以当今的科技手段,可以如何应对切尔诺贝利级别的核事故?

碧崇輝


事故的应对可以简要区分为事故前的预防、事故中的处理以及事故后的善后三个过程。

现在应对切尔诺贝利这样的核事故最好的方法就是事前的预防,这是最经济有效的方法,也是最容易被人忽略的地方,这恰恰是前苏联做的最差的地方。

我没有直接参观过切尔诺贝利核电站,从一些纪录片中可看出切尔诺贝利核电站事前已经存在着诸多问题。

图释:当时检测到人工核素的地区(不等于核污染地区)

下面简要从质量体系“人、机、料、法、环”五大要素来分析切尔诺贝利核电站的不足,把这当做一面镜子,避免了这些缺陷就是最好的应对方法。

一、人员方面

1、分工混乱

完全看不出纪录片中的人员分工,堆操、机操、值长、技术专工等岗位完全是看不出来的,而是由一个副总工直接来指挥,这是绝对不可以的,实际上操作反应堆的一个团队,必须清楚自己在团队中的角色,对于岗位职责必须清楚。

2、人员资质

视频中一个刚毕业几个月的新员工就是反应堆资深操纵员了,副总工让这位员工直接操纵,这简直不可思议。在我国高级反应堆操纵员从本科毕业后至少要经过五年,一般情况下大约需要七八年的时间。

事故后这些人员的换乱表现也可以看出,人员素质方面提升的空间很大。

二、技术方面

1、事故前该类型的反应堆有人就提出过固有的设计缺陷,提出过挤水效应在紧急停堆下可能产生的问题,但是并没有得到重视。

2、该类型反应堆没有安全壳,也就是说反应堆只是建造在普通的厂房中,一旦发生泄漏,会直接释放到空气中。

图释:当时的控制室

三、原料方面

这方面没有看出明显问题。

四、依据的规范

1、作为大型的实验,必须要有可依据的实验规程和操作单,并且逐步执行。但当时的实验程序并没有被严格执行,并且操纵员没有提前熟悉程序。

2、实验过程中,为了在碘坑中提升功率,人为违法技术规格书,违规将堆内控制棒提出,直到堆内只剩下6束。对规程和相关程序缺乏敬畏之心。

五、当时的环境

1、没有召开工前会,人员对于工作流程不熟悉,没有进行充分的风险分析。

2、在副总工的行政命令下、甚至以开除威胁之下,操纵员无法按照规程来操作。

图释:新建成的石棺

后记:

切尔诺贝利核事故是迄今为止发生的最严重的核事故,在这场事故中将8吨的堆芯材料,包括核燃料、石墨慢化剂等抛出堆芯,核电城普里皮亚季从此被废弃,方圆30公里范围内的十多万人被转移疏散,欧洲范围内的很多国家检测到了人工核素,包括首批救灾的消防员共31人直接由于辐射致死,后续有数万人的健康受到严重影响,损失达两千亿美元。

从灾后救援的角度来看,前苏联已经尽力了,尤其是相比较2011年的日本福岛事故,虽然也有做的不好的地方,但是总体上是比较负责的,从事故后善后方面来说看已经做得很好了。


核先生科普


压水堆示意图

首先看一下切尔诺贝利核事故当时的处理过程。

航拍

事件的起因是反应堆的安全测试,反应堆发生了融堆事故,蒸汽爆炸和产生的氢气等等易燃气体混合着已经融化的石墨燃烧,导致的火灾由于辐射产生的高温难以扑灭。首先要做的就是扑灭堆内的火灾并给反应堆降温,因为这场大火会将大量的辐射粉尘飘到空中,如果被人吸入将造成内辐射导致死亡,而现场的辐射量也高的已经达到致死剂量。而更可怕的事情是如果反应堆继续烧下去很有可能烧到接触地下水的位置,造成大面积的地下水辐射污染。而人是暂时无法靠近反应堆进行近距离灭火的,哪怕是机器人也不行,和福岛核事故一样,人一旦靠近在数天甚至数小时内就会死亡,而机器人在靠近时则会瘫痪。所以苏联军方动用了直升机使用沙子,铅,粘土和硼覆盖反应堆,因为反应堆的热来自于裂变辐射,而这些材料则能吸收中子减小放射,不过这些直升机必须保持高度,并且机组人员也会受到大剂量辐射。

然后是派人将反应堆的水池排空,以免再次的蒸汽爆炸。接下来则是使用液氮将这些放射水冻在地里形成冻土,不够后来因为需要氮的量过大被排除了。接下来是派人清理碎片,最后动员25万工人在反应堆上建造一个大型钢筋混凝土结构,被称为石棺,以免放射粉尘飘散以及降低辐射。同时,附近居民也被疏散。

石棺

现代的反应堆事故处理和当时的处理手段没有什么两样。所以一旦出事故都是异常麻烦的。这里说一下福岛核事故根本没有得到有效控制,所以现在福岛核事故现在还在继续。从源头上根治是最有效的方法。首先切尔诺贝利使用的压水堆融堆是由于冷却装置和控制装置失效导致的,现代的第四代核电站采用的气冷堆在安全性上远超压水堆,温度过高自动停堆,而现存的压水堆应该逐步改进为气冷堆,这才是治本的方法。

普里皮亚季


区域拒止


核电站的建设、使用,现在今来看都是相对成熟的了,所以还是要加强管理。

首先,策划阶段,从设计之初就应该考虑各种意外情况的发生,就运用各种方法考虑到各种意外情况发生后采取的应对方案。

其次,施工建设期间,要加强各种检查检验检测,将设计图纸从纸面上如实的落实到现实的地面上,并在试运行期间加强监测,看现实情况是否达到了设计要求。

交付之后运营期间,要加强管理,制定合理有效的应急预案,并且每班次都要有资深的核工程师在岗,以便发生意外后,能采取合理有效的应对预案。

另外要加强技术工程师的学习,让核工程师的知识始终站在技术的最前沿,使核电站的运行更加平稳、高效。


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