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防止核輻射知識(shí)（宣傳資料）什么是核輻射？放射性物質(zhì)以波或微粒形式發(fā)射出的一種能量就叫核輻射，核爆炸和核事故都有核輻射。核輻射主要是、三種射線： 射線是氦核，只要用一張紙就能擋住，但吸入體內(nèi)危害大； 射線是電子，皮膚沾上后燒傷明顯。這兩種射線由于穿透力小，影響距離比較近，只要輻射源不進(jìn)入體內(nèi)，影響不會(huì)太大； 射線的穿透力很強(qiáng)，是一種波長(zhǎng)很短的電磁波。y輻射和X射線相似，能穿透人體和建筑物，危害距離遠(yuǎn)。宇宙、自然界能產(chǎn)生放射性的物質(zhì)不少，但危害都不太大，只有核爆炸或核電站事故泄漏的放射性物質(zhì)才能大范圍地對(duì)人員造成傷亡。電磁波是很常見的輻射，對(duì)人體的影響主要由功率(與場(chǎng)強(qiáng)有關(guān))和頻率決定。如果暴露在核輻射中，身體能立即感受到什么感覺嗎？當(dāng)你暴露于核輻射環(huán)境下，你可能會(huì)得輻射病。這種病是有癥狀的。幾小時(shí)內(nèi)你就會(huì)感到惡心嘔吐，隨后會(huì)出現(xiàn)腹瀉、頭痛或發(fā)燒等癥狀。在最初的癥狀過(guò)去之后，可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)短暫的無(wú)癥狀期，但數(shù)周后就會(huì)出現(xiàn)新的、更嚴(yán)重的癥狀。輻射對(duì)人體造成的傷害能治愈嗎？雖然輻射可能對(duì)人體造成損傷，但如果劑量不高，機(jī)體可以通過(guò)自身的代謝過(guò)程對(duì)受損傷的細(xì)胞或局部組織進(jìn)行修復(fù)。這種修復(fù)作用程度的大小，既與原初損傷的程度有關(guān)，又可能因個(gè)體間的差異而有所不同。輻射對(duì)人體健康有何種危害？暴露于電離輻射可能會(huì)增加患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)原子彈爆炸幸存者、接受放射診療的病人、職業(yè)受照人群以及前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故受照人群的輻射流行病學(xué)研究表明，在全身輻射劑量低于100毫西弗(mSv)時(shí)，未發(fā)現(xiàn)明顯的輻射致癌效應(yīng)。對(duì)日本原子彈爆炸幸存者的調(diào)查研究表明，在遭受輻射后數(shù)年里，患白血病的風(fēng)險(xiǎn)增加；10年后患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)增加。輻射可能對(duì)人體造成的長(zhǎng)期影響是什么？輻射對(duì)人體健康的長(zhǎng)期影響最嚴(yán)重的方面是它會(huì)引發(fā)癌癥。一般而言，一個(gè)正常的細(xì)胞一旦到了其壽命，它會(huì)“自殺”，從而死亡，給新生的細(xì)胞讓路。而當(dāng)細(xì)胞喪失了這種“自殺”功能時(shí)，癌癥便發(fā)生了。這種細(xì)胞變得“永生不老”，持續(xù)進(jìn)行細(xì)胞分裂增殖，失去控制。面對(duì)輻射污染，兒童是否面臨更大的風(fēng)險(xiǎn)？從某種意義上來(lái)說(shuō)，是的。這是因?yàn)閮和纳L(zhǎng)更為迅速，細(xì)胞分裂也更加頻繁，細(xì)胞在對(duì)損傷進(jìn)行自動(dòng)修復(fù)時(shí)也就有更大的幾率出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致嚴(yán)重后果。在1986年烏克蘭切爾諾貝利核電站事件發(fā)生之后，聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織注意到當(dāng)?shù)氐膬和技谞钕侔┑谋壤霈F(xiàn)顯著上升。吃碘藥對(duì)預(yù)防核輻射管用嗎？碘片不能保護(hù)來(lái)自于體外的放射性和被身體吸收的除碘以外的放射性物質(zhì)。碘甲狀腺阻斷在多數(shù)場(chǎng)合應(yīng)與其他防護(hù)措施，比如隱蔽待于室內(nèi)、關(guān)閉門窗等綜合使用。與此同時(shí)，碘片的服用要根據(jù)政府的指示，只有政府在評(píng)估事故狀態(tài)以后才能決定是否需要服用碘片。不能僅憑個(gè)人主觀臆斷或因恐懼而擅自服用。核電站安全嗎核能發(fā)電是目前核能和平利用的最主要的方式。在正常運(yùn)行情況下，核電站對(duì)周圍公眾產(chǎn)生的輻射劑量對(duì)人們并不構(gòu)成任何危險(xiǎn)。在我國(guó)，國(guó)家核安全法規(guī)要求核電站在正常運(yùn)行工況下對(duì)周圍居民產(chǎn)生的年輻射劑量不得超過(guò)0.25毫希，而核電站實(shí)際產(chǎn)生的輻射劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個(gè)限值。衛(wèi)生部詳解核與輻射事故后如何進(jìn)行醫(yī)學(xué)應(yīng)急發(fā)生核與輻射事故后的首要任務(wù)是限制輻射暴露的發(fā)生。主要通過(guò)疏散或隱蔽受影響人口，減少放射性煙云沉降的影響。根據(jù)大氣中放射性物質(zhì)的釋放量和當(dāng)時(shí)的氣象條件，例如風(fēng)向和降水等，并依據(jù)爆炸的中心范圍，國(guó)家將會(huì)確定在多大半徑范圍內(nèi)應(yīng)采取緊急隱蔽防護(hù)措施。 不應(yīng)擅自服用碘片市民應(yīng)避免恐慌，及時(shí)收聽廣播或收看電視，在可能有放射性污染存在的情況下，待在室內(nèi)。碘片的服用要根據(jù)政府的指示，只有政府在評(píng)估事故狀態(tài)以后才能決定是否需要服用碘片。不能僅憑個(gè)人主觀臆斷或因恐懼而擅自服用。 如何應(yīng)急避險(xiǎn)核輻射應(yīng)急狀態(tài)下為避免或減少工作人員和公眾可能接受的核輻射劑量可采取一定的應(yīng)急防護(hù)措施，如隱蔽、撤離、服碘防護(hù)、通道控制、食物和飲水控制、去污，以及臨時(shí)避遷、永久再定居等。 日本核泄漏近期不會(huì)影響我國(guó)環(huán)境保護(hù)部(國(guó)家核安全局)3月15日16時(shí)發(fā)布了全國(guó)省會(huì)城市和部分地級(jí)市輻射環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)站實(shí)時(shí)連續(xù)空氣吸收劑量率監(jiān)測(cè)值，結(jié)果表明，我國(guó)輻射環(huán)境水平未受到日本核電事故的影響?？傮w上說(shuō)目前日本的核安全狀況很嚴(yán)重，但是，考慮到其與我國(guó)距離較遠(yuǎn)，而且根據(jù)目前的氣象條件，近期輻射不會(huì)擴(kuò)散到我國(guó)。 日本發(fā)生核輻射 對(duì)中國(guó)將會(huì)有什么影響？在日本一號(hào)機(jī)組之后，二號(hào)機(jī)組的放射性要比一號(hào)機(jī)組高出許多，那么對(duì)于中國(guó)來(lái)講，會(huì)有什么影響呢？做一個(gè)最壞的估計(jì)，以15日東京探測(cè)到的0.1至0.8微希(這樣的劑量大致和天然本底輻射相當(dāng))計(jì)算，事故距東京的距離為200公里，距中國(guó)的距離保守以1000公里計(jì)算，我們接受的劑量為5萬(wàn)分之一毫希左右，占時(shí)間平均后的天然本底的5%左右。這個(gè)劑量相當(dāng)于今天大氣層薄了一些，多入射了5%的宇宙射線，或者相當(dāng)于你在飛機(jī)上喝小一杯果汁時(shí)間內(nèi)接受到的高空宇宙射線劑量。當(dāng)然，考慮到風(fēng)向和核素本身的衰變，結(jié)果還不會(huì)有如上保守估計(jì)的數(shù)值之多。 美國(guó)博士科普核安全:為什么我不擔(dān)心日本核電站2011年03月15日09:18東方早報(bào)編者按：日本核泄漏事故發(fā)生后，美國(guó)麻省理工學(xué)院科技政策與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心的博士Josef Oehmen撰寫了一篇題為“為什么我不擔(dān)心日本的核電站”的文章，以相對(duì)通俗的話語(yǔ)解釋了核安全問(wèn)題，在網(wǎng)絡(luò)上流傳甚廣。不過(guò)，因?yàn)槠渲鳂I(yè)為“供應(yīng)鏈危機(jī)管理”(supply chain risk management)研究，因此文章的一些觀點(diǎn)也引起了部分讀者的質(zhì)疑?？l(fā)此文主要為讀者提供更多資訊，中文譯者為V2EX網(wǎng)站上的Livid。我在這里寫下這些文字，是為了讓大家對(duì)在日本發(fā)生的事情核反應(yīng)堆的安全問(wèn)題，感到放心。事態(tài)確實(shí)嚴(yán)重，但是已經(jīng)在控制范圍內(nèi)。這篇東西很長(zhǎng)！但是你讀完之后，你會(huì)比世界上任何記者都明白核反應(yīng)堆究竟是怎么回事。核泄漏確實(shí)已經(jīng)發(fā)生，但是在將來(lái)不會(huì)有任何顯著的泄漏。“顯著泄漏”大概會(huì)是個(gè)什么程度？打個(gè)比方說(shuō)，可能比你乘坐一趟長(zhǎng)途飛行，或是喝下一杯產(chǎn)自本身具有高程度自然輻射地區(qū)的啤酒，所受到的輻射要多一些。我讀了自從地震發(fā)生以來(lái)的所有新聞報(bào)道?？梢哉f(shuō)幾乎沒有一篇是準(zhǔn)確或是無(wú)誤的(當(dāng)然也可能是因?yàn)榈卣鸢l(fā)生之后在日本的通訊問(wèn)題)。關(guān)于“沒有一篇是無(wú)誤的”，我并不是指那些帶有反核立場(chǎng)的采訪，畢竟這在現(xiàn)在也挺常見的。我指的是其中大量的關(guān)于物理和自然規(guī)律的錯(cuò)誤，及大量對(duì)于事實(shí)的錯(cuò)誤解讀可能是因?yàn)閷懜遄拥娜吮旧聿⒉涣私夂朔磻?yīng)堆是如何建造和運(yùn)營(yíng)的。我讀過(guò)一篇來(lái)自CNN的3頁(yè)長(zhǎng)度的報(bào)道，每一個(gè)段落都至少包含一個(gè)錯(cuò)誤。接下來(lái)我們會(huì)告訴大家一些關(guān)于核反應(yīng)堆的基本原理，然后解釋目前正在發(fā)生的是什么。福島核電站的反應(yīng)堆屬于“沸水反應(yīng)堆”(Boiling Water Reactors)，縮寫B(tài)WR。沸水反應(yīng)堆和我們平時(shí)用的蒸汽壓力鍋類似。核燃料對(duì)水進(jìn)行加熱，水沸騰后汽化，然后蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)產(chǎn)生電流，蒸汽冷卻后再次回到液態(tài)，再把這些水送回核燃料處進(jìn)行加熱。蒸汽壓力鍋內(nèi)的溫度通常大約是250攝氏度。上文提到的核燃料就是氧化鈾。氧化鈾是一種熔點(diǎn)在3000攝氏度的陶瓷體。燃料被制作成小圓柱(想像一下就像樂高積木尺寸的小圓柱)。這些小圓柱被放入一個(gè)用鋯錫合金(熔點(diǎn)2200攝氏度)制成的長(zhǎng)桶，然后密封起來(lái)。這就是一個(gè)燃料棒(fuel rod)。然后這些燃料棒被放到一起組合為一個(gè)更大的單元，接著這些燃料單元被放入反應(yīng)堆內(nèi)。所有的這些，就是一個(gè)核反應(yīng)堆核心(core)的內(nèi)容。鋯錫合金外殼是第一層護(hù)罩，用來(lái)將具有放射性的核燃料與世隔絕。然后，核心被放入“壓力容器”中，也就是我們之前提到的蒸汽壓力鍋的比喻。壓力容器是第二層護(hù)罩。這是一個(gè)堅(jiān)固結(jié)實(shí)的大鍋，設(shè)計(jì)用于容納一個(gè)溫度可能達(dá)到數(shù)百攝氏度的核心。在核心降溫措施恢復(fù)前，壓力容器起到一定的保護(hù)作用。一個(gè)核反應(yīng)堆的所有的這些“硬件”壓力容器，各種管道，泵，冷卻水，被封裝到第三層護(hù)罩中。第三層護(hù)罩是一個(gè)完全密封的，用最堅(jiān)固的鋼和混凝土制成的非常厚的球體。第三層護(hù)罩的設(shè)計(jì)，建造和測(cè)試只是為了一個(gè)目的：當(dāng)核心完全熔融時(shí)，將其包裹在其中。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，在壓力容器(第二層護(hù)罩)的下方，鑄造了一個(gè)非常巨大厚實(shí)的混凝土大碗，這一切都在第三層護(hù)罩的內(nèi)部。這樣的設(shè)計(jì)就像是為了“抓住核心”。如果核心熔融，壓力容器爆裂(并且也最終融化的話)，這個(gè)大碗就可以裝下融化了的燃料及其他一切。這個(gè)大碗設(shè)計(jì)成讓融化的燃料能夠向四周鋪開，從而實(shí)現(xiàn)散熱。在第三層護(hù)罩的周圍包裹的是反應(yīng)堆廠房。反應(yīng)堆廠房是一個(gè)將各種風(fēng)吹雨打擋住的外殼(這也是在爆炸中被毀壞的部分，我們稍后再說(shuō))。福島第一核電站1號(hào)機(jī)確實(shí)是通用電氣的Mark I型沸水堆。新聞里露出鋼筋的部分是最外部的廠房，里面的安全殼應(yīng)該沒事。核反應(yīng)的一些基本原理鈾燃料通過(guò)核分裂產(chǎn)生熱量。大的鈾原子分裂成更小的原子，這樣就產(chǎn)生熱量及中子(構(gòu)成原子的一種粒子)。當(dāng)中子撞擊另外一個(gè)鈾原子時(shí)，就觸發(fā)分裂，產(chǎn)生更多的中子并一直繼續(xù)下去。這就是核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。 而現(xiàn)在的情況是，當(dāng)一堆燃料棒湊在一起時(shí)就會(huì)很快導(dǎo)致過(guò)熱，然后在45分鐘后就會(huì)導(dǎo)致燃料棒融化。但是值得指出的是，在核反應(yīng)堆內(nèi)的燃料棒是絕對(duì)不可能導(dǎo)致像原子彈那樣的核爆炸的。制造一顆原子彈實(shí)際上是相當(dāng)困難的(不信你們可以去問(wèn)問(wèn)伊朗)。當(dāng)年切爾諾貝利的情況是，爆炸是由于大量的壓力積攢，氫氣爆炸然后摧毀了所有的護(hù)罩，接著將大量的融化的核心揮灑到了外界(就像一顆 “臟彈”)。這樣的情況為什么在日本沒有發(fā)生，及為什么不會(huì)發(fā)生，請(qǐng)繼續(xù)看下面。為了控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生，反應(yīng)堆操作員會(huì)用到“控制棒”。控制棒可以吸收中子，從而瞬間停止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。一個(gè)核反應(yīng)堆是這樣設(shè)計(jì)的：當(dāng)一切正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所有的控制棒是不會(huì)用到的。冷卻水會(huì)在核心產(chǎn)生熱量的同時(shí)帶走熱量(并轉(zhuǎn)化為蒸汽和電力)，并且在常規(guī)的250攝氏度的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度下還有許多余地。而挑戰(zhàn)在于將控制棒插入并停止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)后，核心依然在產(chǎn)生熱量。雖然鈾元素的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)已經(jīng)停止，但是在鈾元素的核裂變過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些具有放射性的副產(chǎn)品，比如銫和碘同位素，這些元素的放射性同位素會(huì)最終衰變?yōu)楦〉脑?，然后失去放射性。在這些元素的衰變過(guò)程中，也會(huì)產(chǎn)生熱量。因?yàn)樗鼈儾粫?huì)再?gòu)拟櫾刂挟a(chǎn)生(在控制棒插入之后鈾元素就停止衰變了)，所以它們的數(shù)量會(huì)越來(lái)越少，然后在衰變結(jié)束的過(guò)程中，大約幾天時(shí)間內(nèi)，核心就會(huì)最終冷卻下來(lái)。目前讓人頭痛的就是這些余熱。實(shí)如此，所以操作員們只能退到“縱深防御”中更進(jìn)一層。這一切，無(wú)論我們看起來(lái)多么不可思議，但卻是反應(yīng)堆操作員的培訓(xùn)的一部分從日常運(yùn)營(yíng)到控制一個(gè)要融化的核心。于是在這個(gè)時(shí)候外界開始談?wù)摽赡馨l(fā)生的核心熔融。因?yàn)榈搅俗詈?，如果冷卻系統(tǒng)無(wú)法恢復(fù)，核心就一定會(huì)融化(在幾個(gè)小時(shí)或是幾天內(nèi))，然后最后一層防線第三層護(hù)罩及護(hù)罩內(nèi)的大碗，就將經(jīng)受考驗(yàn)。但是此時(shí)最重要的任務(wù)是在核心持續(xù)升溫時(shí)控制住，并且確保第一層護(hù)罩(燃料棒的鋯錫合金外殼)，及第二層護(hù)罩(壓力容器)能夠保持完整并盡可能多工作一段時(shí)間，從而讓工程師們能夠有足夠的時(shí)間修好冷卻系統(tǒng)。既然讓核心冷卻是那么重要的事情，因此反應(yīng)堆內(nèi)實(shí)際上有多個(gè)冷卻系統(tǒng)(反應(yīng)堆給水清潔系統(tǒng)，衰變降溫系統(tǒng)，反應(yīng)堆核心隔離冷卻系統(tǒng)，備用水冷系統(tǒng)，及緊急核心冷卻系統(tǒng))。而究竟哪一個(gè)失效了或是沒有失效在此時(shí)無(wú)法得知。所以想像一下，一個(gè)在爐子上的壓力鍋，持續(xù)地，慢慢地在進(jìn)行加熱。操作員在采取各種手段去消除其中的熱量，但是鍋內(nèi)的壓力在持續(xù)上升。于是當(dāng)務(wù)之急是保住第一層護(hù)罩(熔點(diǎn)為2200攝氏度的鋯錫合金)，及第二層護(hù)罩壓力容器。而為了保住第二層護(hù)罩，其中的壓力就需要時(shí)不時(shí)進(jìn)行釋放。因?yàn)樵诰o急時(shí)刻進(jìn)行壓力釋放是一件重要的事，所以反應(yīng)堆共有11個(gè)用于釋放壓力的閥門。操作員開始通過(guò)時(shí)不時(shí)地旋松閥門來(lái)釋放壓力容器內(nèi)的壓力。此時(shí)壓力容器內(nèi)的溫度是550攝氏度。這就是關(guān)于“輻射泄漏”的報(bào)道開始的時(shí)刻。我在上文中解釋了為什么釋放壓力的同時(shí)實(shí)際上會(huì)釋放第二類放射性物質(zhì)(主要是N-16和氬)，及為什么這樣做其實(shí)毫無(wú)危險(xiǎn)。放射性氮元素和氬對(duì)于人類健康沒有威脅。就在旋松閥門的過(guò)程中，發(fā)生了爆炸。爆炸發(fā)生在第三層護(hù)罩外部，反應(yīng)堆廠房?jī)?nèi)。反應(yīng)堆廠房不具有隔絕放射性物質(zhì)的功能。雖然目前并不清楚到底發(fā)生了什么，但是這是一個(gè)很有可能的場(chǎng)景：操作員決定讓壓力容器內(nèi)的蒸汽釋放到廠房?jī)?nèi)，而不是直接到廠房外部(這樣可以讓放射性元素有更長(zhǎng)的時(shí)間用于衰變)。而問(wèn)題在于，由于核心內(nèi)的高溫，水分子會(huì)分解為氧和氫一種易爆混合氣體，于是也確實(shí)在第三層護(hù)罩外爆炸了。歷史上也曾發(fā)生過(guò)一次類似的爆炸，不過(guò)是在壓力容器內(nèi)(因?yàn)閴毫θ萜鳑]有設(shè)計(jì)好并且操作失誤)，進(jìn)而導(dǎo)致了切爾諾貝利事件。而福島核電站不會(huì)有這樣的問(wèn)題。氫氧混合氣體是在設(shè)計(jì)核電站時(shí)需要考慮的一個(gè)巨大問(wèn)題，因此反應(yīng)堆在建造時(shí)就考慮到了不能讓這樣的爆炸發(fā)生在護(hù)罩內(nèi)部。如果在護(hù)罩外部爆炸了，雖然也不是設(shè)想中的狀況但是可以接受，因?yàn)榧词贡艘膊粫?huì)對(duì)護(hù)罩產(chǎn)生影響。因此，在閥門被旋松時(shí)，壓力得以控制。而現(xiàn)在的問(wèn)題時(shí)，如果水一直沸騰的話，那么水位就會(huì)持續(xù)下降。核心大概被幾米深的水覆蓋，使得其能夠在空氣中暴露前堅(jiān)持幾個(gè)小時(shí)或幾天。而一旦沒有水覆蓋，那么暴露的燃料棒就會(huì)在45分鐘后達(dá)到其2200攝氏度的熔點(diǎn)。而這樣就會(huì)導(dǎo)致第一層護(hù)罩，燃料棒的鋯錫合金外殼融化。而這樣的事情正在開始發(fā)生。冷卻系統(tǒng)無(wú)法在燃料棒開始融化前恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不過(guò)燃料棒中的核燃料此時(shí)依然是完好的，包裹燃料的鋯錫合金外殼已經(jīng)開始融化。而目前正在發(fā)生的，就是一些銫和碘同位素開始隨著釋放出來(lái)的蒸汽，泄漏到反應(yīng)堆外。最嚴(yán)重的問(wèn)題鈾燃料，目前依然是受控的，因?yàn)檠趸櫟娜埸c(diǎn)在 3000攝氏度。目前已經(jīng)確認(rèn)的是，檢測(cè)到有一部分銫和碘同位素隨著蒸汽泄漏到了大氣中。這似乎是一個(gè)啟動(dòng)“B計(jì)劃”的信號(hào)。通過(guò)在大氣中檢測(cè)到的銫和碘同位素，操作員可以確認(rèn)某一根燃料棒的外殼(第一層護(hù)罩)已經(jīng)存在破損?！癆計(jì)劃”在于恢復(fù)某個(gè)常規(guī)冷卻系統(tǒng)。為什么這個(gè)計(jì)劃失敗目前并不清楚，而一種可能性是海嘯沖走或是污染了所有用于冷卻系統(tǒng)的純凈水。用于冷卻系統(tǒng)的給水是非常純凈的，去除了所有礦物質(zhì)的水。使用純凈水的原因在于：純凈水很大程度上不會(huì)被激活，因此可以保持相對(duì)無(wú)輻射。而如果是臟水，那么更容易捕獲中子，進(jìn)而變得更加具有放射性。這不會(huì)影響到核心因?yàn)楹诵牟粫?huì)被冷卻水影響。但是會(huì)使得操作員更難處理這些具有輕度放射性的活化水。但是“A計(jì)劃”失敗了系統(tǒng)無(wú)法冷卻，并且也沒有額外的純凈水。因此“B計(jì)劃”被啟動(dòng)。而這就是目前正在發(fā)生的：為了避免核心融化，操作員開始使用海水來(lái)冷卻核心。我不是十分清楚，他們是用海水浸泡住壓力容器(第二層護(hù)罩)，還是淹住反應(yīng)堆外殼(第三層護(hù)罩)。不過(guò)這個(gè)不是我們現(xiàn)在要討論的。要點(diǎn)在于核燃料現(xiàn)在確實(shí)已經(jīng)冷卻下來(lái)了。因?yàn)殒準(zhǔn)椒磻?yīng)早就已經(jīng)停止，所以目前只有非常少量的余熱在產(chǎn)生。已經(jīng)使用了的大量冷卻水可以帶走這些余熱。因?yàn)槭亲⑷肓舜罅康乃阅壳昂诵囊呀?jīng)無(wú)法再產(chǎn)生足夠的熱量去大幅度提升壓力。并且，海水中加入了硼酸。硼酸是一種“液體控制棒”。無(wú)論發(fā)生什么樣的衰變，硼都可以捕獲產(chǎn)生的中子并進(jìn)一步加速核心的冷卻。福島核電站曾經(jīng)十分接近核心融化。但是，目前最壞的情況已被避免：如果沒有將海水注入，那么操作員就只能繼續(xù)旋松閥門以釋放壓力。第三層護(hù)罩必須完全密封，以避免其中發(fā)生的核心融化泄漏出任何的放射性物質(zhì)，然后會(huì)經(jīng)過(guò)一段等待期，等待護(hù)罩內(nèi)的裂變副產(chǎn)品完成衰變，所有的放射性粒子會(huì)附著在護(hù)罩內(nèi)壁。冷卻系統(tǒng)最終會(huì)被恢復(fù)，融化的核心也會(huì)冷卻至一個(gè)可控的溫度。護(hù)罩內(nèi)部會(huì)被清理。然后需要做一項(xiàng)棘手骯臟的事情將融化了核心移出，將凝固了的燃料棒及燃料一塊一塊地裝入運(yùn)輸裝置，運(yùn)送到核廢料處理廠進(jìn)行處理。根據(jù)損壞狀況，核電站的這塊區(qū)域需要進(jìn)行修理或是徹底拆除。核反應(yīng)堆內(nèi)的第一類放射性物質(zhì)就是燃料棒中的鈾元素，及放射性副產(chǎn)物銫和碘同位素。這些物質(zhì)都在燃料棒內(nèi)部。而除此之外，還存在第二類放射性物質(zhì)，產(chǎn)生于燃料棒外部。而首先需要說(shuō)明的是，這些外部的放射性物質(zhì)的半衰期都非常短，這意味著它們會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)衰變?yōu)闆]有放射性的物質(zhì)?！昂芏獭钡囊馑季褪菐酌?。所以即使這類放射性物質(zhì)被釋放到自然環(huán)境中，它們也是毫無(wú)危害的。為什么呢？因?yàn)榇蠹s就在你讀完“R-A-D-I-O-N-U-C-L-I-D-E”的這幾秒內(nèi)，這類物質(zhì)就衰變到完全不具有放射性了。這類放射性物質(zhì)就是氮-16(N-16)，也就是氮?dú)?構(gòu)成大氣的氣體之一)的具有放射性的同位素。另外就是一些稀有氣體比如氬。但是這些物質(zhì)是如何產(chǎn)生的呢？當(dāng)鈾原子裂變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中子。大部分的這些中子都會(huì)撞擊到其他的鈾原子，由此鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就一直持續(xù)發(fā)生。但是其中的一些會(huì)離開燃料棒并撞擊到水分子，或是冷卻水中的空氣。然后，一個(gè)不具有放射性的元素就會(huì)“捕獲”這個(gè)中子，并變得有放射性。而就如前文所述，在數(shù)秒內(nèi)它就會(huì)衰變到它本來(lái)的面目。上面所描述第二類的放射性物質(zhì)在我們接下來(lái)要討論的核泄漏中非常重要。福島到底發(fā)生了什么接下來(lái)我會(huì)試著去總結(jié)目前的主要事實(shí)。沖擊核電站的地震的威力是核電站設(shè)計(jì)時(shí)所能承受的威力的五倍(里氏震級(jí)之間的放大倍數(shù)是對(duì)數(shù)關(guān)系，所以8.9級(jí)地震的威力是8.2級(jí)，即核電站的設(shè)計(jì)抗震威力的5倍，而不是0.7的差異)。所以我們首先為日本的工程技術(shù)水平喝彩，至少一切目前是保下來(lái)了。當(dāng)8.9級(jí)地震沖擊核電站時(shí)，所有的反應(yīng)堆就自動(dòng)關(guān)閉了。在地震開始后的數(shù)秒內(nèi)，控制棒就插入到了核心內(nèi)，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)即刻中止。而此時(shí)，冷卻系統(tǒng)就開始帶走余熱。這些余熱相當(dāng)于反應(yīng)堆正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的3%的熱量。地震摧毀了核反應(yīng)堆的外部電力供應(yīng)。而這是核反應(yīng)堆能夠遇到的最嚴(yán)重的故障之一，因此，在設(shè)計(jì)核反應(yīng)堆的備用系統(tǒng)時(shí)，“電站停電”是一種被高度關(guān)注的可能性。因?yàn)楹朔磻?yīng)堆的冷卻泵需要電力以維持運(yùn)轉(zhuǎn)。而反應(yīng)堆關(guān)閉后，核電站本身就不能產(chǎn)生任何電力。在地震發(fā)生后的一小時(shí)內(nèi)一切情況是平穩(wěn)的。為緊急情況而準(zhǔn)備的多組柴油發(fā)電機(jī)中的一組啟動(dòng)，為冷卻泵提供了所需的電力。然后海嘯來(lái)了，比核電站設(shè)計(jì)時(shí)所預(yù)料的規(guī)模要更巨大的海嘯，摧毀了所有的柴油發(fā)電機(jī)組。在設(shè)計(jì)核電站時(shí)，工程師們所遵循的一個(gè)哲學(xué)就是“縱深防御”。這意味著你首先需要為了你能夠想象到最災(zāi)難的情況設(shè)計(jì)防衛(wèi)措施，然后為了你覺得可能絕對(duì)不會(huì)發(fā)生的子系統(tǒng)故障設(shè)計(jì)方案，以確保即使這樣的可能絕對(duì)不會(huì)發(fā)生的故障發(fā)生后，核電站依然可以安全。而一場(chǎng)巨大的摧毀所有柴油發(fā)電機(jī)組的海嘯就是這樣的一種極端情況。而所有的防衛(wèi)的底線就是前面提到過(guò)的第三層護(hù)罩，將一切可能發(fā)生的最糟糕情況控制棒插入或者未插入，核心融化或者未融化容納于其中。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組被沖走后，反應(yīng)堆操作員將反應(yīng)堆切換到使用緊急電池。這些電池被設(shè)計(jì)為備用方案的備用方案，用于提供給冷卻系統(tǒng)8個(gè)小時(shí)所需的電力，并且也確實(shí)完成了任務(wù)。而在這八個(gè)小時(shí)內(nèi)，需要為反應(yīng)堆找到另外一種供電措施。當(dāng)?shù)氐妮旊娋W(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被地震摧毀。柴油發(fā)電機(jī)組也已經(jīng)被海嘯沖走。所以最后通過(guò)卡車運(yùn)來(lái)了移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)。整個(gè)事件從這一刻起開始變得糟糕。運(yùn)來(lái)的柴油發(fā)電機(jī)無(wú)法連接到電站(因?yàn)榻涌诓患嫒?。所以當(dāng)電池耗盡后，余熱就無(wú)法再被帶走。在這個(gè)點(diǎn)上反應(yīng)堆操作員開始按照“冷卻失靈”的緊急預(yù)案進(jìn)行處理。這是“縱深防御”中的更進(jìn)一層。理論上供電系統(tǒng)不至于徹底失效，但是現(xiàn)實(shí)如此，所以操作員們只能退到“縱深防御”中更進(jìn)一層。這一切，無(wú)論我們看起來(lái)多么不可思議，但卻是反應(yīng)堆操作員的培訓(xùn)的一部分從日常運(yùn)營(yíng)到控制一個(gè)要融化的核心。于是在這個(gè)時(shí)候外界開始談?wù)摽赡馨l(fā)生的核心熔融。因?yàn)榈搅俗詈?，如果冷卻系統(tǒng)無(wú)法恢復(fù)，核心就一定會(huì)融化(在幾個(gè)小時(shí)或是幾天內(nèi))，然后最后一層防線第三層護(hù)罩及護(hù)罩內(nèi)的大碗，就將經(jīng)受考驗(yàn)。但是此時(shí)最重要的任務(wù)是在核心持續(xù)升溫時(shí)控制住，并且確保第一層護(hù)罩(燃料棒的鋯錫合金外殼)，及第二層護(hù)罩(壓力容器)能夠保持完整并盡可能多工作一段時(shí)間，從而讓工程師們能夠有足夠的時(shí)間修好冷卻系統(tǒng)。既然讓核心冷卻是那么重要的事情，因此反應(yīng)堆內(nèi)實(shí)際上有多個(gè)冷卻系統(tǒng)(反應(yīng)堆給水清潔系統(tǒng)，衰變降溫系統(tǒng)，反應(yīng)堆核心隔離冷卻系統(tǒng)，備用水冷系統(tǒng)，及緊急核心冷卻系統(tǒng))。而究竟哪一個(gè)失效了或是沒有失效在此時(shí)無(wú)法得知。所以想像一下，一個(gè)在爐子上的壓力鍋，持續(xù)地，慢慢地在進(jìn)行加熱。操作員在采取各種手段去消除其中的熱量，但是鍋內(nèi)的壓力在持續(xù)上升。于是當(dāng)務(wù)之急是保住第一層護(hù)罩(熔點(diǎn)為2200攝氏度的鋯錫合金)，及第二層護(hù)罩壓力容器。而為了保住第二層護(hù)罩，其中的壓力就需要時(shí)不時(shí)進(jìn)行釋放。因?yàn)樵诰o急時(shí)刻進(jìn)行壓力釋放是一件重要的事，所以反應(yīng)堆共有11個(gè)用于釋放壓力的閥門。操作員開始通過(guò)時(shí)不時(shí)地旋松閥門來(lái)釋放壓力容器內(nèi)的壓力。此時(shí)壓力容器內(nèi)的溫度是550攝氏度。這就是關(guān)于“輻射泄漏”的報(bào)道開始的時(shí)刻。我在上文中解釋了為什么釋放壓力的同時(shí)實(shí)際上會(huì)釋放第二類放射性物質(zhì)(主要是N-16和氬)，及為什么這樣做其實(shí)毫無(wú)危險(xiǎn)。放射性氮元素和氬對(duì)于人類健康沒有威脅。就在旋松閥門的過(guò)程中，發(fā)生了爆炸。爆炸發(fā)生在第三層護(hù)罩外部，反應(yīng)堆廠房?jī)?nèi)。反應(yīng)堆廠房不具有隔絕放射性物質(zhì)的功能。雖然目前并不清楚到底發(fā)生了什么，但是這是一個(gè)很有可能的場(chǎng)景：操作員決定讓壓力容器內(nèi)的蒸汽釋放到廠房?jī)?nèi)，而不是直接到廠房外部(這樣可以讓放射性元素有更長(zhǎng)的時(shí)間用于衰變)。而問(wèn)題在于，由于核心內(nèi)的高溫，水分子會(huì)分解為氧和氫一種易爆混合氣體，于是也確實(shí)在第三層護(hù)罩外爆炸了。歷史上也曾發(fā)生過(guò)一次類似的爆炸，不過(guò)是在壓力容器內(nèi)(因?yàn)閴毫θ萜鳑]有設(shè)計(jì)好并且操作失誤)，進(jìn)而導(dǎo)致了切爾諾貝利事件。而福島核電站不會(huì)有這樣的問(wèn)題。氫氧混合氣體是在設(shè)計(jì)核電站時(shí)需要考慮的一個(gè)巨大問(wèn)題，因此反應(yīng)堆在建造時(shí)就考慮到了不能讓這樣的爆炸發(fā)生在護(hù)罩內(nèi)部。如果在護(hù)罩外部爆炸了，雖然也不是設(shè)想中的狀況但是可以接受，因?yàn)榧词贡艘膊粫?huì)對(duì)護(hù)罩產(chǎn)生影響。因此，在閥門被旋松時(shí)，壓力得以控制。而現(xiàn)在的問(wèn)題時(shí)，如果水一直沸騰的話，那么水位就會(huì)持續(xù)下降。核心大概被幾米深的水覆蓋，使得其能夠在空氣中暴露前堅(jiān)持幾個(gè)小時(shí)或幾天。而一旦沒有水覆蓋，那么暴露的燃料棒就會(huì)在45分鐘后達(dá)到其2200攝氏度的熔點(diǎn)。而這樣就會(huì)導(dǎo)致第一層護(hù)罩，燃料棒的鋯錫合金外殼融化。而這樣的事情正在開始發(fā)生。冷卻系統(tǒng)無(wú)法在燃料棒開始融化前恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不過(guò)燃料棒中的核燃料此時(shí)依然是完好的，包裹燃料的鋯錫合金外殼已經(jīng)開始融化。而目前正在發(fā)生的，就是一些銫和碘同位素開始隨著釋放出來(lái)的蒸汽，泄漏到反應(yīng)堆外。最嚴(yán)重的問(wèn)題鈾燃料，目前依然是受控的，因?yàn)檠趸櫟娜埸c(diǎn)在 3000攝氏度。目前已經(jīng)確認(rèn)的是，檢測(cè)到有一部分銫和碘同位素隨著蒸汽泄漏到了大氣中。這似乎是一個(gè)啟動(dòng)“B計(jì)劃”的信號(hào)。通過(guò)在大氣中檢測(cè)到的銫和碘同位素，操作員可以確認(rèn)某一根燃料棒的外殼(第一層護(hù)罩)已經(jīng)存在破損。“A計(jì)劃”在于恢復(fù)某個(gè)常規(guī)冷卻系統(tǒng)。為什么這個(gè)計(jì)劃失敗目前并不清楚，而一種可能性是海嘯沖走或是污染了所有用于冷卻系統(tǒng)的純凈水。用于冷卻系統(tǒng)的給水是非常純凈的，去除了所有礦物質(zhì)的水。使用純凈水的原因在于：純凈水很大程度上不會(huì)被激活，因此可以保持相對(duì)無(wú)輻射。而如果是臟水，那么更容易捕獲中子，進(jìn)而變得更加具有放射性。這不會(huì)影響到核心因?yàn)楹诵牟粫?huì)被冷卻水影響。但是會(huì)使得操作員更難處理這些具有輕度放射性的活化水。但是“A計(jì)劃”失敗了系統(tǒng)無(wú)法冷卻，并且也沒有額外的純凈水。因此“B計(jì)劃”被啟動(dòng)。而這就是目前正在發(fā)生的：為了避免核心融化，操作員開始使用海水來(lái)冷卻核心。我不是十分清楚，他們是用海水浸泡住壓力容器(第二層護(hù)罩)，還是淹住反應(yīng)堆外殼(第三層護(hù)罩)。不過(guò)這個(gè)不是我們現(xiàn)在要討論的。要點(diǎn)在于核燃料現(xiàn)在確實(shí)已經(jīng)冷卻下來(lái)了。因?yàn)殒準(zhǔn)椒磻?yīng)早就已經(jīng)停止，所以目前只有非常少量的余熱在產(chǎn)生。已經(jīng)使用了的大量冷卻水可以帶走這些余熱。因?yàn)槭亲⑷肓舜罅康乃?，所以目前核心已?jīng)無(wú)法再產(chǎn)生足夠的熱量去大幅度提升壓力。并且，海水中加入了硼酸。硼酸是一種“液體控制棒”。無(wú)論發(fā)生什么樣的衰變，硼都可以捕獲產(chǎn)生的中子并進(jìn)一步加速核心的冷卻。福島核電站曾經(jīng)十分接近核心融化。但是，目前最壞的情況已被避免：如果沒有將海水注入，那么操作員就只能繼續(xù)旋松閥門以釋放壓力。第三層護(hù)罩必須完全密封，以避免