车诺比核事故(图)

zzzxxxooo · 发表于 2009-3-12 08:23:52

[color="Black"] 车诺比核事故

[color="Black"]车诺比核能电厂事故起因于1986年4月26日凌晨1点23分发生在乌克兰普里皮亚特（Pripyat, Ukraine）的一起核泄漏事故。车诺比事件被视为历史上最严重的核能发电厂意外事故。由于车诺比发电厂没有保护掩体，导致受到核辐射尘污染的云层漂往前苏联西部的部分地区、西欧、东欧、斯堪地那维亚半岛、不列颠群岛和北美东部部分地区。此外，在乌克兰（Ukraine）、白俄罗斯（Belarus）及俄罗斯（Russia）境内遭受到严重的污染的地区，超过336,000名的居民被迫撤离。依据前苏联的官方报告，约60%受到辐射尘污染的地区皆位于白俄罗斯境内（Belarus）。但根据2006年的TORCH报告指出，半数的辐射尘都落在前述的三个前苏联国家以外。这次灾难所释放出的辐射线剂量是投在广岛的原子弹的400倍以上。

这次的意外引起众人对于前苏联核能发电工业上的安全顾虑，也减缓了一系列的核能工程进度，同时也促使了前苏联政府的资讯较为透明化。苏联瓦解后的独立国家包括俄罗斯、乌克兰、白俄罗斯仍持续地在因车诺比事件所造成的污染清理及健康照护上付出许多代价。因车诺比事件所造成的死亡人数更是难以精确的算计，而在前苏联时期的刻意隐瞒之下，也使得在追查牺牲者方面的工作更为困难。前苏联政府当局不久后也禁止医生在死亡证明上提及因「辐射线」而死亡。然而，潜在的死亡因素，特别是癌症，仍尚未发生，而这些在将来也都难以证明是因车诺比事件所引起。然而估计与实际的数据差别是相当大的，一份由国际原子能总署（International Atomic Energy Agency, IAEA）和世界卫生组织（World Health Organization, WHO）所主导的车诺比论坛在2005年所提出的车诺比事件报告中，有56名牺牲者是直接受辐射线的影响而死亡（47名救灾人员，9名罹患甲状腺癌的儿童），而据估计，在660万人中，最后约有9000人会死于某一种类型的癌症（一种被诱发的疾病）。就此，绿色和平组织所估计总伤亡人数是9万3千人，但引用在最新出炉的一份报告中的数据指出发生在白俄罗斯、俄罗斯及乌克兰单独的事件在1990年到2004年间可能已经造成20万起额外的死亡。

车诺比核能发电厂近照

厂房

车诺比核电站事故后全欧洲受到核辐射的剂量示意图
车诺比核电站及周边地区的空照图，核电厂旁边为冷却池，冷却池南方为车诺比市中心。车诺比核电站（北纬51度23分14秒东经30度6分41秒）是位于乌克兰普里皮亚季（Прип'ять，Pripyat）殖民地，车诺比市西北11英里（18千米），离乌克兰与白俄罗斯边界10英里（16千米），及乌克兰首都基辅（Київ, Kiev）以北70英里（110千米）。核电站由四个核反应炉组成，每个能产生1吉瓦特的电能（3千2百兆瓦特的热功率），核事故时四个反应炉共提供了乌克兰10%的电力。厂房的工程始于1970年代，1号反应炉于1977年启用，接著2号于1978年、3号于1981年、4号于1983年亦相继启用。还有两个反应炉（5号及6号，每个能产生10亿瓦特）在事故时仍建造中。

厂房的四个反应炉都是属于同一类型，称为RBMK-1000。

全欧洲受到核辐射的剂量示意图

事故
1986年4月26日星期六，当地时间早上1点23分58秒，车诺比核电站的第四个核反应炉—即车诺比4号—发生了一次突如其来的蒸汽爆炸，引发了火警、一连串的爆炸和核熔毁。

起因
关于事故的起因，官方有两个互相矛盾的理论。第一个是在1986年8月公布，完全把事故的责任推卸到核电站操作员。第二个则是发布于1991年，认为事故由于压力管式石墨慢化沸水反应炉（简称RMBK）的设计缺陷引致，尤其是控制棒的设计。双方的调查团都被多方面游说，包括反应炉设计者、车诺比核电站职员及政府。现在一些独立的专家相信两个理论都并非完全正确。

另一个促成事故发生的重要因素是职员并没有收到反应炉问题报告的事实。根据Anatoli Dyatlov—一名职员所述，设计者知道反应炉在某些情况下会出现危险，但蓄意将其隐瞒。（造成这情况是因为厂房主管基本由不具备RMBK资格的员工组成：厂长V.P. Bryukhanov，具有燃煤发电厂的训练和经验。他的总工程师Nikolai Fomin亦是来自一个常规能源厂。Anatoli Dyatlov, 3号和4号反应炉的副总工程师只有「一些小反应炉的经验」，VVER反应炉的小版本即苏联海军的核潜艇的设计。）

在细节中，

反应器有一个危险高正面空系数。简单地说，这意味著如果蒸汽气泡形成在反应器冷却剂中，核反应加速，如果没有其它干预，将会导致逃亡反应。更坏的话，在低功率输出，这个其它因素未补偿正面空系数，会使反应器不稳定和危险。反应器在低功率的危险对工作人员是与预计相反和未知数。
反应器的一个更加重大的缺陷是在控制棒的设计。在一个核反应炉，控制棒被插入反应炉以减慢核反应。但是，在RBMK反应炉设计，控制棒部份是空心的；当控制标尺被插入时，最初的数秒钟冷却剂被控制棒的空心外壳偏移了。因为冷却剂（水）是中子吸收体，反应炉的输出功率实际上上升。这情况也是与预计相反，而反应炉操作员亦不知情。
操作员粗心大意并违犯了规程，部分是由于他们未察觉反应炉的设计缺陷。一些程式的不规则促成了事故发生。另一原因是安全干事和负责该夜实验操作员之间的通讯不足。
重要注意的一点，是操作员关上了许多反应炉的安全系统，除非安全系统发生故障，否则这是技术指南所禁止的。

1986年8月出版的政府调查委员会报告，操作员从反应炉核心至少拿去了204枝控制棒（这类型的反应炉共需要211枝），留下七枝。同样指南（上文提及）是禁止RBMK-1000操作时在核心区域使用少于15枝控制棒。

经过
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炉的涡轮发电机能力的机会，在电力损失情形下发充足的电供给反应炉的安全系统动力（特别是水泵）。像切尔诺贝尔，反应炉有一对柴油发电器可利用作为待命，但并不能瞬间地起动—反应炉将因此被使用转动涡轮，到时涡轮会从反应炉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地供给泵浦动力。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。

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吉瓦特减少至700兆瓦特。但是，由于实验开始的延迟时，反应炉控制员太快地减低能量水准，实际功率输出落到只30兆瓦特。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，在一台反应炉中消耗）。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炉并继续实验。后来，实验决定「抄捷径」和只上升功率输出到200 兆瓦特。为了克服剩馀氙-135的中子吸收，远多于安全章程数量的控制棒由反应炉拔出。在4月26日上午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。

上午1点23分04秒，实验开始了。反应炉的不稳定状态在控制板没有显示任何情况，并且看起来所有反应炉员工并未充分地意识到危险。水泵的电力关闭了，并且被涡轮发电机的惯性推动，水流的速度减低了。涡轮从反应炉分离，反应器核心的蒸汽水准增加。因为冷却剂被加热，个别的蒸汽在冷却剂管道形成。在切尔诺贝利的RBMK石墨缓和反应器的特殊设计有一个高正面空系数，意味著在没有水时的中子吸收的作用使反应炉的力量迅速地增加，并且在这种情况下，反应炉操作变得逐渐变得不稳定和更加危险。上午1点23分40秒操作员按下了命令「紧急停堆」的AZ-5（「迅速紧急防御5」）按钮—所有控制棒的充分的插入，包括之前不小心地拿走的控制棒。这是否作为紧急措施，或只是简单地在实验完成时作为关闭反应炉定期方法，并不清楚（反应炉预定被关闭作为定期维修）。这通常意味著紧急停堆的命令是因为意想不到的迅速力量增量的一个反应。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：

「在1点23分40秒，集中化控制系统之前……没有登记能辩解紧急停堆的任何参量变动。依照陈述委任……会集和分析很多材料，在它的报告，没确定原因为什么命令了紧急停堆。并没有需要寻找原因。反应炉简单地在实验完成时被关闭。」
由于控制棒插入机制（18至20秒的慢速完成），棒的空心部份和冷却剂的临时移位，逃走导致反应率增加。增加的能量产品导致了控制棒管道的变形。棒在被插入以后被卡著，只能进入管道的三分之一，因此无法停止反应。在1点23分47秒，反应炉产量急升至大约30 吉瓦特，是十倍正常操作的产品。燃料棒开始熔化而蒸汽压力迅速地增加，导致一场大蒸汽爆炸，使反应器顶部移位和受破坏，冷却剂管道爆裂并在屋顶炸开一个洞。为了减少费用，和它的体积太大，反应炉以单一保护层方式兴建。这令放射性污染物在主要压力容器发生蒸汽爆炸而破裂之后进入了大气。在一部分的屋顶炸毁了之后，氧气流入—与极端高温的反应炉燃料和石墨慢化剂被结合—引起了石墨火。这火灾令放射性物质扩散和污染更广的区域。

由于目击者的报告和站内纪录不一致，有一些争论认为确实的事件是发生在当地时间1点22分30。最后共同同意的版本被描述在上面。根据这种理论，第一次爆炸发生了在大约1点23分47秒，操作员在七秒以后命令了「紧急停堆」。

后事
爆炸发生后，并没有引起苏联官方的重视。在莫斯科的核专家和苏联领导人得到的信息只是「反应炉发生火灾，但并没有爆炸」。因此，苏联官方反应迟缓。在事故后48小时，某些距离核电站很近的一些村庄才开始疏散。政府也派出军队强制人们撤离。当时在现场附近村庄测出了是致命量几百倍的核辐射，而且辐射值还在不停地升高。但这还是没有引起重视。专家宁愿相信是测量辐射的机器故障也不相信会有那么高的辐射。可是居民并没有被告知事情的全部真相，这是因为官方担心会引起人民恐慌。许多人在撤离前就已经吸收了致命量的辐射。

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没有他们想的那么简单。

之后数个月，苏联政府派出了无数人力物力，终于将反应炉的大火扑灭，同时也控制住了辐射。

车诺比核电厂周遭地区空照图

立即影响
由原子炉熔毁而漏出的辐射云飘过俄罗斯、白俄罗斯和乌克兰，但辐射云也飘过欧洲的部份地区，例如：土耳其、希腊、摩尔多瓦、罗马尼亚、立陶宛、芬兰、丹麦、挪威、瑞典、奥地利、匈牙利、捷克、斯洛伐克、斯洛维尼亚、波兰、瑞士、德国、义大利、爱尔兰、法国(包含科西嘉)[1]) 和英国(UK) [2] [3]。最早的车诺比辐射外洩证据来自瑞典而不是俄国，1986年4月27日瑞典Forsmark核电厂工作人员发现异常的辐射粒子在他们的衣服上，该电厂距离车诺比大约1100公里。根据瑞典的研究发现该辐射物并不是来自于瑞典的核能电厂，他们怀疑是俄国核电厂出了问题。法国政府宣称辐射云只飘到德国及义大利的边界。因为辐射尘的关系义大利规定部份农作物禁止食用例如蘑菇。为了避免引发民众的恐惧法国政府没有作类似的测量。

车诺比灾变不只污染周围的乡镇，它还藉由气流帮助没有规律的往外面散开。根据俄国及西方科学家的报告指出：掉落在俄国的辐射尘有60%在白俄罗斯。而由TORCH 2006的报告指出有一半的易挥发的粒子掉落在乌克兰、白俄罗斯、及俄罗斯以外的地方。在俄罗斯联邦布良斯克的南方极大的区域和乌克兰北方的部份地区都被辐射物质污染。

203人立即被送到医院，其31人死亡，31人死之中有28人死于过量的辐射[来源请求]。死亡的人大部份是消防队员和救护员，他们在不知道辐射危险之下，为了使核电厂恢复控制他们暴露在核分裂产生的同位素形成的浓烟之中。 135,000人被撤离家园，其中约有50,000人是车诺比附近的皮里亚克镇居民。卫生单位预测在未来70年中受到辐射剂量约在5–12艾贝克的人癌症比例将会上升2%。已经有10人因为此次意外而受到辐射照射死于癌症。 Template:Citeneeded

俄国科学家报告说车诺比4号机反应炉总共有180 - 190 吨的二氧化铀以及核反应产生的核废料。他们也估计这些物质大约有5%-30%流到外面。但根据曾经到过石棺内反应炉做后续处理的清理人(例如Mr. Usatenko和Dr. Karpan)说反应炉内只剩大约5%-10%的物质。反应炉的照片显示反应炉完全是空的。因为大火引发的高温让许多辐射物质冲向大气层高空向四面八方扩散。

一座纪念车诺比灾难的纪念碑，坐落于莫斯科的Mitino公墓。当年的一些因灭火而后因过度接触放射而死去的消防员在此长眠。照片由Mikhail Evstafiev拍摄

长期健康影响
在那次事件之后，主要健康问题与放射性半衰期为8 天的碘有关。现在，有人担忧半衰期约为30 年的锶-90和铯-137对土壤造成的污染。最表层土壤中的所含的铯-137被植物，昆虫和蘑菇吸收，进入当地的食品供应。有些科学家担心辐射对当地人的影响会持续好几个世代。

苏联当局在事故之后36个小时开始疏散住在车诺比反应炉周遭的居民。[1][2]在1986年5月，即事件发生一个月后，约116，000名住在厂房方圆30 公里(18 英里)内的居民被安置在别处。这个地区经常被称为疏散区域(Zone of alienation)。然而，辐射影响的范围其实远大于方圆30公里。

核电厂爆炸事故对车诺比居民造成的长期影响一直备受争议。有超过300，000 人因为此次事故被重新安居；数百万人仍然继续居住在污染区。另一方面，那些受到对低的剂量辐射影响的大多数的人；在他们中几乎没有增加的死亡率，癌症或者先天缺陷的证据；纵使当这样的证据出现时，其原因的与放射性污染的关联也是不确定的。

必须被注意的是前苏联警方在灾难中及灾难catastrophe后在旁边设置了障碍物, 科学研究也许还会因为缺乏的民主透明性而被限制. 在白俄罗斯（Belarus）, Yuri Bandazhevsky, 一个质疑官方对车诺比后果评估和与官方的最大限制1 000 Bq/kg关联的科学家 , 已经宣称成为国家控制political repression的受害者。从2001年到2005年，他在1999年出版关于车诺比事件官方调查指导的评论报告后因贿赂罪被关押。

食物限制
1986年四月, 一些欧洲国家(除法国以外) 已经强迫实行食物限制, 特别是菌类和牛奶。在灾难过后20年, 主要限制制造、运输、消费过程中来自车诺比放射性尘埃的的食物污染, 尤其是对铯-137指标的控制，以防止它们进入人类的食物链。在瑞典和芬兰的部分地区，部分肉类产品受到监控，包括在自然和接近自然环境下生活的羚羊等。在德国，奥地利，义大利，瑞典，芬兰，立陶宛和波兰的某些地区，野味〔包括野猪、鹿等〕，野生蘑菇，浆果以及从湖里打捞的食肉鱼类的铯-137含量达到每千克几千贝克。在德国一些野生蘑菇的铯-137含量甚至达到了40,000 贝克/千克。按照2006年TORCH报告，这些地区的平均水准约为6,800贝克/千克，是欧盟规定的600贝克/千克的十倍以上。由此欧盟委员会已经表示：「对从这些成员国内进口的某些食物的限制必须在未来很多年内被保持」。

在英国，根据1985起实行的食物和环境保护条例（Food and Environment Protection Act, FEPA），从1986年起对放射行指标超过1000 贝克/千克的绵羊的迁移和销售采取了限制。这项安全措施是根据欧盟委员会专家组第三十一项报告的建议而作出的。但是从1986年以来，受限制区域已经减少了96%：从一开始限制区域几乎包括了9000个农场和四百万头绵羊，到2006年已经递减到374个农场大约750平方公里的地区和约二十万头绵羊。只有坎布里亚、北威尔斯和苏格兰西南部的一些区域仍然受到限制。

在挪威，萨米人受到被污染的食物的影响（驯鹿因吃了地衣而受到污染, 后者在从空气中获取养分的过程中也富集了放射性微粒）。

在车诺比附近被遗弃的村庄Prypiat,

车诺比事故后的好处
在事故后，隔离区内变成部份野生动物的天堂。虽然动物也饱受辐射之苦，但比起人类对牠们的伤受是非常轻微的，所以对牠们而言事故的发生反而是好事。在隔离区内的动物比如说老鼠已适应了辐射，牠们和没受辐射影响地区的老鼠寿命大约相同。下列为隔离区内再度出现或被引入的动物山猫，猫头鹰，大白鹭，天鹅，疑似1只熊，欧洲野牛，蒙古野马，獾，河狸，野猪，鹿，麋鹿，狐狸，野兔，水獭，浣熊，狼，水鸟，灰蓝山雀，黑松鸡，黑鹳，鹤，白尾鵰。

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