詳解日本福島核事故與切爾諾貝利事故顯著不同

這裡顯示的是切爾諾貝利核電站4號反應堆的控制室。反應堆的設計、風的模式、經驗交流和其他因素，會導致核事故的嚴重程度出現很大不同。（圖片提供： Gerd Ludwig, National Geographic）新浪環球地理訊 北京時間3月18日消息，據美國國家地理網站報道，幾十年來，只要提到三哩島和切爾諾貝利這些字眼，人們立刻就會想起核電站出故障引發的大災難。上周日本發生致命地震和海嘯後，緊接著福島第一核電站又出現問題。目前尚不清楚這次核事故會造成多達損失，這裡的6座反應堆，有4座接連出現故障，它們在4天時間裡連續發生3次爆炸，導致2個安全殼被毀(可能是由乏燃料棒過熱引起)，產生的放射物對繼續留在那裡的50名工人構成威脅。然而，這也已經暴露出當前福島核事故與1979年美國賓夕法尼亞州哈里斯堡附近發生的三哩島事故，以及7年後烏克蘭發生的切爾諾貝利核泄露事故之間存在的顯著不同。反應堆類型日本福島第一核電站從20世紀70年代開始運營，它由6座沸水反應堆(BWRs)組成。沸水反應堆是輕水反應堆中的一種，它用普通水作為冷卻劑和慢化劑，這不同於重水反應堆，後者用氧化氘(或稱D20)而非H20作為冷卻劑。電力企業贊助的非營利組織美國電力研究所(EPRI)核能部副總裁尼爾·威姆舒斯特解釋說，三哩島利用另一種類型的輕水反應堆，即壓水反應堆(PWR)。這兩種反應堆都把水當作冷卻劑和慢化劑，用來給核燃料降溫和減慢裂變反應向外釋放中子的速度。壓水反應堆是反應堆冷卻劑(水)保持在不發生整體沸騰的壓力下運行的反應堆。這意味著反應堆里的水溫可以超過沸點，但不會產生大量蒸汽。這樣反應堆堆芯就能在更高的溫度下運轉，熱量能更有效地轉移走。沸水反應堆在溫度更低的環境下運行，這種反應堆一般更簡單，組成部分更少。切爾諾貝利使用的是壓力管式石墨慢化沸水反應堆(RBMK)，這種反應堆也把水當作冷卻劑。但是跟輕水反應堆不同，壓力管式石墨慢化沸水反應堆把石墨當作慢化劑。據總部設在倫敦的世界核協會說，儘管俄羅斯目前還有幾座壓力管式石墨慢化沸水反應堆仍在運行，但是世界上的其他動力反應堆沒有像切爾諾貝利一樣，把石墨慢化劑和水冷卻劑結合在一起使用的。現在美國的大部分核反應堆都採用沸水反應堆或壓水反應堆技術，威姆舒斯特和美國電力研究所稱，這兩項技術「相當安全」。這兩種反應堆都有自動調節能力，或稱負反饋環：當反應堆變得太熱時，裂變反應速度就會變慢，能量減少。而壓力管式石墨慢化沸水反應堆「具有正反饋」，溫度越高，產生的能量就越多，產生的能量越多，溫度就會升的越高。事故原因威姆舒斯特表示，從事故原因來說，福島核事故的直接罪魁禍首顯然是地震引發的海嘯，因為這座核電站在遇到地震時會自動關閉。海嘯襲擊1小時後，福島核電站的基礎設施被毀。因此，雖然地震已經削減了反應堆的額外能量供應(這是確保冷卻液泵正常工作所必須的)，但是海嘯摧毀了柴油機備用的發動機，而這是為冷卻系統提供能量必不可少的。電池最多只能提供8小時能量。因此他們只能用移動式發電機代替。大衛·洛克博姆領導了美國憂思科學家聯盟的核安全項目，並在美國3座規模類似日本通用電氣工廠的核電站工作。他表示，目前還不清楚事情的進展會引發什麼樣的後果。據1979年有關三哩島事故的凱莫尼委員會(Kemeny Commission)報告說，「是設備故障導致事故發生」，但是「操作者的失誤」也是「導致此次事故的主要原因」。緊急製冷系統被錯誤關閉，引發一系列非常可怕的後果。該報告發現，如果在事故的早期階段操作員(或者負責監管的人)能確保緊急製冷系統繼續運行，可能三哩島核事故就會是一次「相對比較輕的事故」。威姆舒斯特表示，烏克蘭切爾諾貝利核泄漏事故是由一次「考慮不周的安全檢測」造成的。據聯合國最近公布的一份報告顯示，突然輸入大量能量導致蒸汽爆炸，炸毀了反應堆容器。這促使「燃料和蒸汽進一步發生反應，最終摧毀反應堆堆芯，使反應堆廠房結構嚴重受損。」深入了解三哩島和切爾諾貝利核事故過去已有幾十年，現在我們對它們的反應堆里發生的情況有了更多了解。正如彼得·布拉德福這周說：「在三哩島事故發生三天後我們認為我們已經弄清楚的事情，結果證實都是錯誤的。」發生三哩島災難時，他正在美國核管理委員會(NRC) 工作。他表示，燃料的熔融程度，甚至是第一天防泄漏系統里發生的氫氣爆炸的真相，雖然幾十年過去了，現在人們仍沒查出結果。他說：「目前我們還不清楚的信息包括方方面面。」據1979年凱莫尼報告說，三哩島事故發生的前幾分鐘，100多個警報突然響起，但是該電站沒有哪種系統能把這些重要信號從其他無關緊要的信息里查找出來。美國核管理委員會成員寫道：「在一種快速變化的複雜的事故環境下，人和機器之間的互動並未引起人們的注意。」布拉德福表示，與之相反，當前的計算機化和先進的信息傳輸技術，使得日本官員能夠更好地了解福島核電站的4個出故障的反應堆內發生的情況，至少從理論上說是這樣。防泄漏系統跟三哩島核電站一樣，福島反應堆有3道屏障用來防止核泄漏，其中包括核燃料周圍的金屬覆層、反應堆壓力容器和安全殼。威姆舒斯特表示，切爾諾貝利核電站沒有安全殼。一旦放射物泄漏到大氣里，會對很大範圍造成污染。洛克博姆說：「放射物的污染水平並非呈線性。離得遠受到的污染並不一定就越低。」其他因素中，盛行風能決定放射物會污染哪些地區。在切爾諾貝利事故中，距離該核電站大約100英里(160.93公里)處的放射水平，比距離它僅有10或20英里(16.09公里到32.19公里)處的放射水平更高。埃德溫·萊曼說：「切爾諾貝利污染模式非常反常。」放射物會被釋放到「很高很高的地方，這是反應堆和石墨起火的自然特性」。當石墨起火燃燒10天時，在長時間的噴發期，天氣會不斷發生變化。風會把放射性氣體和微粒帶入大氣，傳播到很遠後，才降落下來。三哩島核事故釋放的放射物的量較少，沒發現對公眾健康有什麼影響。按照國際核事故分級標準，三哩島事故被評定為5級，影響不只局限在局部地區。切爾諾貝利核泄漏事故被評定為最高級7級，它釋放的放射物影響了數千人。福島事故被評定為4級，只對局部地區產生影響。不過目前還不清楚以後它的級別會上升多少。距離福島核電站180英里(289.68公里)的東京，15日的最高輻射劑量是正常水平的23倍。但是一天後該地的輻射劑量降至正常水平的10倍。輻射劑量據美國核管理委員會說，美國每年由自然和人造源(例如醫學儀器和消費產品)產生的平均輻射劑量是620毫雷姆(mrem)。1毫西弗(mSv)相當於100毫雷姆。日本勞動和福利健康部(Japanese Ministry of Health Labor and Welfare)16日把工人允許接觸的最大輻射量從原來的100毫西弗提高到250毫西弗。據美國核能研究所(NEI)說，15日晚上該核電站的輻射量達到每小時1190毫雷姆，不過6個小時後下降到每小時60毫雷姆。據聯合國報告和美國核管理委員會說，切爾諾貝利核泄漏事故導致事發當天早上在現場的600名工人中有134人患上急性放射性疾病，他們接觸的最高輻射劑量到達8萬到160萬毫雷姆。這些人中，有28人在3個月內死亡。另有兩人死於燒傷和接觸放射物。據世界衛生組織，最終可能有4000人因接觸切爾諾貝利核電站釋放的放射物死亡。從公共衛生方面來看，切爾諾貝利核泄漏事故產生的最大影響，是導致甲狀腺癌在兒童和青少年間流行起來，到目前為止已經有超過6000人罹患該病，這與飲用被污染的牛奶有關。經驗交流威姆舒斯特表示，現在世界核電行業已經都「聚集到一起」，分享他們掌握的核電知識，努力幫助福島渡過難關。目前該產業內部的交流明顯比三哩島和切爾諾貝利核事故發生時更多。當然，在核危機時進行交流必須要跨行業，在這方面東京電力(Tepco)將會受到嚴厲批評。國際原子能機構總幹事天野之彌(Yukiya Amano) 15日要求日本相關人員必須進行更積極有效的交流。據日本共同社說，日本首相菅直人(Naoto Kan)在一次會議上嚴厲批評了東京電力的行政人員，原因是他是通過電視了解到這次爆炸事故，而不是東京電力打電話告訴他的。據說他想要知道「到底發生了什麼事情？」在三哩島事故期間，官員試圖安定民心，讓他們相信「危險已經過去」，即使在冷卻反應堆和加固核電站的努力均被證明毫無成效時，他們仍在繼續自圓其說。在切爾諾貝利核事故中，消息很難像Twitter的消息傳播速度。總部設在倫敦的世界核協會認為，切爾諾貝利事故是「冷戰孤立政策和缺少相關安全文化的直接結果」。美國環境保護署(EPA)在1986年發表的關於切爾諾貝利事故的論文里寫道：「最初切爾諾貝利事故是個秘密。」事實上，有較大規模的核事故發生的最早證據是在瑞典發現的，有人在該國核電站的工人衣服上發現放射性微粒，這促使人們開始尋找放射物來源。第二天，蘇聯新聞社證實切爾諾貝利核電站發生事故，但是並未提供詳情。「由於得不到任何消息，各種流言慢慢出現。」隨著日本核事故不斷升級，該國官員因為低估了逐漸升級的威脅而遭到猛烈攻擊。能源與環境研究所所長阿爾瓊·梅基耶尼批評日本政府的「工作就像一部標準核工業劇本，標題是『什麼？這也用擔心！』」 梅基耶尼要求「對潛在的受損程度和結果進行實事求是的評估，知道就是知道，不知道就是不知道，不要弄虛作假。」這樣公眾才能更相信官方聲明。他說，事實上「有關低輻射水平的口頭聲明正好與不斷擴大的撤離範圍形成鮮明對比。」據《華爾街日報》報道，日本政府也在抱怨東京電力公布消息的速度太慢。憂思科學家聯盟全球安全項目物理學家和核能控制研究所前所長萊曼15日在與記者的通話中說，東京電力的簡報變得「透明度越來越低」。他說：「很顯然日本公布消息的數量很不規律。」不過他們正在努力尋找事故原因的事實，或許是這最好的解釋。憂思科學家聯盟的核專家艾倫·范庫說：「顯然人們的猜疑心理越來越重。」萊曼說：「我們關心的是美國和其他國家的核工業不會努力掩飾這些。」 福島第一核電站是「核電歷史上發生的最嚴重的一次事故。」(

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