1986年4月26日以前,位于乌克兰北部的切尔诺贝利核电站被誉为世界上最安全、最可靠的核电站,是前苏联时期在乌克兰境内修建的第一座核电站。然而,就在4月26日凌晨,由于设计上的严重缺陷和一系列严重违反运行规程的操作之后,切尔诺贝利核电站第4号核反应堆在进行半烘烤实验中突然失火,引起爆炸,爆炸使得机组完全受到破坏,8吨多强辐射物质泄漏,据估算,此次核泄漏事故产生后的放射污染相当于日本广岛原子弹爆炸产生的放射污染的100倍之多。事故直接导致31人当场死亡,之后15年里有6-8万人死亡,13.4万人遭受各种程度的辐射疾病折磨,方圆30公里的人群民众被迫流离失所,至今仍有被放射线影响的畸形胎儿。
最严重的是公众精神压力加大,谈“核”色变,心理损伤严重,焦虑、忧愁、宿命论和“受害者”心态滋生、社会心理影响强烈、严重和长期持续。据专家估计,完全消除这场浩劫对自然环境的影响至少需要800年,而持续的核辐射危险将持续10万年。在经济上,前苏联损失了约90亿卢布,善后处理费用40多亿卢布,农业和电力生产损失40多亿卢布。如果加上后续清理的话,可能达到数百亿美元。切尔诺贝利核电站事故是人类利用核能历史最严重的一次事故,从技术、社会、经济、政治制度上都产生了极为严重的影响。
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事故发生过程:
1986年4月25日,4号反应器预定关闭以作定期维修。并决定在这场合作为测试反应堆的涡轮燃烧着的切尔诺贝利核电站四号机组电机能力的机会,在电力损失情形下发充足的电供给反应堆的安全系统动力(特别是水泵)。像切尔诺贝利,反应堆有一对柴油发电机可利用作为待命,但并不能瞬间地起动—反应堆将因此被使用转动涡轮,到时涡轮会从反应堆分离和在自己的惯性之下力量转动,而测试的目标是确定当发电器起动时,涡轮是否在减少阶段能充足的供给泵浦动力。测试早先在其它单位执行成功(所有安全供应起动)而结果是失败的(那是涡轮产生了不足的力量在减少阶段供给泵浦动力),但另外的改进提示了对其它测试的需要。
旧照
为了在更安全、更低功率地进行测试,切尔诺贝利4号反应器的能量输出从正常功率的3.2千兆瓦特减少至700百万瓦特。但是,由于实验开始的延迟时,反应堆控制员太快地减低能量水平,实际功率输出量只有30百万瓦特。结果,中子吸引而成的裂变产品氙-135增加了(这产品典型地在更大的功率情况下,在一台反应堆中消耗)。力量下落的标度虽是接近由安全章程允许的最大限制,但员工组的管理者选择不关闭反应堆并继续实验。后来,实验决定“抄捷径”和只上升功率输出到200百万瓦特。为了克服剩余氙-135的中子吸收,远多于安全章程数量的控制棒由反应堆拔出。
在4月26日晚上1点05分,作为实验一部分,被涡轮发电机推动的水泵起动了;水的流量由于这行动而超出了安全章程的指定。水流量在上午1点19分增加了—因为水也会吸收中子,在水流量的进一步增加需要手工撤除控制棒,导致一个极不稳定和危险操作条件。凌晨1点23分04秒,实验开始了。反应堆的不稳定状态在控制板上没有显示任何情况,
所以现场所有反应堆员工并没有意识到一点危险,大家都按部就班地操作着手里的机器。这个时候,水泵的电力系统突然没来由地停止运作了,并且随着涡轮的惯性继续推动,水流的速度大大减缓,造成涡轮与反应堆工作脱节,大大增加了反应堆里的蒸汽水平。而冷却剂由于大量蒸汽涌入,也被加热到无法运作的程度,蒸汽堵塞在冷却剂管道里。RBMK在设计中加入了一个高正面空系数,这个系数的出现是因为在没有水的时候,中子吸收的作用将大大增加反应堆的力量,而在出现这个情况时,反应堆的一切操作都将变得不稳定和充满了危险。于是在操作员迅速按下了“紧急停止”按键。另一方面,总工程师Anatoly·Dyatlov,在事故时身在切尔诺贝利核电站,他写在他的书上:
主要损失:
早期在事故现场的人员,有203人因照射和烧伤而出现临床反应。由军队、警察、消防人员、核电厂的职工等组成的“清扫人员”中,有7000多人在5年内相继死亡。切尔诺贝利事故中,三分之二的放射性物质落在白俄罗斯境内,导致白俄罗斯23%的领土受到污染,超过25%的森林和许多农田迄今仍在被污染。从1986年到2015年,白俄罗斯经济损失为2350亿美元,相当于32个1985年年度财政预算。从1989年开始,患有甲状腺癌的乌克兰少年儿童的数量开始上升,2004年有374例,比1986年多18.7倍。
如果拿这个问题去问当年的受害者,得到的答案可能会完全不一样。柳德米拉,消防员瓦西里的妻子,后来再婚了。“我告诉他,我曾经有一个爱人,一个我一生都不会忘记的爱人。我把我们的一切都告诉了他。”但是,她从来没有邀请过新的丈夫去她家——因为那是瓦西里的家。“伟大的帝国开始崩溃。首先是阿富汗战争,接着是切尔诺贝利事件。苏联解体时,我们才发现自己孤立无依。我们是切尔诺贝利的受害者,也是切尔诺贝利的信徒。”罗斯洛瓦说。
30年后的今天,开往切尔诺贝利的旅游大巴,会停在石棺400多米的一处停车场的边缘,让游客们远远望一下石棺的全景,感受一下那个不祥之地的寒意。但,可能会令人颇为意外的一件事是,如今,许多当年的原住民——多数是退休后的老人,已经自愿选择回到切尔诺贝利隔离区附近居住。他们在隔离区种菜、饲养家禽、捕鱼打猎,倔强地坚守着曾经的生活。对于他们来说,一切都已经变了,又或者一切都没变,至少生活还在继续。这些故土难离的人们,与那座2000年正式废弃的核电站一起,变成了新旧时代交替的象征。
罗斯洛瓦记得,有一次她陪着外国人一起视察隔离区,回程途中,夕阳西下。“看看这块土地多么美丽!”她说。“没错,”一位会说俄语的德国人说,“是很漂亮,但是被污染了。”罗斯洛瓦发现,他手里正握着一个辐射剂量计。“这时我才知道,只有我的眼里才看得到夕阳。这里是我的家乡,这里是我生活的地方。”截止到2006年,官方的统计结果是,死亡人数为9.3万人,致癌人数为27万人,经济损失为180亿卢布。
电厂
原因分析:
关于事故的起因,官方有两个互相矛盾的解释。第一个于1986年8月公布,完全把事故的责任推卸给核电站操纵员。第二个则发布于1991年,该解释认为事故是由于压力管式石墨慢化沸水反应堆(RBMK)的设计缺陷导致,尤其是控制棒的设计。一名工作人员口述到一个事实:其实设计者在设计控制棒的时候是清楚知道反应堆会在一些特定情况下发生爆炸的,但是因为一些其他原因,设计者并没有将这种安全隐患告知大家。
这种情况是因为厂房主管基本由不具备RBMK资格的员工组成造成的:厂长V.P.Bryukhanov,只具有燃煤发电厂的训练经历和工作经验,基本上是负责政战的主管,事发半夜演习时并不在场,但主导演习的副厂长是核能专业。他的总工程师NikolaiFomin亦是来自一个常规能源厂。3号和4号反应堆的副总工程师AnatoliDyatlov只有“一些小反应堆的经验”第二个“有缺陷的设计之解释”是由ValeriLegasov于1991所公布,他认为是因为RBMK反应堆设计不合理,有许多的缺陷,尤其是控制棒的设计。
紧急灭火:
凌晨1点25分,位于切尔诺贝利核电站最近的一个消防站接到火灾警报,立刻动员全部消防员出动灭火,而他们当时只是认为这只是一场简单的火灾不是核泄漏。一名救火车驾驶员回忆“那是不是石墨?”我踢开了它,一个消防员捡起来看了一下,说“这是热的”它们有大有小,小的能够拿在手里……我们对辐射了解得不多,即使是在那里工作的也是如此。卡车上没有水,米沙开启了一个消防栓然后我们把水对准了房顶。有一些消防员在不明情况之下爬上了房顶,殊不知这一爬就是永生。他们爬上了梯子,然后我就再也没看到他们……另一位消防员则回忆:“我还记得当时向队友开玩笑:‘如果我们都能活到早晨那是非常幸运了’”
后续处理:
事故后3天,莫斯科派出的一个调查小组到达现场,可是他们迟迟无法提交报告,苏联政府还不知道事情真相。终于在事件过了差不多一周后,莫斯科接到从瑞典政府发来的信息。此时辐射云已经飘散到瑞典。苏联终于明白事情远比他们想得严重。之后数个月,苏联政府派出了无数人力物力,终于将反应堆的大火扑灭,同时也控制住了辐射。
事故影响:
论坛的报告于2005年九月份,联合国、国际原子能机构、世界卫生组织、联合国开发计划署、乌克兰和白俄罗斯政府以及其他联合国团体,一起合作完成了一份关于核事故的总体报告。报告指出事件死亡人数共达4000人,世界卫生组织更包括了死于核辐射的47名救灾人员,和九名死于甲状腺癌症的儿童。联合国于2006年四月份公布世界卫生组织的结果,也许有另外5000多名受害者死于辐射尘地区(包括乌克兰、白俄罗斯和俄罗斯等地)。所以,总数大约9000名受害者。
欧洲议会议员(绿党)一位来自绿党的欧洲议会会员(memberoftheEuropeanParliament),名叫RebeccaHarms。她受联合国的委托,于2006年撰写一份关于切尔诺贝利核事故的报告,报告名为TORCH。内容说明:“从辐射尘飘散的分布来看,白俄罗斯(其国土约22%)和奥地利(13%)是最受辐射尘污染的地区。其他国家,例如乌克兰(5%)、芬兰和瑞典皆受到高程度上的污染(污染程度:>40,000Bq/m,铯-137)。而斯洛伐克、德国和英国则受到较低程度上的污染。
国际原子能机构和联合国原子辐射效应科学委员会认为TORCH所报告里的污染地区不够全面,认为还有更多地区的污染程度会超过40,000或4,000Bq/m,铯-137。TORCH报告于2006年另外指出“预计将会有更多,因这次事故而导致出的放射性物质碘-131(增加引起甲状腺癌的主要物质),会散布至前苏联之外等地。捷克和英国呼吁欧洲各国应该投入更大科研经和更多注意力来研究解决受核辐射引起的癌症问题。此次报告主要预计会额外有30,000至60,000人死于癌症,还预计当中会有18,000至66,000名白俄罗斯人患上甲状腺癌。
绿色和平组织乌克兰卫生局局长于2006年,发现有约240万的乌克兰人(包括428,000名儿童)受到这次事故的辐射尘,而导致影响身体和心理健康,又指境内流徙人士亦受到同样的问题。另一项研究指称,瑞典人的死亡率有提高的倾向,根据切尔诺贝利清理协会的报告指出,组织里大约有600,000名清理人,当中就有10%清理人牺牲,165000名残废。另外,国际癌症研究机构(InternationalAgencyforResearchonCancer)于2006年四月份报告,主题为“切尔诺贝利核事故释放出的辐射尘,所导致在欧洲癌症人士的资料统计”。
但是,他们又称癌症人士的统计数目,较难做出一个较准确的统计表。当然,结果显示出的是,现今欧洲癌症人士并没有任何上升的趋势。另外,例如在污染地区患上甲状腺癌症的话,就一定是被事故里的辐射尘所感染。意外发生之后,人们的健康问题主要被放射性物质“碘-131”所影响。目前,有人担心20年前的锶-90和铯-137还会对土壤造成污染。而且,植物、昆虫和蘑菇最表层的土壤会吸收水-137。
这场人类史上最大的核泄漏事件对人类的危害是毋庸置疑的,虽有超过300,000人脱离了灾难的威胁,但仍然有数百万人继续居住在污染区内。然而,那些受到低剂量辐射所影响的人,几乎没有死亡率增加、癌症或先天缺陷的症状。但是仍不能够确定其原因与放射性污染的关联。同时,苏联当局在灾难中设置了障碍:科学研究也许因为缺乏民主的透彻性而受到限制。
发生爆炸事件后的两年内,为了清理现场以降低核辐射污染,前苏联前后共派出30万到60万工作人员,这些可敬可爱的工作人员为了保护更多的人减少核辐射所带类的伤害,毅然进入事故发生现场。在切尔诺贝利核电站附近地区,会经常安排一些定期身体检查,让人惊恐的是,很多很多小孩身体里的辐射剂量都严重超标。有调查显示证实是由辐射灾难余后的辐射尘,所导致的结果。长期的健康影响意外发生之后,人们的健康问题主要被放射性物质“碘-131”所影响。目前,有人担心20年前的锶-90和铯-137还会对土壤造成污染。而且,植物、昆虫和蘑菇最表层的土壤会吸收铯-137。
发电厂
防御措施:
切尔诺贝利核电站爆炸后,乌克兰政府并没有完全停止电厂运作,只是简单地将四号机进行了全方位封闭,只是用200米长的水泥与其他机组隔开,但由于缺乏能源,所以乌克兰政府让其他三个机组继续运作。现时残留在内的放射性物质已经硬化成陶瓷状物质。它们主要在事故发生初期时,反应堆的核心碎片能在反应炉内四处流窜,并且和其他灰尘和熔岩状的“燃料覆盖物质”(fuel-containingmaterials,FCM)构成。现时仍不能够确定这些陶瓷状物质何时会延缓释放放射性物质。由于爆炸,国际原子能机构因此失去了那5%的燃料。而且,一些清算人估计原先的燃料5V10%,只装在这个石棺里面。
由于大量水渗入反应炉,整个反应堆都散发出大量的放射性物质。这些污染物质也借着水流流入反应堆大楼的地下室。虽然已经修补了在屋顶上形成的洞口,但是该洞口也只能够在这种情况下继续恶化。当这个石棺不能透气时,热量和湿度都显著提升,但同时也在腐蚀建筑材料。
反应堆大楼两个大梁既可以支撑了屋顶,也可以支援其他大楼墙面。假如没有这两个大梁支撑,屋顶和墙坍塌那么造成的后果不堪设想,所以石棺位置就很重要。因为瓦砾正在差不多垂直的位置中,才能够支持它。如果石棺倒塌,将会进一步加重核电厂的压力,同时散播出放射性物质。所以这个石棺除了要将遭到破坏的反应堆罩住,还需要把反应堆上的残余放射性物质也包裹在内。然而石棺的使用寿命最多只有100年,所以各方科学家工程师接下来的工作重点应该是研究修建一个永久使用的石棺,一劳永逸。
据俄新社2012年12月4日报道,欧洲复兴开发银行承诺将为乌克兰提供1.9亿欧元额外资金。之前2011年4月,在基辅举行的国际捐赠大会上,40多个国家已经承诺提供5.5亿欧元资金。乌克兰将会利用这笔充足的资金来建立一个巨型防护罩。