【解密】福島為什么不會成為切爾諾貝利?
作者:網(wǎng)易新聞  2016-08-20 00:23:30
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導(dǎo)讀:日本里氏8.8級強(qiáng)震造成該國兩座核電站的5個機(jī)組停轉(zhuǎn),日本政府為此已宣布"核能緊急事態(tài)",并于12日首次確認(rèn)福島核電站出現(xiàn)泄漏,大批居民被疏散。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省原子能安全保安院12日宣布,福島第一核電站1號機(jī)組周邊檢測出放射性物質(zhì)銫和碘,銫和碘都是堆芯的燃料鈾發(fā)生核分裂的產(chǎn)物,這表明反應(yīng)堆堆芯燃料熔化進(jìn)一步加劇。對于這次地震導(dǎo)致的核泄露事故的疑問,我們需要找到最切實的答案,不明真相只會引發(fā)不必要的恐慌。

圖解:日本核電站如何泄露?

圖解福島核電站泄漏事故(共8張)

發(fā)生在福島核電站的爆炸,使得剛剛從地震和海嘯中得以喘息的日本,再次面臨放射性輻射甚至電站熔毀的危險。 (來源/華盛頓郵報)

1.福島核電站的日常運行模式

 

福島核電站自上世紀(jì)70年代初投入運行。該核電站共有六個蒸汽發(fā)電機(jī)組,利用鈾燃料的裂變來產(chǎn)生熱能。在燃料棒周圍的水加熱后轉(zhuǎn)換成蒸汽,驅(qū)動蒸汽輪機(jī)發(fā)電。反應(yīng)堆四周由厚重的鋼內(nèi)襯和混凝土組成初級防護(hù)罩,周圍由弛壓水池防護(hù),以免發(fā)生反應(yīng)堆防護(hù)容器過熱。海水用水泵注入冷凝器,通過降淋方式,使蒸汽冷卻后轉(zhuǎn)換成水后,再泵回核反應(yīng)堆。

2.地震造成了怎樣的損害

 

周五的地震切斷了系統(tǒng)的電源,海嘯還癱瘓了備用的柴油發(fā)電機(jī)。作為第三備份,蒸汽驅(qū)動的汽輪機(jī)本該產(chǎn)生足夠的電力,驅(qū)動水泵將冷卻水注入反應(yīng)罩內(nèi)。然而控制反應(yīng)堆運行的電量已經(jīng)耗盡,只能等待啟用新的柴油發(fā)電機(jī)。報告稱2號反應(yīng)堆的燃料棒因缺水導(dǎo)致暴露。1號反應(yīng)堆也出現(xiàn)冷卻劑泄漏的狀況,控制室的輻射水平不斷上升。

3.反應(yīng)堆可能遭到損壞

 

目前,在電站周邊環(huán)境中已經(jīng)探測到放射性元素銫137,這表明至少有一個反應(yīng)堆的核心遭到損壞。隨著1號反應(yīng)堆內(nèi)部的溫度不斷上升,包裹燃料的鋯在水中氧化,產(chǎn)生氫氣。這些氫氣被排放到二級防護(hù)殼中,并在那里不斷聚集,最終和氧氣發(fā)生反應(yīng)造成了爆炸,摧毀了反應(yīng)堆外面的二級防護(hù)殼。為了使反應(yīng)堆冷卻,工程師們開始向其中注入摻有硼的海水,試圖控制裂變反應(yīng)。

4.最壞的情況

 

工程師們需要恢復(fù)電力并獲得充足的水冷卻反應(yīng)堆。因此,如果他們不能冷卻反應(yīng)堆,鈾燃料有可能熔化反應(yīng)堆封閉罩并泄漏到主防護(hù)罩中。核分析專家稱,主防護(hù)罩并不十分結(jié)實,比切爾諾貝利強(qiáng),但不如三哩島。

5.有多糟糕?

 

輻射:日本官員稱,一個反應(yīng)堆內(nèi)部的輻射強(qiáng)度已達(dá)到正常水平的1000倍,這相當(dāng)于常人一年里接受的輻射量,這將對在附近工人的健康造成一系列影響。遭受核輻射者人數(shù)已升至190人。一名日本核安全專家稱,電站周圍的輻射量可能會高達(dá)160毫希。放射性元素:1986年切爾諾貝利事故后,有數(shù)千人因為食用了被放射性碘污染的食物而患上甲狀腺癌。泄漏的銫也會導(dǎo)致其他類型的癌癥。日本官員稱,周六已經(jīng)在核電站周圍探測到泄漏出的銫和放射性碘,他們已經(jīng)開始向人們分發(fā)阻止放射性碘沉積的藥片。

6.疏散

 

據(jù)統(tǒng)計,當(dāng)?shù)卣严铝钍枭?7萬人到距離福島1號核電站半徑20公里外的地區(qū),另有大概3萬人疏散到距離福島2號核電站10公里外的地區(qū)。兩座核電站相距大概10公里。

7.地震帶上的核電站

 

世界范圍內(nèi),有許多像日本這樣建在地震帶上的核電站。目前有超過440座商業(yè)核電站提供著全世界14%的電量。

 

8.日本55個核電站提供了全國大約30%的電力

 

地震導(dǎo)致震中附近的四個核電站停運。當(dāng)?shù)卣趲仔r內(nèi)開始疏散福島第一核電站周邊的居民,并很快將疏散令擴(kuò)大到福島第二核電站周邊,并宣布進(jìn)入緊急狀態(tài)。相關(guān)人員開始嘗試降低核電站防護(hù)罩內(nèi)的壓力和輻射量,并試圖冷卻反應(yīng)堆。但在周六下午,福島第一核電站的一個反應(yīng)堆還是發(fā)生了爆炸,爆炸摧毀了外墻建筑并釋放出大量白煙。

日本地震中的核電站是否安全?

一場地震讓人們對核電站安全性產(chǎn)生更多思考,德國總統(tǒng)表示將重新考慮核電站建設(shè)問題,目前全世界有400多座核電站,所有核電站建設(shè)從選址開始,就特別重視廠址的地質(zhì)條件,能夠經(jīng)受多大震級地震都有一定技術(shù)要求,應(yīng)該說這400多座核電站在設(shè)計階段、在安全評審等方面應(yīng)對突發(fā)地震都有足夠的考慮,但盡管日本核電站建設(shè)前已經(jīng)考慮到地震多發(fā)的情況,但還是無法避免不可抗力的災(zāi)難后果。

Q:日本的核電站是否抗震?

A:55座核電站中只有一所核電站達(dá)到最新抗震標(biāo)準(zhǔn)。

日本因資源貧乏,核電站承擔(dān)了該國電力供應(yīng)的三分之一左右。由于日本是地震多發(fā)國家,當(dāng)?shù)睾穗娬镜目拐鸬燃壓芨,但仍然無法完全抵抗"近在咫尺"的特大地震威脅。震級每增加0.2級,地震迸發(fā)出的能量就要增加兩倍。日本早期核電站設(shè)計抗震標(biāo)準(zhǔn)為里氏6.5級。在 2006年日本修改了核電站抗震標(biāo)準(zhǔn),將這一標(biāo)準(zhǔn)提高到抗震能力最大為里氏7.0級。但目前日本國內(nèi)55座核電站中,只有靜岡縣的濱岡核電站達(dá)到了最新抗震標(biāo)準(zhǔn)。

Q:這次核泄漏與切爾諾貝利核泄露有何不同?

A:遠(yuǎn)沒有切爾諾貝核事故嚴(yán)重。

 

與切爾諾貝利事故最大的不同,福島核電站的爆炸屬于氫氧化學(xué)反應(yīng),而不是核爆炸。

與切爾諾貝利核事故顯著不同的是,福島第一核電站1號機(jī)組反應(yīng)堆有15厘米厚的不銹鋼護(hù)罩保護(hù),爆炸發(fā)生后的視頻畫面顯示,1號機(jī)組的混凝土保護(hù)體頂部和墻體消失,但反應(yīng)堆不銹鋼護(hù)罩沒有受到破壞。而切爾諾貝利事件之所以嚴(yán)重,是因為其反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)還是第一代的,用的是石墨來防護(hù),最大的缺憾是沒有包殼容器,因此一旦爆炸,核物質(zhì)會不受限制地泄漏。此外,法國核安全局12日說,福島第一核電站的爆炸是"化學(xué)因素"引起,非核爆炸,因此與蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故不可同日而語。而日本的反應(yīng)堆類型已經(jīng)是第四代,比以前有很大改進(jìn),外面有包殼容器,是用金屬材料制成,耐很高的壓力,即使發(fā)生爆炸,反應(yīng)堆里面的燃料應(yīng)該不受影響,不會大量泄漏。

福島第一核電站1號機(jī)組的爆炸,摧毀了機(jī)組的外部防護(hù)殼。

Q:這次核電站泄露是怎樣傳播的?

A:主要是通過水部分通過蒸汽擴(kuò)散。

南京大學(xué)物理學(xué)院核物理專家趙經(jīng)武老師說:如果核電站發(fā)生核泄漏,一般是通過兩個途徑,一是呈灰塵狀飄散,一是隨水流出。當(dāng)時切爾諾貝利核電站的放射性物質(zhì)是呈灰塵狀飄散,灰塵落下來無論通過呼吸道進(jìn)入人體還是直接粘附在皮膚上,對人體傷害都很大。通過水的話相對好控制一點。日本媒體報道稱,這次福島核電站里的放射性元素是通過水作為液體狀流出來的,這樣會在水中產(chǎn)生放射性污染,而隨著水的流動,放射性物質(zhì)會擴(kuò)散到更遠(yuǎn)的距離,如海水及地下水。東京電力公司指出,福島第一核電站1號機(jī)組的反應(yīng)堆容器內(nèi)的蒸汽,將通過一個巨大水池,再從排氣筒釋放出去。過水的時候,放射性物質(zhì)將在一定程度上被降低;同時工作人員將一直在排氣筒的出口觀測放射性物質(zhì)的數(shù)量。

核泄漏對日本和周邊的危害

對于日本核泄露的危險,日本政府初步確定此次核泄漏事故為4級,即造成"局部性危害",日本政府已把福島第一核電站人員疏散范圍由原來的方圓10公里上調(diào)至方圓20公里。專家表示,中國位于日本國的西面,中間又有日本海、朝鮮半島、黃海、東海相隔,因此,在以向北太平洋擴(kuò)散為主的日本核污染物擴(kuò)散區(qū)域距離中國較遠(yuǎn),未來3天內(nèi)對中國沒有影響。

Q:核泄漏對日本當(dāng)?shù)鼐用裼泻挝:Γ?/SPAN>

A:目前來看核輻射污染并不嚴(yán)重。

 

網(wǎng)絡(luò)中謠傳的一張核輻射泄漏可能影響地區(qū)的圖片,核輻射的影響被刻意夸大,事實上即便發(fā)生切爾諾貝利式的核泄漏,影響會局限在數(shù)百公里內(nèi),遠(yuǎn)沒有如此廣泛。

日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣海江田萬里表示,根據(jù)事前評估,即使釋放出放射性物質(zhì),也將是微量的。保安院指出,由于政府已經(jīng)決定擴(kuò)大避難地區(qū),并且風(fēng)向是吹向大海的,因此能夠確保居民安全。

Q:日本核電站泄漏對中國影響大不大?

A:專家表示未來3天內(nèi)對中國沒有影響。

身著防護(hù)服的工作人員檢查從福島撤離的民眾是否遭輻射影響。

中國氣象局最新預(yù)報顯示,目前日本上空為西風(fēng),未來仍以偏西風(fēng)為主,放射性污染物主要向日本東部的北太平洋區(qū)域擴(kuò)散。其中在低層大氣中產(chǎn)生的放射性污染物主要向東北偏東方向擴(kuò)散,在3000米高空放射性污染物在未來24小時內(nèi)主要向東南方向擴(kuò)散,之后轉(zhuǎn)向東北方向擴(kuò)散。產(chǎn)生的放射性物質(zhì)主要影響區(qū)域為日本東部及其以東的西北太平洋洋面,未來3天對中國沒有影響。另外,中國氣象局臺風(fēng)與海洋預(yù)報中心,根據(jù)最新洋流特征及今明兩天的風(fēng)浪預(yù)報分析,日本東部外海海流為偏東至東北流向、浪向。綜合分析核擴(kuò)散物將隨洋流及風(fēng)浪向東北方向的北太平洋區(qū)域移動,對中國沿海無影響。中國環(huán)境保護(hù)部副部長張力軍12日上午透露,中國已經(jīng)啟動了沿海城市的核安全監(jiān)測裝置,正在監(jiān)測日本的核電泄漏對中國是否造成影響。

核電站事故后續(xù)處理

日本發(fā)生8.8級強(qiáng)震引發(fā)福島第一核電站發(fā)生氫氣爆炸后,一號機(jī)組將報廢。三號機(jī)組冷卻系統(tǒng)也突然失靈,第二核電站喪失了冷卻功能,一號和二號機(jī)組被迫釋放蒸汽減壓。據(jù)日本方面透露已經(jīng)有近200人受到核輻射威脅,日本政府在事發(fā)之后將第一核電站20公里以內(nèi)和第二核電站10公里以內(nèi)民眾緊急撤離、對居民進(jìn)行身體檢查對受到核輻射的人將派發(fā)碘片將危害減到最小。

 

國際原子能機(jī)構(gòu)將核事件劃分為7級。此前的美國三里島核電事故為5級,前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電事故為7級。日本政府已將這次核事故初步定為4級,即無明顯廠外風(fēng)險的事故。

Q:核電站輕微核泄漏后如何處理?

A:核電站已經(jīng)在執(zhí)行海水注入降溫,而且美軍運送專用冷卻降溫液。

日本首次采取核電站打開閥門向外釋放蒸汽的緊急避險措施,并且向控制池注入海水加速降溫。盡管這一舉措也有可能導(dǎo)致放射性物質(zhì)泄漏到外部環(huán)境,但這樣可以避免容器破損導(dǎo)致核電站失去封閉機(jī)能。日本軍隊派出的10萬人的防化部隊已經(jīng)趕往現(xiàn)場待命,美軍也派出軍用運輸機(jī),為福島核電站反應(yīng)堆送去了專用的冷卻降溫液。

Q:日本核電站發(fā)生泄漏之后該怎么防護(hù)?

A:輻射區(qū)內(nèi)居民撤離,準(zhǔn)備發(fā)放碘片。

福島第一核電站20公里以內(nèi)和第二核電站10公里以內(nèi)民眾正在緊急撤離,該范圍內(nèi)華人共約有300人,應(yīng)該已經(jīng)全部撤離完畢;日本政府已準(zhǔn)備向檢查出被輻射的人群發(fā)放碘片。服用碘片;不要進(jìn)食被污染的食品或飲用被污染的水,以免輻射顆粒進(jìn)入人體。核反應(yīng)堆內(nèi)核裂變可產(chǎn)生放射性碘。一旦發(fā)生核泄漏,放射性碘可能被核電站附近居民吸入,引發(fā)甲狀腺疾病,包括甲狀腺癌。服用碘片可防止人體吸收放射性碘,降低輻射傷害。日本媒體建議核電站周邊民眾避免外出,外出時用面罩或濕毛巾護(hù)住面部。

小結(jié) 核電史上最為慘痛的兩起事故是1986年的切爾諾貝利事故以及1979年的三里島事故,在人們談核色變的同時也打開了一扇了解核能窗口;德國在日本震后發(fā)生游行抵制核電站建設(shè)又成為另一個極端;與其他能源方式相比核能是性價比最高的,但在發(fā)生不可抗力下的事故時,相關(guān)部門應(yīng)及時讓信息公開化,消除不必要的恐慌。

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