核泄漏疑云

2011年03月18日 14:57
來(lái)源：財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊

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超出安全設(shè)計(jì)的大地震和海嘯，重創(chuàng)日本核電業(yè)的同時(shí)，也加速普及了全球民眾的核電安全認(rèn)知，對(duì)全球核電產(chǎn)業(yè)敲響警鐘

文/《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者 張瑞丹 陳少智

3月12日下午4時(shí)，位于東京東北部、隸屬東京電力公司的福島第一核電站1號(hào)機(jī)組傳出爆炸聲。爆炸造成電站廠房外墻和屋頂受損，4名工作人員受傷。

3月15日，日本原子力安全保安院宣布，當(dāng)天6時(shí)多發(fā)生的福島第一核電站2號(hào)機(jī)組核反應(yīng)堆壓力鍋爆炸事件，“可能已經(jīng)造成了大量的核泄漏”

同時(shí)，日本政府發(fā)言人稱，福島第一核電站4號(hào)反應(yīng)堆著火，導(dǎo)致核泄漏。電站附近地區(qū)的核輻射水平升高，已足以危害人體健康。

至本刊截稿時(shí)，日本的核泄漏警報(bào)尚未解除。

氫氣爆炸

3月11日地震發(fā)生后1小時(shí)，日本福島地區(qū)遭遇大面積停電，為核電機(jī)組提供電力的交流電源全部喪失。

11日16時(shí)36分，福島第一核電站的1、2號(hào)反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻裝置注水功能喪失，為后來(lái)的核泄漏埋下伏筆。

冷卻裝置對(duì)核電廠安全至關(guān)重要。清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授曲靜原告訴《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》記者，發(fā)生意外時(shí)，反應(yīng)堆會(huì)自動(dòng)停堆。但反應(yīng)堆中的裂變產(chǎn)物繼續(xù)發(fā)生衰變，衰變過(guò)程中會(huì)不斷產(chǎn)生熱量，且產(chǎn)生量較大。

“如果沒(méi)有冷卻，熱量沒(méi)有被及時(shí)載帶出來(lái)，那么反應(yīng)堆的堆芯就會(huì)承受不了，溫度過(guò)高時(shí)會(huì)發(fā)生堆芯熔化事故。”曲靜原解釋說(shuō)。

按照設(shè)計(jì)，福島第一核電站的應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)除了正常電源外，還有單獨(dú)的柴油發(fā)電機(jī)組用于應(yīng)急供電。一旦外電源切斷，應(yīng)急柴油機(jī)組便自動(dòng)啟動(dòng)，繼續(xù)保證冷卻系統(tǒng)的正常運(yùn)行，避免出現(xiàn)溫度過(guò)高，導(dǎo)致堆芯熔化事故。

遺憾的是，隨強(qiáng)震接踵而至的巨大海嘯，摧毀了作為備用電源的柴油發(fā)電機(jī)組，導(dǎo)致堆芯余熱無(wú)法及時(shí)排出。

11日23時(shí)，1號(hào)反應(yīng)堆汽輪機(jī)廠房?jī)?nèi)放射性劑量上升。半小時(shí)后，外部電源車抵達(dá)。

12日零時(shí)，4、5、6號(hào)反應(yīng)堆的冷卻水位處于正常水平，但1、2日3號(hào)反應(yīng)堆均出現(xiàn)不同程度問(wèn)題。

日本當(dāng)局利用應(yīng)急冷凝水，對(duì)1號(hào)反應(yīng)堆產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行冷卻，但反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)的壓力還在上升。

12日零時(shí)30分，1號(hào)反應(yīng)堆壓力上升，達(dá)到600千帕，超過(guò)427千帕的設(shè)計(jì)壓力標(biāo)準(zhǔn)。

12日4時(shí)整，壓力上升至840千帕，廠房?jī)?nèi)的放射性水平持續(xù)上升。

“這時(shí)候必須進(jìn)行有控制的排放蒸汽，令壓力下降，否則就會(huì)出事故了。”曲靜原說(shuō)。

12日上午9時(shí)07分，1號(hào)反應(yīng)堆開(kāi)始排氣，但這也導(dǎo)致堆內(nèi)水位繼續(xù)下降。1小時(shí)后，堆芯燃料部分開(kāi)始裸露，溫度逐漸升高。

50厘米、90厘米、150厘米、170厘米……堆芯燃料裸露部分越來(lái)越多。

盡管中途再次注水和排氣，但始終追趕不上溫度的升高。冷卻水與包裹堆芯的鋯合金保護(hù)殼發(fā)生鋯水反應(yīng)，產(chǎn)生大量氫氣。氫氣隨蒸汽排出，通過(guò)泄漏點(diǎn)進(jìn)入安全殼，與外界氧氣發(fā)生接觸。

最終，12日15時(shí)36分，在1號(hào)反應(yīng)堆壓力降至一定程度的8分鐘后，排放出的氫氣濃度超過(guò)限制，達(dá)到閃爆點(diǎn)。

巨響之下，氫氣爆炸終于發(fā)生。

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