這四道固若金湯的防線，在海嘯面前竟然不堪一擊

2011年3月11日，福島第一核電廠1、2、3號機組正處於滿功率運行狀態，一切正常。4、5、6、號機組正在進行停堆大修。

4號機組反應堆剛進行卸料操作不久，從反應堆內卸出的乏燃料暫時存放在乏燃料池中。剛從反應堆內拉出來的核燃料具有極強的放射性，不斷的放出大量的衰變熱。不過這些乏燃料均泡在超過7米深的乏燃料水池中。

乏燃料水池的作用有兩個方面，第一個方面就是冷卻乏燃料。乏燃料內的水是純度極高的提純水，幾乎和蒸餾水一個級別。這些冷卻水從乏燃料池入口流入，流進乏燃料時帶走乏燃料產生的衰變熱，再流出乏燃料池進行冷卻。正是這種源源不斷的流水才能保證乏燃料的冷卻。乏燃料池內的容量雖然很大，大約有一個3個標準游泳池那麼大，但是一旦流水被阻斷，乏燃料強大的衰變熱也會很容易的將這滿池的水蒸發乾凈。

乏燃料池還有一個功能，就是屏蔽輻射。水是輻射線的良好的屏蔽體，雖然乏燃料池水下的燃料輻射可能有上萬毫西弗，但是乏燃料池水面上的輻射卻可以接近於零。

乏燃料水池

在正常情況下，乏燃料池應該是反應堆廠房內輻射最低，最乾淨的地方。當然，這也僅僅是正常情況下。

下午14點46分，日本本州島東海岸區域發生里氏9級地震。

核電廠不怕地震，即使大地震，核電站也未必會怕。因為核電廠的選址十分嚴格，一般的核電廠都是建在一個整塊的地層上，比如說一個整塊的岩層上。同時，在反應堆建造期間，大量的混凝土保證反應堆的底部是一個牢不可破的整體。正因為如此，在地震來臨時，反應堆只會整體產生輕微的搖晃，而不會導致反應堆廠房以及建立在這個牢固地基上的設備跌落或損壞。

地震剛發生時，福島核電站毫無壓力，1、2、3號機組的地震監測儀器馬上就探測到了強烈的震動。根據預設的程序，反應堆自動停堆，各機組的應急柴油機正常啟動，給反應堆的各個核心設備供電。

自動停堆後，反應堆控制棒插入堆芯，完全吸收了鏈式反映產生的中子。此時，不再有新的裂變能量產生。此時，只要反應堆的衰變熱導出系統正常，那就一切正常，什麼事故也沒有。在地震發生後的半個小時內，這一切確實都是正常的，各個機組主控室內操縱員冷靜地按照預定的程序操縱反應堆。或許，這次地震本來僅僅只是他們下班後的一個談資而已。

然而一個小時後，一切都改變了。因為這時來了一個比地震更可怕的惡魔--海嘯！

核電廠防禦事故的思路是縱深防禦。所謂縱深防禦，就和打戰一樣，面對敵人設好幾道防線，當第一道防線被突破時，還有第二道，第三道，只要這些防線中有一道防線守住，就可以保證不會出事。

福島核電廠也是一樣，為了保證在任何情況下都能保證關鍵設備的正常供電，福島核電廠的供電系統也有幾道防線。

首先第一道防線是各個機組的電力相互支援。這樣可以保證一台機組意外停堆的時候，旁邊的機組還能為其供電，保證關鍵設備正常運轉。不過可惜的是，這次地震讓所有電廠所有機組停運，各機組因為不能再發電而不能相互支援，第一道防線被摧毀了。

不過這只是第一道防線而已，後面還有好幾道防線呢？這個時候福島核電廠所有的人員都很淡定。

這第二道防線便是應急柴油發電機，應急柴油發電機會在失去電源後自動啟動並為核電機組關鍵設備供電。應急柴油發電機具有很強的自持能力，而且每個機組不止一台柴油發電機，即使在地震中單台柴油發電機故障，這第二道防線仍然可以發揮作用，保證一切正常。在地震後，這第二道防線正常發揮了作用。一切仍然正常。

然後就是第三道防線，就是廠外應急電源。當應急柴油發電機也由於故障損壞的前提下，核電機組仍然可以通過電網從別的電站獲取電能，為關鍵設備供電。要摧毀這道防線，除非摧毀附近的電網。以前，人們認為只有戰爭才會摧毀電網，因此，人們認為，設置了這三道防線，核電站基本上是不可能出嚴重事故了。

但是，不放心的設計師並沒有滿足於此，他們還設置了第四道防線。這道防線，就是蓄電池組。有了這道防線，即使核電機組失去應急柴油發電，失去電網的支持，仍然可以在一段時間內保證關鍵設備供電。這個一段時期，對於福島第一核電站的各個機組，準確的說是8個小時。如果在這8小時之內能夠從廠外運來移動發電機並接入機組，還是可以保持核電機組安全的。

但是不幸的是，天災人禍加在一起。這四道精心布置的縱深防線卻被一一突破，終於釀成了堪比切爾諾貝利核事故的人類和平利用核能史上的第二次7級核事故。

前文已經講過，福島核電站只能應對小於5米的海嘯。這麼柔弱的海嘯防禦能力，即使是一場較大的颱風，也可以讓福島核電站發生水淹事故。我好奇的是，福島核電站這幾十年來運氣竟然如此之好，難道這幾十年來連颱風也沒遇到過？

而同時，福島核電廠的應急柴油發電機布置也存在問題。1、2、3號機組的應急柴油發電竟然布置在廠房的地層地下室內。所謂地下室，也就是地面以下。這樣來看，這些應急柴油機的竟然是布置在海平面以下的。我不理解當時這樣布置發電機的理由。

地震發生後一個小時，海嘯來了。根據當時日本氣象和海事部門的測算，當時襲擊日本的海嘯最高達到了39.8米，而正面襲擊福島第一核電廠的海嘯達到了15米。這個時候，懂算術的孩子都知道，減去福島第一核電廠那可憐的5米不到的海嘯防禦能力，福島第一核電廠在海嘯來臨後，幾乎都泡在了10米深的水中。

在10米深的海水中，第二道防線，那些處於地下室內的應急柴油發電機很快被摧毀。第三道防線呢？在浪高最高達到39.8米的海嘯中，福島第一核電廠附近的電塔紛紛倒塌，電網也被摧毀了。

此時，僅僅第四道防線，那些蓄電池還在努力地保證反應堆的安全。

但是第四道防線卻只能支撐8個小時，如果8個小時候沒有後備電源前來支援，那麼第四道防線將被時間摧毀，核電機組將無險可守，只能靜靜地，眼睜睜地看著事故發生。

海嘯過後，福島第一核電站廠區一片狼藉。福島第一核電廠內的各機組主控室內的操縱員趕緊將目前面臨的緊迫情況直接向東京電力公司報告。他們報告的內容均一致：「核電廠內所有應急發電機損壞，急需要從外部運來應急柴油發電機支援！」

東京電力公司從前是不喜歡研究機構從理論上分析自己下屬的核電廠的潛在安全隱患的。以前他們拒絕了研究機構關於福島核電廠海嘯預警能力不足的研究結果，當然也拒絕了隨之產生的應急方案—他們根本沒有預備移動應急發電機。

因此，當福島核電廠傳來急需移動發電機的求援電報時，東電公司總部的主管一片茫然，很久，他們想起了給政府打電話，向日本政府求援。但是，東電公司沒有把事故說得那麼嚴重，因為這樣太丟面子了。

東電公司只是簡單地向政府表示：「我們福島核電廠暫時失去了廠用電，希望政府能夠給我們提供一些。當然，福島核電廠現在一切正常。請放心！」

日本政府很信任東京電力公司，畢竟是日本最大的電力公司之一，他們都說沒事了，那肯定就是沒事了。不過，日本政府聽說福島核電廠需要救援，還是指定關西電力公司支援福島核電廠。

但是，第四道防線只能撐8個小時！到了3月11日23點，福島第一核電廠已經完全失去了廠用電。

此時，反應堆內發生的事情，和三哩島核事故，切爾諾貝利核事故那時的反應堆內發生的事故一模一樣。

由於沒有足夠的冷卻水供給，反應堆內的燃料棒的衰變熱無法導出，導致堆芯內的冷卻水溫度不斷升高，最終沸騰。高溫高壓的蒸汽開始突破堆芯迴路內的一些薄弱環節，開始向廠房內泄漏。而由於冷卻水變成蒸汽從堆芯內逃逸出去，使得燃料棒開始裸露在空氣中，徹底失去了冷卻。

失去冷卻的燃料棒如惡魔一樣，開始展現其猙獰的面目。

（未完待續）

作者的話：這一篇是福島核事故系列的第二章，因為沒有鏈接，感興趣的朋友可以在我的頭條號主頁閱讀第一章，也可以在我的微信公眾號（ID：hedianguoji）上閱讀全文。謝謝！

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