180吨核燃料直接暴露空气中,数百万人遭遇辐射,连动物都变异了

180吨核燃料直接暴露空气中,数百万人遭遇辐射,连动物都变异了

1986年4月26日凌晨1点半左右,位于乌克兰普里皮亚季邻近的切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸,震惊世界的近代第一大核事故,也被列入了第七级核事故,最高只有7级。

直到今天,切尔诺贝利核电站仍然被封锁,切尔诺贝利和普里皮亚季两座城市被废弃,直接经济损失2000亿美元以上,当然还不算看不见的间接经济损失。有一个谣言是这样说的,4号反应堆发生爆炸的时候,有不明飞行物来到4号反应堆上空,发出两束光控制了反应堆进一步爆炸。

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其实4号反应堆上出现的蓝白光线是真实存在的,而且那天凌晨看到蓝白光线的人基本都没了,因为4号反应堆爆炸之后导致180吨核燃料直接暴露空气中,苏联研发的RBMK式反应堆没有将放射性材料安全隔离,反应堆顶盖被掀掉之后核材料就暴露无遗了。暴露的放射性物质可发出切连科夫辐射,这是一种短波电磁辐射,你看到的就是蓝光。

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而且凌晨4号反应堆发生爆炸之后,这里的辐射值可达到数万伦琴,对于一个成年人而言,只要500伦琴辐射下照射一个小时,就会出现急性放射性导致的死亡。所以如果在那天凌晨看到4号反应堆上空的切连科夫辐射,基本都不在了。

切尔诺贝利核电站的问题其实很早就出现了,只不过没有重视而言,而且不止切尔诺贝利核电站出现过,位于立陶宛的伊格纳利纳核电站也发生过类似的问题,至少在1983年就已经出现。

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其问题核心在于反应堆控制棒设计不合理,在控制棒底部还设计了石墨结构,原本是让石墨均匀控制反应,但结果却是加快了反应速率,只有等控制棒全部插入底部,才能控制反应速率,这里有20秒的间隔时间是致命的。

在20秒的时间之内,4号反应堆功率上升超过530MW,高压蒸汽压力过大,导致蒸汽爆炸,然后将反应堆盖子炸飞了,于是就发生了一连串悲剧的开始。那么有人会问,为什么之前没有发生?川陀太空认为,问题就在于控制棒插入反应堆的指令需要有人控制,在RBMK式反应堆控制程序中,需要有人按下一个按钮,让反应堆停止工作。

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当时苏联官方也没有搞清楚谁按下了这个按钮,其实人员很简单,就是值班主任阿基莫夫在测试停机程序,操作员是托普图诺夫,现场总工加特诺夫,他们当晚在控制4号反应堆。测试时托普图诺夫把控制棒插得太深,输出功率降低是第一次导火线,接着值班主任阿基莫夫要求停机,但现场总工加特诺夫认为没有必要,结果两人统一意见之后用手动抽出控制棒。控制棒插得越深,反应堆功率就下降越快。

手动抽出控制棒后,输出功率开始增加,但是低功率运行时产生了大量氙-135,导致反应堆不稳定,处于临界状态,最终一系列的操作不仅没有让反应堆恢复过来,直接导致了紧急停堆按钮被按下,于是就有了上面的一幕。蒸汽压力增加,炸掉了反应堆盖子。

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川陀太空认为,RBMK式反应堆本身就有较大的问题,设计上多处有不合理的地方,稍微控制不恰当就会导致连锁反应,让反应堆处于极为不稳定的状态中。RBMK式反应堆是第二代核反应堆,俄罗斯至今还有11台这样的反应堆在使用,虽然苏联解体后没有继续建造,但建造反应堆需要大量投入,俄罗斯也没有足够的经费去换代这批设计不合理的反应堆,就这么用着。当然前提条件是要严格按照操作程序执行,一不小心就会出现大错。

这是RBMK式反应堆固有问题,设计冗余不够,你一点错误都不能出现。其中最大的设计问题就是控制棒还有一个石墨结构,本来控制棒插入堆芯是要降低反应功率,其实恰恰相反,RBMK式反应堆控制棒插入堆芯的时候功率会先上升,然后再降低,这种缺陷式设计其实很多人知道,包括RBMK式反应堆的设计方库尔恰托夫研究所。

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至于为什么没有在切尔诺贝利事故前改进,那就不得而知了。而且1982年立陶宛伊格纳利纳核电站也出现类似问题,可能是运气比较好,反应堆没有爆掉。不然在切尔诺贝利之前,伊格纳利纳核电站要先爆掉。后来俄罗斯改进了RBMK式反应堆,目前还在用的11台堆增加了吸收剂,控制棒数量从30增加到45个,增加中子吸收剂。这样还能控制,不然本来你想要控制棒插入降低功率,恰恰功率会在20秒内上升后再下降。而且控制棒的操作员也需要授权控制,不然俄罗斯那些RBMK式反应堆都是定时炸弹。

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其实你别以为RBMK式反应堆技术状态低就不能用,你不知道的是切尔诺贝利事故之后这座核电站的其他三个机组还在工作呢。因为爆炸的是4号机组,但乌克兰没有钱关掉整个切尔诺贝利,就修了一个200米长的水泥结构隔离一下。一直在1996年,欧洲提供了大量资金要求切尔诺贝利关掉,到了2000年12月,整个切尔诺贝利核电站才算是完全停堆。

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切尔诺贝利事故中有数百万人受到不同程度的辐射,因为辐射尘埃扩散到乌克兰、白俄和俄罗斯三国部分地区,当然辐射问题不会马上出现,但无疑是增加了癌症的发病人数。切尔诺贝利附近的动物也发生了变异,一些1986年受到辐射的动物也会乱跑到很远的地方,把辐射扩散到地方。切尔诺贝利估计在未来几百年内都不宜居住,本地辐射水平也远远高于其他地方。


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