切諾貝利

切諾貝利,又譯為車諾比,是位於烏克蘭北部的一處地方,引申為車諾比核電站泄漏事件。

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簡介

名詞來歷

切諾貝利,又譯為 車諾比,引申為 車諾比核電站泄漏事件。車諾比本是位於烏克蘭北部的一處曾經名不見經傳的鄉野地名,其所以名噪一時,是因當地發生了一樁迄今都令人談虎色變的核電站核泄漏事件。

時間概述

車諾比核電站位於烏克蘭北部,距首都基輔只有140公里,它是原蘇聯時期在烏克蘭境內修建的第一座核電站。曾幾何時,車諾比是蘇聯人民的驕傲,被認為是世界上最安全、最可靠的核電站。但1986年4月26日的一聲巨響徹底打破了這一神話。當日,第4號反應堆機房發生爆,引起大火和放射性物質大量泄漏。事後,前蘇聯府宣布,有31人亡,203人受傷,13.5萬人被疏散,8噸多強輻射物質傾瀉而出,污染遍及居住著694.5萬人的15萬平方公里地區,320多萬人直接遭受核輻射侵害。參加救援工作的83.4萬人中,已有5.5萬人喪生,7萬人成為殘疾,30多萬人受放射傷害去。事故造成的直接經濟損失達數十億盧布。事故發生後,大量放射性塵埃飄逸到北歐和東、西歐部分國家,使一些地區環境中某些介質的放射性物質含量遠遠超過正常標準。
如今,4號反應堆那兇猛可怕的放射性殘留物仍然在所謂的“石棺”下悶燒不熄,石棺是個日益頹敗的鋼筋混凝土地穴,在事故後草草修建,目前已經搖搖欲墜。它的替代品即將動工興建:一個相當於體育館規模的拱形建築將被平移到石棺上,將它封。爆後的早期評估預計將有數萬或數十萬人於這次事故,如今證明這個評估並不足信。建立在白俄羅斯國家科學院研究成果上的這份報告說,全球共有20億人口受車諾比事故影響,27萬人因此患上癌症,其中致9.3萬人。核電站的第4號核反應堆在進行半烘烤實驗中突然發生失火,引起爆炸,其威力相當於500顆美國投在日本的核子彈。爆炸使機組被完全損壞,8噸多強輻射物質泄露,塵埃隨風飄散,致使俄羅斯白俄羅斯和烏克蘭許多地區遭到核輻射的污染。

事件經過

起因

1986年4月25日,4號反應器預定關閉以作定期維修。並決定在這場合作為測試反應堆的渦輪發電機能力的機會,在電力損失情形下發充足的電供給反應堆的安全系統動力(特別是水泵)。像車諾比,反應堆有一對柴油發電器可利用作為待命,但並不能瞬間地起動—反應堆將因此被使用轉動渦輪,到時渦輪會從反應堆分離和在自己的慣性之下力量轉動,而測試的目標是確定當發電器起動時,渦輪是否在減少階段能充足地供給泵浦動力。測試早先在其它單位執行成功(所有安全供應起動)而結果是失敗的(那是渦輪產生了不足的力量在減少階段供給泵浦動力),但另外的改進提示了對其它測試的需要。
車諾比核電站車諾比核電站

經過

為了在更安全、更低功率地進行測試,車諾比4號反應器的能量輸出從正常功率的3.2千兆瓦特減少至700百萬瓦特。但是,由於實驗開始的延遲時,反應堆控制員太快地減低能量水平,實際功率輸出落到只30百萬瓦特。結果,中子吸引而成的裂變產品氙-135增加了(這產品典型地在更大的功率情況下,在一台反應堆中消耗)。力量下落的標度雖是接近由安全章程允許的最大限制,但員工組的管理者選擇不關閉反應堆並繼續實驗。後來,實驗決定“抄捷徑”和只上升功率輸出到200 百萬瓦特。為了克服剩餘氙-135的中子吸收,遠多於安全章程數量的控制棒由反應堆拔出。在4月26日上午1點05分,作為實驗一部分,被渦輪發電機推動的水泵起動了;水的流量由於這行動而超出了安全章程的指定。水流量在上午1點19分增加了—因為水也會吸收中子,在水流量的進一步增加需要手工撤除控制棒,導致一個極不穩定和危險操作條件。
凌晨1點23分04秒,實驗開始了。反應堆的不穩定狀態在控制板沒有顯示任何情況,並且看起來所有反應堆員工並未充分地意識到危險。水泵的電力關閉了,並且被渦輪發電機的慣性推動,水流的速度減低了。渦輪從反應堆分離,反應器核心的蒸汽水平增加。因為冷卻劑被加熱,個別的蒸汽在冷卻劑管道形成。在車諾比的RBMK石墨緩和反應器的特殊設計有一個高正面空係數,意味著在沒有水時的中子吸收的作用使反應堆的力量迅速地增加,並且在這種情況下,反應堆操作變得逐漸變得不穩定和更加危險。凌晨1點23分40秒操作員按下了命令“緊急停堆”的AZ-5(“迅速緊急防禦5”)按鈕—所有控制棒的充分的插入,包括之前不小心地拿走的控制棒。這是否作為緊急措施,或只是簡單地在實驗完成時作為關閉反應堆定期方法,並不清楚(反應堆預定被關閉作為定期維修)。這通常意味著緊急停堆的命令是因為意想不到的迅速力量增量的一個反應。另一方面,總工程師Anatoly·Dyatlov,在事故時身在車諾比核電站,他寫在他的書上:
“在1點23分40秒,集中化控制系統之前……沒有登記能辯解緊急停堆的任何參量變動。依照陳述委任……會集和分析很多材料,在它的報告,沒確定原因為什麼命令了緊急停堆。並沒有需要尋找原因。反應堆簡單地在實驗完成時被關閉。”

結果

由於控制棒插入機制(18至20秒的慢速完成),棒的空心部分和冷卻劑的臨時移位,逃走導致反應率增加。增加的能量產品導致了控制棒管道的變形。棒在被插入以後被卡住,只能進入管道的三分之一,因此無法停止反應。在1點23分47秒,反應堆產量急升至大約30 千兆瓦特,是十倍正常操作的產品。燃料棒開始熔化而蒸汽壓力迅速地增加,導致一場大蒸汽爆炸,使反應器頂部移位和受破壞,冷卻劑管道爆裂並在屋頂炸開一個洞。為了減少費用,和它的體積太大,反應堆以單一保護層方式興建。這令放射性污染物在主要壓力容器發生蒸汽爆炸而破裂之後進入了大氣。在一部分的屋頂炸毀了之後,氧氣流入---與極端高溫的反應堆燃料和石墨慢化劑被結合—引起了石墨火。這火災令放射性物質擴散和污染更廣的區域。
由於目擊者的報告和站內紀錄不一致,有一些爭論認為確實的事件是發生在當地時間1點22分30。最後共同同意的版本被描述在上面。根據這種理論,第一次爆炸發生了在大約1點23分47秒,操作員在七秒以後命令了“緊急停堆”。

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