常的功率,依然保持在16億瓦。 核電站的技術(shù)骨干一般都在白天上班,晚上都是剛來(lái)不久的新人值班。 裂變過(guò)程中的副產(chǎn)物氙135,和硼一樣會(huì)直接吸收中子,使反應(yīng)下降。正常情況下,巨量的中子會(huì)很快將氙135消耗掉。氙135吸收中子后會(huì)變成氙136,不再對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生影響。可是在功率減半后,中子的生成量減小,不足以消耗掉氙135,這就導(dǎo)致了在這數(shù)小時(shí)內(nèi)氙135的濃度一直在大幅增長(zhǎng)。 凌時(shí)1點(diǎn),功率從16億瓦降到7億瓦,準(zhǔn)備開(kāi)始實(shí)驗(yàn),這就導(dǎo)致了中子產(chǎn)生的進(jìn)一步下降,很快功率就不受控制的下降到了3000瓦。此時(shí)值班主任已經(jīng)意識(shí)到了接下來(lái)會(huì)產(chǎn)生氙的問(wèn)題,但是他不知道的是早在10小時(shí)前氙就已經(jīng)開(kāi)始積累了。此時(shí)按照規(guī)定應(yīng)該做的就是關(guān)停反應(yīng)堆24小時(shí),直到氙135通過(guò)自身衰變完全消失。 當(dāng)然這就意味著此次實(shí)驗(yàn)的再一次失敗,代理總工程師顯然不愿意接受這一事實(shí),于是說(shuō)服了值班主任,并盡可能多的拔出控制棒,讓核反應(yīng)堆自行恢復(fù)功率。 由于此次操作違反規(guī)定,總工程師命令關(guān)閉警報(bào)系統(tǒng)和控制棒的控制系統(tǒng),完全改為手動(dòng)控制。同時(shí)反應(yīng)堆中的功率勉強(qiáng)維持在2億瓦,主任要求就在這個(gè)功率下進(jìn)行測(cè)試。 于是水泵斷電,等待輪機(jī)慣性產(chǎn)生的電力再次驅(qū)動(dòng)水泵,由于水循環(huán)停止,反應(yīng)堆中的水開(kāi)始沸騰產(chǎn)生氣泡,本來(lái)水對(duì)中子的吸收也有一定的作用,可是氣泡的形成讓這一效果下降,反應(yīng)被加劇,于此同時(shí),功率在2億瓦運(yùn)行的核反應(yīng)堆產(chǎn)生的中子很快便耗盡了其中的氙135,在氙濃度降低的同時(shí),核反應(yīng)功率開(kāi)始上升,由開(kāi)始的緩慢上升突然變成激增。 這時(shí)值班主任看到反應(yīng)已經(jīng)失控,迅速按下緊急關(guān)停按鈕,誰(shuí)也不會(huì)想到這是一個(gè)毀滅性的操作,由于新人迫于值班主任的壓力,將控制棒完全拔出,這是正常情況下永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)的操作。而控制棒的低部是一段很長(zhǎng)的石墨,我們前邊說(shuō)過(guò)石墨會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)反應(yīng)。 按照原來(lái)的設(shè)計(jì),控制棒是為了加速反應(yīng),這樣裂變反應(yīng)物鈾235就不需要那么高的純度。一句話(huà),鈾太貴了。用石墨可以部分代替。 可是當(dāng)時(shí)在場(chǎng)的所有人并不知道這一點(diǎn),所以急于插入控制棒,但首先進(jìn)入堆芯的不是硼, 而是石墨。 反應(yīng)在一瞬間急劇增加了上百億瓦,同時(shí)劇烈反應(yīng)讓反應(yīng)堆中的部分水瞬間氣化,產(chǎn)生的壓力扭曲了反應(yīng)堆,這就讓控制棒無(wú)法繼續(xù)插入,石墨被卡在了反應(yīng)堆的正中,最后一次顯示的功率為330億瓦,10倍于正常功率,堆芯在高溫下瞬間熔毀。1400噸的反應(yīng)堆頂端隨著一聲爆炸被拋向空中。 氧氣進(jìn)入反應(yīng)堆,一切能燃燒的物質(zhì)在高溫下迅速發(fā)生爆燃。劇烈的爆炸讓包裹著放射性物質(zhì)的石墨到處飛散。核電站的上空出現(xiàn)了一道幽藍(lán)色的光柱,那是空氣中的原子在吸收高能射線(xiàn)變成激發(fā)態(tài),然后又回到非激發(fā)態(tài)時(shí)放出的光譜。 放射性物質(zhì)借助爆炸的沖擊波以及大氣流動(dòng)開(kāi)始迅速身周?chē)h散。 輻射對(duì)對(duì)一般人來(lái)說(shuō)神秘又可怕,輻射確實(shí)可怕,但是,并不神秘。 從微觀來(lái)看很簡(jiǎn)單,也正是作用原理的簡(jiǎn)單導(dǎo)致了它在很大程度上的無(wú)懈可擊。首先,輻射中會(huì)產(chǎn)生各種高能電磁波,主要是穿透力極強(qiáng)的X射線(xiàn)和伽馬射線(xiàn)。強(qiáng)烈的紫外線(xiàn)也會(huì)導(dǎo)致皮膚曬紅,受傷。不同的是,伽馬射線(xiàn)會(huì)讓這個(gè)過(guò)程在一瞬間發(fā)生,并繼續(xù)作用于深層細(xì)胞。 然而輻射中含有很多有質(zhì)量的射線(xiàn),由于物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的,而且真正有阻擋作用的原子核只占原子體積的萬(wàn)分之一,所以這些比一般原子還小的粒子可以輕易穿過(guò),沖進(jìn)人體內(nèi)部,讓人體大部分分子發(fā)生電離,實(shí)際上就是把DNA、RNA蛋白質(zhì)等分子撞爛。 人體的一切構(gòu)造和生命活動(dòng)都是DNA上攜帶的遺傳信息指導(dǎo)的。比如干細(xì)胞,本來(lái)人體的細(xì)胞除了神經(jīng)細(xì)胞以外,每七年就會(huì)更換一遍,這就是干細(xì)胞不斷根據(jù)DNA指引分化成不同功能的細(xì)胞代替老化的細(xì)胞??墒荄NA被破壞以后,這些干細(xì)胞會(huì)釋放繁衍天性無(wú)限增殖,也就是我們常說(shuō)的癌變。 現(xiàn)存的細(xì)胞由于DNA破壞,無(wú)法實(shí)現(xiàn)特定的功能,很快全身內(nèi)外,潰爛,人體的一切生命活動(dòng)紊亂。 在發(fā)生爆炸以后,第一時(shí)間前來(lái)滅火的消防員以及在反應(yīng)堆采取緊急措施的電廠工作人員,在一周之內(nèi)變的不成人形,相繼死去。這種死法比凌遲殘忍千萬(wàn)倍不止。 而旁邊的普里皮季亞市很快就暴露在致命的輻射中,而大部分人的生活依然照常,甚至還有很多人去事故現(xiàn)場(chǎng)圍觀、看熱鬧。 關(guān)于蘇聯(lián)官方在事件之初隱瞞消息這一點(diǎn),在各種資料中了解到確有其事,不過(guò)目地很大程度上是為了防止人民對(duì)核能產(chǎn)生恐慌。而不是推卸責(zé)任。 即使四號(hào)反應(yīng)堆出現(xiàn)了如此嚴(yán)重的事故,其它的1.2.3.反應(yīng)堆并沒(méi)有因此停機(jī)。其中3號(hào)反應(yīng)堆一直運(yùn)轉(zhuǎn)到了2000年才被關(guān)停。原因是“窮”…… 此次事故對(duì)全球環(huán)境造成了難以相像的負(fù)面影響,事件造成的死亡人數(shù)就因多種原因難以精確計(jì)算,其中蘇聯(lián)時(shí)期的刻意隱瞞使得統(tǒng)計(jì)工作變得非常困難,事故發(fā)生不久,蘇聯(lián)方面就禁止醫(yī)生在死亡證明上提及放射性的死因。 史無(wú)前例的災(zāi)難發(fā)生了,蘇聯(lián)到底是怎樣應(yīng)對(duì)的呢?整個(gè)事件為什么會(huì)發(fā)展到差點(diǎn)毀滅整個(gè)歐洲的嚴(yán)重程度。蘇聯(lián)究竟付出了什么樣的代價(jià)?下期再說(shuō) 本文出自《斑斕可見(jiàn)》 |
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