切爾諾貝利核電站
前蘇聯最大的核電站
切爾諾貝利核電站位於前蘇聯基輔市北130公里的地方,是前蘇聯1973年開始修建,1977年啟動的最大的核電站。
切爾諾貝利核電站
切爾諾貝利核電站
切爾諾貝利核電站
切爾諾貝利核電站是前蘇聯最大的核電站,共有4台機組。4月,在按計劃對第4機組進行停機檢查時,由於電站人員多次違反操作規程,導致反應堆能量增加。26日凌晨,反應堆熔化燃燒,引起爆炸,衝破保護殼,廠房起火,放射性物質源源泄出。用水和化學劑滅火,瞬間即被蒸發,消防員的靴子陷沒在熔化的瀝青中。1、2、3號機組暫停運轉,電站周圍30公里宣布為危險區,撤走居民。事故發生時當場死2人,遭輻射受傷204人。5月8日,反應堆停止燃燒,溫度仍達300℃;當地輻射強度最高為每小時15毫倫琴,基輔市為0.2毫倫琴,而正常值允許量是0.01毫倫琴。瑞典檢測到放射性塵埃,超過正常數的100倍。西方各國趕忙從基輔地區撤出各自的僑民和遊客,拒絕接受白俄羅斯和烏克蘭的進口食品。原蘇聯官方4個月後公布,共死亡31人,主要是搶險人員,其中包括一名少將;得放射病的203人;從危險區撤出13.5萬人。1992年烏克蘭官方公布,已有7000多人死亡於本事故的核污染。
1986年5月9日,國際原子能機構總幹事布利克斯應蘇聯政府邀請,乘直升飛機從800米高空察看核電站的情況,他認為這是迄今為止世界上最嚴重的一次核事故。災后兩年之中,26萬人參加了事故處理,為4號核反應堆澆了一層層混凝土,當成“棺材”埋葬起來。清洗了2100萬平方米“臟土”,為核電站職工另建了斯拉烏捷奇新城,為撤離的居民另建2.1萬幢住宅。這一切,包括發電減少的損失,共達80億盧布(約合1.2億美元)。烏克蘭政府已作出永遠關閉該電站的決定。
白俄羅斯共和國損失了20%的農業用地,220萬人居住的土地遭到污染,成百個村鎮人去屋空。烏克蘭被遺棄的禁區成了盜賊的樂園和野馬的天堂,所有珍貴物品均被盜走,也因此將污染擴散到區外。核電站近7公里內的松樹、雲杉凋萎,1000公頃森林逐漸死亡。30公里以外的“安全區”也不安全,癌症患者、兒童甲狀腺患者和畸形家畜急劇增加;即使80公裡外的集體農莊,20%的小豬生下來也發現眼睛不正常。上述怪症都被稱為“切爾諾貝利綜合症”。土地、水源被嚴重污染,成千上萬的人被迫離開家園。切爾諾貝利成了荒涼的不毛之地。10年後,放射性仍在繼續危脅著白俄羅斯、烏克蘭和俄羅斯約800萬人的生命和健康。專家們說,切爾諾貝利事故的後果將延續一百年。
2019年7月10日,烏克蘭切爾諾貝利核電站的新掩體管理權從跨國合資公司“諾瓦卡”移交至烏克蘭政府,並正式投入使用。
切爾諾貝利核電站(51°23′14″N 30°06′41″E / 51.38722°N 30.11139°E / 51.38722; 30.11139)位於烏克蘭普里皮亞季鎮附近,距切爾諾貝利市西北18公里(11英里),距離烏克蘭和白俄羅斯邊境16公里(10英里),距烏克蘭首都基輔以北110公里(68英里)。
RBMK-1000核電機組採用的是前蘇聯獨特設計的大型石墨沸水反應堆,用石墨作慢化劑,石墨砌體直徑12米,高7米,重約1700噸,沸騰輕水作冷卻劑,輕水在壓力管內穿過堆芯而被加熱沸騰。堆芯石墨砌體中間孔道內可裝1680根燃料管。反應堆是雙環路冷卻,每個環路與堆芯840根燃料管的平行垂直耐壓管相連,堆芯入口處冷卻劑溫度為270℃進入燃料管道,向上流動,被加熱局部沸騰,匯流到一邊兩個的四個汽包中,汽包中的蒸氣直接進入汽輪機廠房,兩環路各對一台汽輪發電機組(一堆兩機)各發額定功率一半的電功率(4號堆供汽給7號和8號汽輪發電機組)。切爾諾貝利核電站RBMK反應堆堆芯堆體結構,與蘇式石墨生產堆的結構極為類似。從照片中可以看出反應堆廠房只不過是一個普通工廠的大車間,至多只是一個沒有門窗的“密封廠房”而已,根本沒有“安全殼”。同時反應堆是壓力管式,由壓力管承壓,石墨砌體直徑很大,所以也沒有壓力殼。1986年4月26日發生災難性事故的是核電站4號機組,該機組建成、投入運行是在1983年12月。1986年4月25日前,它一直穩定運行在額定滿功率下,按計劃4月25日停堆檢修。
RBMK石墨沸水堆設計本身存在著安全隱患,是堆設計中留下的缺陷,也是這次事故的內在原因。不安全因素是:
1、低功率下堆處於不安全工況,因為這種堆冷卻水可沸騰產生空泡,而堆芯設計成有正的空泡反應性係數,即空泡增加,反應性(功率)增加,又導致空泡數增加,堆就會失控非常危險,好在在高功率情況反應性燃料溫度係數是負的,在滿功率下功率係數是負的、堆是安全的,但在20%滿功率運行時,功率係數會變成正值。因此,運行規程中不允許堆在低於700兆瓦熱功率下運行;
3、大量的在700℃左右運行的石墨,遇水將起激烈的化學反應。
切爾諾貝利核電站30公里範圍內嚴格限制人員進入。
切爾諾貝利核電站
新的鋼鐵外層工程將耗資14億美元,由國際捐獻者出資,並由歐洲重建與開發銀行監督資金營運,預計在5年內竣工。
烏克蘭當局表示,新的鋼鐵外層結構建成后,將可進行拆卸核反應堆的工作。這個反應堆仍包含95%的原核材料,並被暴露在外。此外,施工質量粗糙,使得現有的混凝土保護外層非常脆弱。烏克蘭當局同時還與美國公司達成協議,在切爾諾貝利核電站的30公里“隔離區”內建造一個儲存設施,收藏核電站泄漏的核廢料。
歐洲重建與開發銀行總裁勒米埃表示,烏克蘭政府和國際社會持續不斷的承諾和參與,對有關工程能夠順利完工至關重要。
事故介紹
1986年4月25日,切爾諾貝利核電站的4號動力站開始按計劃進行定期維修。然而由於連續的操作失誤,4號站反應堆狀態十分不穩定。1986年4月26日對於切爾諾貝利核電站來說是悲劇開始的日子。凌晨1點23分,兩聲沉悶的爆炸聲打破了周圍的寧靜。隨著爆炸聲,一條30多米高的火柱掀開了反應堆的外殼,沖向天空。反應堆的防護結構和各種設備整個被掀起,高達2000℃的烈焰吞噬著機房,熔化了粗大的鋼架。攜帶著高放射性物質的水蒸氣和塵埃隨著濃煙升騰、瀰漫,遮天蔽日。雖然事故發生6分鐘后消防人員就趕到了現場,但強烈的熱輻射使人難以靠近,只能靠直升飛機從空中向下投放含鉛和硼的沙袋,以封住反應堆,阻止放射性物質的外泄。
切爾諾貝利核電站事故帶來的損失是慘重的,爆炸時泄漏的核燃料濃度高達60%,且直至事故發生10晝夜后反應堆被封存,放射性元素一直超量釋放。事故發生3天後,附近的居民才被匆匆撤走,但這3天的時間已使很多人飽受了放射性物質的污染。在這場事故中當場死亡2人,至1992年,已有7000多人死於這次事故的核污染。這次事故造成的放射性污染遍及前蘇聯15萬平方公里的地區,那裡居住著694.5萬人。由於這次事故,核電站周圍30公里範圍被劃為隔離區,附近的居民被疏散,莊稼被全部掩埋,周圍7千米內的樹木都逐漸死亡。在日後長達半個世紀的時間裡,10公里範圍以內將不能耕作、放牧;10年內100公里範圍內被禁止生產牛奶。不僅如此,由於放射性煙塵的擴散,整個歐洲也都被籠罩在核污染的陰霾中。臨近國家檢測到超常的放射性塵埃,致使糧食、蔬菜、奶製品的生產都遭受了巨大的損失。核污染給人們帶來的更是精神上、心理上的不安和恐懼。
據統計,切爾諾貝利核電站事故后的7年中,有7000名清理人員死亡,其中1/3是自殺。參加醫療救援的工作人員中,有40%的人患了精神疾病或永久性記憶喪失。時至今日,參加救援工作的83.4萬人中,已有5.5萬人喪生,30多萬人受放射傷害死去。
熱能爆炸
發生這起核事故的根本原因是核電站工作人員在進行一項實驗時,相互之間沒有溝通好。當時,工作人員打算對第四核反應堆進行一次檢修,在將該反應堆關閉時,核工廠管理部門決定做一個實驗,研究當反應堆關閉、蒸氣不再向渦輪發電機傳送能量時,渦輪的慣性旋轉能否產生新的電能。然而,基輔能量公司並不清楚這個實驗,一名能量公司官員命令反應堆工作組立刻啟動第四核反應堆。而此時尚不知情的渦輪發電機工作組卻已經關閉了渦輪機。反應堆產生的蒸汽是供給渦輪機的,在關掉渦輪機時,一般自動保護系統會自動關掉反應推。但是,渦輪發電機工作組在做該實驗之前已先切斷了自動保護系統。這樣反應堆不斷工作產生蒸汽,卻沒有宣洩的出口,引發了熱能爆炸。
事故影響
切爾諾貝利核電站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,切爾諾貝利是蘇聯人民的驕傲,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。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,據估算,核泄漏事故后產生的放射污染相當於日本廣島原子彈爆炸產生的放射污染的100倍。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。
由原子爐熔毀而漏出的輻射塵飄過俄羅斯、白俄羅斯和烏克蘭,也飄過歐洲的部分地區,例如:土耳其、希臘、摩爾多瓦、羅馬尼亞、立陶宛、芬蘭、丹麥、挪威、瑞典、奧地利、匈牙利、捷克、斯洛伐克、斯洛維尼亞、波蘭、瑞士、德國、義大利、愛爾蘭、法國(包含科西嘉)和英國。在最早發生意外的時候,有人認為切爾諾貝利的核泄漏是來自瑞典而不是俄國,1986年4月27日,瑞典Forsmark核電廠工作人員發現異常的輻射粒子粘在他們的衣服上,該電廠距離切爾諾貝利大約1100公里。根據瑞典的研究內容,發現該輻射物並不是來自本地的核能電廠,他們懷疑是俄國核電廠出了的問題。當時瑞典曾透過外交管道向蘇聯詢問,但未獲證實。另外,法國政府宣稱輻射塵只飄到德國及義大利的邊界。因為輻射塵的關係,義大利規定部份農作物禁止人們食用,例如蘑菇。法國政府為了避免引發民眾的恐懼,所以沒有作出類似的測量。
切爾諾貝利核電站
俄國科學家報告指出,切爾諾貝利4號機反應爐總共有180至190噸的二氧化鈾以及核反應產生的核廢料。他們也估計這些物質大約有5%-30%流到外面。但根據曾經到過石棺反應爐做後續處理的清理人(例如Usatenko和Karpan博士)說反應爐內只剩大約5%-10%的物質。反應爐的照片里顯示了反應爐完全是空的。因為大火引發的高溫,讓許多輻射物質沖向大氣層高空,並向外四面八方擴散。
切爾諾貝利核電站
意外發生之後,人們的健康問題主要被放射性物質“碘-131”所影響。有人擔心20年前的鍶-90和銫-137還會對土壤造成污染。而且,植物、昆蟲和蘑菇最表層的土壤會吸收銫-137。所以,有些科學家擔心核輻射會對當地人造成幾個世紀的影響。
蘇聯當局在事件發生之後36小時,就開始疏散住在切爾諾貝利反應爐周圍的居民。在1986年5月,即事件發生后一個月,約116,000名住在核電廠方圓30公里(相當於18英里)內的居民都被疏散至其他地區。因此,這個地區經常會被稱為疏散區域(Zone of alienation)。然而輻射所影響的範圍其實能散播至超過方圓30公裡外的地方。
核電廠爆炸事故對切爾諾貝利居民造成的長期影響一直備受爭議,有超過300,000人脫離了災難的威脅,但仍然有數百萬人繼續居住在污染區內。然而,那些受到低劑量輻射所影響的人,幾乎沒有死亡率增加、癌症或先天缺陷的癥狀。但是仍不能夠確定其原因與放射性污染的關聯。
同時,前蘇聯當局在災難中設置了障礙:科學研究也許因為缺乏民主的透徹性而受到限制。在白俄羅斯、一個受官方質疑的科學家Yuri Bandazhevsky,,因為錯誤評估切爾諾貝利核電廠的馬力(1000 Bq/kg),而被國家監控組織所拘留。
食物限制
1986年4月,一些歐洲國家(除法國以外)已經強迫實行食物限制,特別是菌類和牛奶。在災難過後20年,主要限制製造、運輸、消費過程中來自切爾諾貝利放射性塵埃的的食物污染、尤其是對銫-137指標的控制,以防止它們進入人類的食物鏈。在瑞典和芬蘭的部分地區,部分肉類產品受到監控,包括在自然和接近自然環境下生活的羚羊等等。在德國,奧地利,義大利,瑞典,芬蘭,立陶宛和波蘭的某些地區,野味〔包括野豬、鹿等〕,野生蘑菇,漿果以及從湖裡打撈的食肉魚類的銫-137含量達到每千克幾千貝克。在德國一些野生蘑菇的銫-137含量甚至達到了40,000貝克/千克。按照2006年TORCH報告,這些地區的平均水平約為6,800貝克/千克,是歐盟規定的600貝克/千克的10倍以上。由此歐盟委員會已經表示:“對於從這些成員國進口的某些食物的限制必須在未來保持多年”。
在英國,根據1985年起實行的食物和環境保護條例(Food and Environment Protection Act、FEPA),從1986年起限制了放射行指標超過1000貝克/千克的綿羊的遷移和銷售。這項安全措施是根據歐盟委員會專家組第31項報告的建議而作出的。但是從1986年以來,受限制區域已經減少了96%:從一開始限制區域幾乎包括了9000個農場和400萬頭綿羊,到2006年已經遞減到374個農場大約750平方公里的地區和約20萬頭綿羊。只有坎布里亞、北威爾士和蘇格蘭西南部的一些區域仍然受到限制。
災后估計
據英國《獨立報》消息,在2006年4月,切爾諾貝利核泄漏事故發生20周年來臨之際,“綠色和平”組織披露,這場世界上最為嚴重的核泄漏事故的危害程度要比當時的評估高出10倍,泄漏物將在未來造成約10萬人死亡。
據報道,該組織掌握的一份最新報告顯示,由於核泄漏物進入了大氣層,對空氣造成極大的破壞,污染最嚴重的烏克蘭、白俄羅斯以及俄羅斯境內的大約20萬人傷亡,這些地區的癌症病例為27萬例,其中有9萬多例非常嚴重。
該組織聲稱:“從一個反應堆里釋放出來的放射物遠遠超出被投放在日本廣島和長崎原子彈的放射性污染,我們非常清楚,一個核反應堆可以污染一半地球。”
聯合國世界衛生組織放射主任邁克指出:“這次事故的潛在影響是非常可怕的,但是當你用科學的結論看待這個問題的時候,它對公共衛生的影響就沒有當初人們擔心的那樣恐怖。”
這次歷史上最嚴重的核事故使500萬人遭受核輻射,21人當場死亡受這次輻射影響的人數,從最初估計的不到50個清潔工人,達到了整個歐洲的數十萬人。
對自然世界的影響
在事故后,隔離區內變成部份野生動物的天堂。雖然動物也飽受輻射之苦,但比起人類對它們的傷害是非常輕微的,所以對它們而言事故的發生反而是好事。在隔離區內的動物比如老鼠已適應了輻射,它們和沒受輻射影響地區的老鼠壽命大約相同。下列為隔離區內再度出現或被引入的動物山貓、貓頭鷹、大白鷺、天鵝、疑似一隻熊、歐洲野牛、蒙古野馬、獾、河狸、野豬、鹿、麋鹿、狐狸、野兔、水獺、浣熊、狼、水鳥、灰藍山雀、黑松雞、黑鸛、鶴、白尾雕。
切爾諾貝利核電站防護罩再獲上億歐元建設資金2015年完工
據俄新社2012年12月4日報道,歐洲復興開發銀行承諾將為烏克蘭提供1.9億歐元額外資金,幫助烏克蘭完成切爾諾貝利核電站新防護罩建造工作。建造切爾諾貝利核電站新防護罩共需要資金7.4億歐元。2011年4月,在基輔舉行的國際捐贈大會上,40多個國家已經承諾提供5.5億歐元資金。
切爾諾貝利核電站新防護罩將進一步減少輻射污染。烏克蘭第一副總理瓦列里·霍洛斯科夫斯基說:“新防護罩建造完成後,一系列與切爾諾貝利核事故有關的經濟和社會問題也將得到解決。”2.9萬噸重的新防護罩將於2015年完工,屆時高達100米的圍牆會將切爾諾貝利4號核反應堆圍住,將其轉變成一個安全的環保系統。
切爾諾貝利核電站
目前,一家法國公司正在對“石棺”進行加固工程,而12號石棺頂部發生了部分坍塌。雖然當局表示:不會出現核泄漏。不過據了解,“石棺”被俄媒體稱作“延時引爆的地雷”。因為,至今“石棺”下還封存著約200噸核原料。
切爾諾貝利核電站
2021年5月,美國《科學》雜誌、英國《每日郵報》等相繼報道了有關“切爾諾貝利核電站觀測到中子通量激增現象”的消息。報道引述科學家的說法稱,在核電站四號反應堆一個“無法進入”的子反應堆室觀察到中子通量正在激增的現象,這可能是內部在發生核裂變的信號,這也引發了人們對切爾諾貝利核電站再次發生爆炸的擔憂。