切尔诺贝利的核警告

卢江良+王源源

苏联切尔诺贝利核电站位于如今的乌克兰北部，靠近白俄罗斯边境，距乌克兰首都基辅130千米。切尔诺贝利核电站共有4个反应堆，全负荷运转时能够供应乌克兰十分之一的电力，是当时苏联最先进的核电站，也是苏联工业和技术实力的象征，曾经被认为是最安全、最可靠的核电站。

1986年4月26日，切尔诺贝利核电站的4号机组在一次安全监测实验时突然发生爆炸，大量强辐射物质泄漏并释放到大气中，放射性云层一直扩散到了欧洲。此次灾难直接导致31人死亡，几十万人紧急撤离，是人类和平利用核能史上最为严重的事故。

安全检测试验引发核爆炸

切尔诺贝利核电站始建于20世纪70年代，1号反应堆于1977年启用，4号反应堆于1983年启用。这些反应堆利用铀燃料来加热水流，产生蒸汽，再由蒸气推动涡轮机转动发电。对于核电站来说，反应堆四周保持冷水供应至关重要。在切尔诺贝利核电站，为反应堆供水的水泵是由涡轮机所产生的电力带动的，而涡轮机的动力则来自反应堆。这是一个封闭的能量循环系统，一旦中间环节出现问题，就有可能会引发核事故。为了确保在涡轮机所产生电源中断的情形下，水泵仍能正常运转，切尔诺贝利核电站还配备了柴油发电机作备用电源。

1986年4月，切尔诺贝利核电站接到上级有关部门通知，要求进行一项安全检测实验，验证从突然断电到备用发电机启动的这段时间里，涡轮机能否利用其转子的惯性旋转来满足机组本身所需的电力供应。

切尔诺贝利核电站机组分布示意图

安全检测实验安排在4月25日午夜进行。

4月26日0时05分，实验的准备工作开始了。为了方便测试，操作员们首先关闭了反应堆的自动安全系统，负责控制巨型涡轮发电机的操作员开始降低涡轮机的输出功率。大约20分钟后，他们发现反应堆的能量下降过快，于是涡轮机操作员将一部分控制棒从反应堆中拔出以提高输出功率。到了凌晨1时，反应堆输出功率恢复到预期数值，实验继续进行。3分钟后，作为实验的一部分，负责控制水泵的操作员启动了两台辅助水泵，但是启动后发现，水流经过反应堆的速度太快了，这意味着没有足够的水温生成水蒸汽推动涡轮机，这种情况很严重，会使整个动力系统失去平衡。

为了提高蒸汽量，涡轮机操作员又从反应堆中拔出了一部分控制棒，只留下211个控制棒中的6个，以此加快反应堆的运行速度，提高堆芯温度。这种做法严重违反了安全规则要求。按照规定，反应堆里的控制棒数量最少应为30个。但是这样做似乎效果不错，随着堆芯温度的升高，推动涡轮机的水蒸汽也随之增加。操作员们认为问题已经得到解决，于是他们继续进行检测准备。但是他们并不知道，此时，反应堆内部的温度正在接近危险值。

凌晨1时23分04秒，操作人员按照原定计划关闭了涡轮机，检测正式开始。此刻监控人员却发现，堆芯的温度开始急剧上升，内部的压力直逼临界值。1时23分40秒，操作人员按下了“紧急停堆”的按钮，试图将所有控制棒重新插入反应堆，可惜为时已晚，反应堆内的温度已经达到了正常值的100倍。在这种高温下，堆芯开始受损，场面出现失控。1时23分47秒，切尔诺贝利核电站的4号反应堆发生爆炸。剧烈爆炸产生的压力冲破了反应堆上方重达2000吨的钢铁顶盖，并将大量高危辐射碎屑送上了天空。

事故处置及严重危害

切尔诺贝利核爆炸事故发生后，苏联总理雷日科夫于4月26日凌晨接到电话报告。当日上午11时，苏联政府成立了应急临时委员会。当晚，临时委员会成员乘专机抵达切尔诺贝利，接管核电站抢险领导权。

此时，前期到达核电站事故现场，参与抢险灭火的消防员中已有2人死亡，52人出现严重核辐射症状，他们被紧急空运到莫斯科治疗。临时委员会的专家在掌握了现场实情后，苏联政府立即安排出兵救援，实施军管，并决定紧急疏散切尔诺贝利附近的所有居民。

4月27日14时，大规模撤离开始了。苏军紧急征用了1000多辆大型客车和3趟铁路专列。3小时后，以切尔诺贝利核电站为中心，方圆30千米的范围内，大约5.3万居民被全部撤出，这些区域成为无人区。

与此同时，切尔诺贝利核电站的反应堆还在不断地散发着致命性射线。为了封闭爆炸后呈现暴露式的反应堆，苏军采用了“自杀式”的抢救方式，他们动用了125架直升机，先后飞行数千架次，将5000吨碳化硼、沙子和铅粉的混合物投进反应堆的开口。随后，地面部队用上万吨的混凝土将4号机组完全封闭。同时，苏军还组织了规模浩大的水利防护工程，修筑了130多条堤坝以保护1500平方千米范围内的全部河流。

大量战车、直升机和工程车辆参与救援后，因为受到核沾染而被废弃。

尽管事故现场的善后处置效率非常高，但这场灾难造成的后果依然难以估量。据事后测算，爆炸瞬间有6吨二氧化铀和50吨核沾染物化作烟尘进入大气，这大约相当于投在广岛的原子弹所释放的辐射线剂量的100倍。另外，还有70吨核燃料和900吨炽热的石墨迸溅到反应堆周围，引发的大火用了10天才扑灭。

爆炸产生的蘑菇云将大量辐射尘送入大气层，飘散至苏联西部地区以及东欧地区、北欧的斯堪的纳维亚半岛等区域内的17个国家，总污染面积达390万平方千米。其中乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯三个地区受灾最重，总共近16万平方千米的土地受到直接污染，10余万人失去家园，700余万居民受到影响。尤其爆炸时正处于下风向的白俄罗斯，有70%的放射性尘埃沉降在其境内，全境22%的地区沦为污染区，200万居民受灾。据英国两名研究人员的一项研究表明，切尔诺贝利核事故的长期影响可能导致6.6万人死于剧烈的辐射及之后引发的癌症。当年苏联政府至少花费了180亿美元进行救灾，灾后的乌克兰、白俄罗斯、俄罗斯等近30年来更是为消除核污染后果累计投入了高达数千亿美元。

切尔诺贝利核电站事故被当时许多媒体称为“世纪浩劫”。

参与抢险救援的工程人员

安全在核能利用中的重要地位

为了查明事故发生的原因，苏联当局成立了事故调查委员会，成员包括多名著名科学家。他们的首要任务就是查明此次灾难究竟是由于操作不当引起的，还是因为反应堆本身就存在设计缺陷。

1986年8月，事故调查委员会公布了第一份调查报告。该份报告指出，由于实验被安排在夜间进行，所有的资深科学家都不在现场，只剩下一批年轻的技术人员负责实验。他们之间的密切配合是反应堆安全运转的关键，他们必须在确保始终有足够的水蒸汽推动涡轮机的同时，防止堆芯温度过高。然而不幸，他们没能做到，操作流程上的失误导致了此次灾难。

但是，对此说法西方专家一直持怀疑态度。他们研究了切尔诺贝利4号反应堆后，认为反应堆本身存在设计缺陷，主要是在低功率下反应堆会变得极其不稳定，这就意味着在某些情况下核反应堆的温度会急剧上升。也就是说，不能把事故的责任完全推卸给核电站的操作人员。

1991年，苏联官方又公布了一份调查报告，认为事故是由于石墨轻水型核反应堆（RBMK）的设计缺陷导致的，尤其是控制棒的设计存在问题。

如今，切尔诺贝利核爆炸的巨响已经过去了整整30年，但其影响却远未结束。切尔诺贝利隔离区目前仍然是世界上辐射最高的地区，“切尔诺贝利”已经成为“核威胁”的代名词。

第二次世界大战后，科学家开始研究原子能的和平用途。苏联在1954年建成了世界上第一座核电站，成为人类和平利用原子能的成功典范。20世纪70年代，石油涨价引发的能源危机促进了核电的大发展，在这个时期，世界上相继有多座核电站建成并投入使用，现在人们习惯将这批核电站的机组称为第二代。至今，大约仍有30多个国家和地区的400多座第二代核电机组核电站处于运行之中。

正是在这间操作室里进行的错误操作，导致了切尔诺贝利核电站第4核反应堆爆炸。

切尔诺贝利核电站事故发生之后，世界各国的核能科研人员立刻从中吸取教训，对正在运行的400多座第二代核电站的设备进行了不同程度的改进，其安全性和经济性都有了提高。目前，第三代更加安全的核电站已投入使用，第四代核能系统也已在研发之中。

对核能要心存敬畏，谨慎利用，周全决策，这也许是“切尔诺贝利”留给世人最有益的思考。