日本福岛核事故与切尔诺贝利事故差异详解
时间:2017-12-08

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  这里显示的是切尔诺贝利核电站4号机组的控制室,反应堆的设计,风力的模式,经验的交流等因素都可能导致核事故的严重程度相差很大。 (来源:Gerd Ludwig,国家地理)

  北京时间3月18日,据国家地理网站报道,几十年来,只要提起三里岛和切尔诺贝利的话,人们马上就会想到灾难造成的核灾难。在上周日本发生的致命地震和海啸之后,福岛第一核电站继续存在问题。目前还不清楚核事故会造成多大的损害。这里的六座反应堆中有四座连续失败,连续三天连续爆炸四次,导致燃料棒过热导致两个安全壳被破坏),由此产生的辐射对留在那里的五十名工作人员构成威胁。不过,这也显示了目前的福岛核事故与1979年宾夕法尼亚州哈里斯堡附近的三里岛事故和七年后乌克兰的切尔诺贝利核事故之间的巨大差异。

  反应堆类型

  日本福岛第一核电站自上世纪七十年代以来一直运行,由六座沸水堆组成,沸水堆是以常规水为冷却剂和减速剂的轻水堆,与重水堆不同,利用氧化氘(或D20)代替H20作为冷却剂电力研究所赞助的非盈利电科院核能副总裁Nilwem Schuster解释说,三里岛使用另一种轻水反应堆PWR,两个反应堆都使用水作为冷却剂和慢化剂来冷却核燃料,并减缓中子从裂变反应中释放的速率,压水反应堆是反应堆冷却剂(水)在没有大量沸腾的情况下保持在压力下的反应堆,这意味着反应器内的水温可能会超过沸点,但不会产生大量的蒸汽,这样反应堆堆芯可以在更高的温度下运行,并且热量更有效率除去。沸水反应器在较低的温度下运行,反应器通常较简单且具有较少的组分。

  切尔诺贝利使用压力管石墨慢化沸水反应堆(RBMK),也使用水作为冷却剂。然而,与轻水反应堆不同的是,压力管式石墨慢化沸水反应堆使用石墨作为减速剂。据设在伦敦的世界核武器协会称,尽管在俄罗斯仍有几座压力控制的石墨慢化沸水反应堆正在运行,但世界其他国家的动力堆并不像切尔诺贝利那样温和。目前大多数美国反应堆都使用沸腾或压水反应堆技术,而Wehmström和美国电力研究院则表示,这两种技术相当安全,两个反应堆都具有自动调节功能或负反馈回路:反应堆过热,裂变反应慢,能量下降,压力管石墨慢化沸水反应堆有正反馈,温度越高,产生的能量越多,产生的能量越多,温度上升越高。

  Wellschuster说,福岛核事故的直接罪魁祸首是由于事故造成的地震引发的海啸,因为在地震发生时工厂会自动关闭。海啸袭击一小时后,福岛核电站基础设施被摧毁。因此,当地震减少了反应堆的额外能量供应(这是确保冷却剂泵正常运行所必需的)时,海啸摧毁了柴油机待机的发动机,这对于冷却系统,电池只能提供长达8小时的能量,所以他们只能用移动发电机代替,大卫·洛克博姆(David Lockeboomm)领导美国科学家联盟的核安全计划,在美国的三家核电厂工作,在日本工作,他说目前还不清楚事件进展的后果是什么。

  根据一九七九年三里岛事故科明委员会的报告,设备故障导致事故报告,但是操作失误是事故发生的主要原因。紧急制冷系统被错误关闭,引发了一系列非常可怕的后果。报告发现,如果在事故发生初期,操作人员(或负责人)监督紧急制冷系统,三里岛事故可能是一个相对较小的事故。魏姆施特说,乌克兰切尔诺贝利的核泄漏是由于对安全检查考虑不周而引起的。根据联合国最近的一份报告,突然输入大量的能源导致蒸汽爆炸,造成反应堆爆炸。这促使燃料和蒸汽进一步反应,最终破坏反应堆堆芯并严重损坏反应堆厂房结构。

  三里岛和切尔诺贝利核事故已有数十年了,现在我们对反应堆内正在发生的事情有了更多的了解。正如彼得·布拉德福德(Peter Bradford)本周所说:三里岛事故发生三天后,我们认为我们已经发现了事实证明是错误的。当三英里的岛屿灾难发生时,他正在NRC工作。他说,尽管几十年过去了,但是几十年来,甚至在防漏系统的氢气爆炸的第一天,燃料的熔化仍然没有被发现。他说:目前我们还不知道这些信息包括了各个方面。

  根据1979年的Kemoney报告,在三里岛事件的头几分钟内,突然有超过100个警报响起,但工厂里的任何一个系统都没有能够从其他重要的信息中找出这些重要的信号。美国核管理委员会成员写道:人与机器的相互作用并没有引起人们在迅速变化的复杂事故环境中的关注。另一方面,布拉德福德说,电脑化和先进的信息传输技术的现状使日本官员能够更好地理解福岛核电站四座失效反应堆正在发生的事情,至少在理论上如此。

  防泄漏系统

  像三里岛核电站一样,福岛核电站有三个防止核泄漏的屏障,包括核燃料周围的金属覆盖层,反应堆压力容器和安全壳。维姆切特说,切尔诺贝利核电站不存在遏制。一旦辐射泄漏到大气中,就会污染大面积。洛克布姆说:放射性污染的程度不是线性的。远离污染不一定是较低的。在其他因素中,盛行风决定放射性污染将在哪里。在切尔诺贝利事故中,距离电厂约100英里(160.93公里)的辐射水平高于辐射水平,距离它只有10或20英里(16.09和32.19公里)。

  埃德温·雷曼说:切尔诺贝利污染模型是非常不正常的。散热器可以释放到非常高的高度,反应堆和石墨火灾的自然特征。当石墨燃烧10天时,在长时间的喷发过程中天气不断变化。风会将放射性气体和颗粒带入大气层,并在着陆之前传播得足够远。三里岛核事故的放射性排放量很少,对公共卫生没有影响。根据“国际核事故分类法”,三里岛事故被评为五级,影响不限于一些地区。切尔诺贝利核事故被评为最高级别7级,辐射的释放影响了数千人。福岛事故被评为4级,只影响到部分国家。不过,目前还不清楚其水平将会上涨多少。距离福岛核电站180英里(289.68公里)的东京,15日的最大辐射剂量是正常的23倍。但是一天后,放疗剂量下降到正常水平的10倍。

  根据美国核管理委员会的数据,美国自然和人造的辐射剂量,如医疗仪器和消费品,每年的平均辐射剂量为620毫摩尔。一毫秒(mSv)等于100毫秒。日本厚生劳动省(日本厚生劳动省)在16日的最高允许照射工作者允许照射时间从100毫秒增加到250毫西弗。根据美国核能研究所(NEI)的统计,15号晚上核电站的辐射量达到每小时1190毫升,6小时后每小时降至60毫升。

  根据联合国报告和美国核指导委员会的报告,切尔诺贝利核泄漏事件导致事发当天上午现场有600名工人中的134人患有急性放射病,辐射剂量达到8,000万至1.6亿美元。其中二十八人在三个月内死亡。另外两人死于灼伤和接触辐射。据世界卫生组织报道,由于接触到切尔诺贝利核电站放射性物质,4000人可能最终死亡。从公共卫生角度来看,切尔诺贝利核事故的最大影响是导致了甲状腺癌在儿童和青少年中的传播。迄今为止,有超过6000人感染了这种疾病,与牛奶有关。

  维姆·舒斯特说,现在世界核电业聚集在一起,分享他们的核电知识,努力帮助福岛渡过难关。目前,在三里岛和切尔诺贝利核事故时期,行业内部的交流显然更多。核危机当然要有跨部门的交流,东电将在这方面受到严厉的批评。国际原子能机构总干事天野之弥15日要求日本有关人员必须进行更加积极和有效的交流日本共同社说,日本首相菅直人在会上严厉批评了东京电力管理局,因为他了解到在电视上发生事故而不是叫东京电力告诉他,据说他想知道到底发生了什么事情?

  在三里岛事故中,官员试图让他们心平气和,说服他们危险已经结束,他们继续争论,即使他们冷却反应堆和加固核电站的努力被证明是无效的。在切尔诺贝利核事故中,这个消息几乎没有Twitter的消息那么快,设在伦敦的世界核联合国协会认为,切尔诺贝利事故是冷战孤立政策和缺乏相关的安全文化在1986年由美国环境保护署(EPA)发表的关于切尔诺贝利事故的文件中,最初的切尔诺贝利事故是一个秘密,事实上,在瑞典发现了一个更大的核事故的最早证据放射性粒子被发现在该国核电站的工人的衣服上,促使人们开始寻找辐射源。第二天,苏联通讯社证实了在切尔诺贝利核电站事故,但没有提供细节没有消息,各种传言慢慢出现。

  随着日本核事故升级,国内官员因低估威胁升级而大举进攻。能源与环境研究所所长Chi Joi Chi Chiyani批评日本政府作为一个标准的核工业脚本的工作,标题是“这是什么?这也用来担心! Makiquini要求对潜在损害的程度和结果进行现实的评估,知道它是知道的,不知道的,不知道的,不是伪造的。这样公众可以更加信任官方声明。事实上,他说,关于低辐射水平的口头表述与日益扩大的疏散范围形成了鲜明的对比。

  据“华尔街日报”报道,日本政府也在抱怨东京电力宣布这个消息太慢了。前全球安全项目物理学家,担忧科学家联盟核控制研究所所长莱曼(Lehman)15日对记者说,东京电力公司的通报越来越不透明,他说:在日本的通告数量是非常不规则的,但是,他们正在努力寻找事故原因可能是最好的解释,有关科学家联盟的核心专家艾伦·弗纳克说:很明显,人们怀疑越来越重。雷曼说:我们担心美国和其他国家的核工业是否会试图掩盖这一点。福岛第一核电站是核电历史上发生的最严重的事故。

  国家地理网站相关报道(英文)