切尔诺贝利

一部关于切尔诺贝利核灾难及故事，详细叙述了切尔诺贝利核事件的，起因，过程，结果，以及对人与自然的影响。

切尔诺贝利

• 前乌克兰中央核电站，改为切尔诺贝利核电站
• 时间线
  • 动工时间线
    • 1972.8
      • 第一车混凝土浇筑
    • 1977
      • 8月，第一根核燃料棒插入堆芯
      • 9月，核反应堆开始工作
      • 12月，宣布核反应堆已完全开始运转
    • 1978.12
      • 二号机组联网发电
    • 1981.12
      • 三号机组联网发电
    • 1983.12
      • 四号机组联网发电
        • 发电原理
          • 压力容器是一个直径10米、高7米的圆柱形钢桶，填充了高纯度石墨，置于一座长22米、宽22米、高26米的方形水泥槽中。内部填充的石墨砌体可以使快速运动的中子减速，还可以在铀原子分裂成更小的原子且释放动能时，维持核反应堆的链式反应。在圆柱体的顶部和底部有两块巨大的金属盖板，充当生物屏障。上面的盖板叫做“系统E”，操作员戏称为“艾琳娜”，上面有许多穿盖板而过的立管，主要用于安放两种管道装置——控制棒和燃料棒。四号机组共有1661根燃料棒或压力通道，每根棒长约3.5米，其中填充2%—3%的浓缩铀-235和天然铀-238靶丸。同时还有211根可移动控制棒，由能吸收中子的碳化硼制成，将控制棒插入堆芯可以使核裂变减速，反之拔出堆芯可以使其增速。链式燃料棒在反应过程中释放出能量，被该能量加热的水在两套冷却回路中循环，它们将沸水送至可以进行水气分离的蒸汽罐，然后传输至涡轮机进行发电。
        • 安全问题
          • 除水泥槽外，无任何安全壳
    • 1986
      • 普里皮亚季人口可达5万人，平均年龄26岁，约每年新增一千名新生儿
  • 事故时间线
    • 1986.4.26凌晨1:23分，四号核反应堆发生爆炸
    • 4.26晚10-11点，政府决定疏散群众，隔天凌晨1点正式疏散撤离
    • 4.27早，囤积沙袋，用飞机把沙袋投进受损的反应堆里，目的是封堵住反应堆，阻止辐射进一步扩散，后直升机飞行员们开始往反应堆内投放沙、黏土、硼还有铅。沙子用来扑灭石墨上的火，铅用来降低石墨的温度，硼和黏土用来防止连锁反应发生
    • 4.27下午2点，政府调度1200辆大巴车和240辆卡车配合群众撤离
    • 4.28日晚9点，苏联媒体发出了切尔诺贝利事件的官方声明，承认切尔诺贝利原子能电站发生了事故，但并未提及事故起因及影响（起因是：瑞典福什马克核电站的放射检测员监测辐射值严重超标，环境部部长发出声明表示，隐瞒放射性物质泄漏的信息是违反国际准则和协定的，苏联领导人无法像1957年那样瞒天过海了，故选择公开）
• 切尔诺贝利事件
  • 站内描述
    • 曾计划建造六座反应堆（只完成基坑，后这些基坑再爆炸后改造为储水罐，用来向反应堆注水
    • 一号二号反应堆是分开的，三号四号反应堆再一座巨大的建筑内，彼此相连
  • 反应堆形式
    • 主要选择了石墨反应堆
  • 时间追溯
    • 1986年4月第四号反应堆发生爆炸
    • 2000年12月核电站关闭
    • 2018年5月对受损核反应堆最新覆盖的完成
  • 总核辐射量约5000万居里
    • 出现这般灾难性的后果，只不过是核反应堆不足5%的核燃料外泄。最初它包含超过113千克的浓缩铀——足够污染和毁灭大半个欧洲。如果切尔诺贝利核电站另外三座核反应堆也因第一座核反应堆的爆炸而受损的话，一切有生命、有呼吸的生物体都将难以在地球上生存下去
    • 相当于日本广岛原子弹爆炸所释放的核辐射量的500倍
  • 测量人员发现辐射值超过200伦琴，但长官却拒绝接受，并告知不能将发现告知他人，并未拉响警报，后估算，受损反应堆的废片瓦砾释放出每小时约10000伦琴的辐射——这个数值足以杀死人体细胞或至少让细胞无法正常工作。杀掉的细胞越多，人存活的概率也就越小。人体承受约5个小时的500伦琴辐射，就必死无疑了
• 科普
  • 反应堆
    • 核反应堆通过合理布置核燃料，使得在无需补加中子源的条件下能在其中发生自持链式核裂变过程。严格来说，反应堆这一术语应覆盖裂变堆、聚变堆、裂变聚变混合堆，但一般情况下仅指裂变堆。
    • 是能维持可控自持链式核裂变反应，以实现核能利用的装置
  • 伦琴
    • 伦琴是一种计量单位，用来表示伽马射线和X射线的照射量。这个单位是以X射线的发明者威廉·伦琴的姓氏来命名的。伦琴、毫伦琴（千分之一伦琴）和微伦琴（千分之一毫伦琴）不能用来表现所有电离辐射量，因为电离辐射还包括α粒子、β粒子和中子等，但能体现出总体的辐射量。
    • 伦琴射线又名X射线，它是一种波长很短的电磁辐射，具有很高的穿透力，能穿透很多不透明的物质，如墨纸、木料等。
    • 伦琴是照射量单位
  • 急性核辐射综合征
    • 急性辐射综合征的测定单位是格雷——每一剂量电离辐射人体所吸收的能量，1格雷相当于1千克放射物质释放的1焦耳能量。格雷和雷姆的转换关系要看具体的电离辐射种类。在β辐射中，1格雷相当于100雷姆；在中子辐射中，1格雷等于1000雷姆；在α辐射中，1格雷等于2000雷姆。18基于辐射测定、辐射吸入值及对人体的伤害程度所采用的不同计算单位，急性辐射综合征通常在人体一次性受到超过50伦琴辐射伤害或摄入0.8格雷电离辐射后才会出现。症状包括食欲下降、恶心及呕吐。在吸入超过50格雷辐射后，症状会立即变得明显。这时人会出现精神紧张、意识模糊、腹泻以及失去知觉等反应。吸入10-50格雷辐射的患者会在辐射发生数小时后出现食欲下降、恶心以及呕吐等症状；受到1-10格雷辐射的患者则可能在辐射发生后数小时至两天内出现同样的症状。辐射会杀死骨髓里的干细胞，而10-50格雷范围内的辐射还会杀伤胃肠道的细胞。当辐射超过50格雷时，人的心血管和神经系统也会受到影响。所有辐射患者都会经历三个阶段：第一阶段，症状开始显现；第二阶段，也就是潜伏期，病人会感觉良好；第三阶段，症状重新出现且更加严重。只有受到少于10格雷辐射的病人才有存活的可能，存活概率在60%左右，而其他接收更多辐射的患者则无力回天。
    • 也被称为辐射中毒或辐射病（英文缩写ARS），是一种患者在24小时内暴露于大剂量的游离辐射下导致的症候群，症状可持续多达数个月。
• 事故原因
  • 爆炸原因
    • 建站期间
      • 供应商
        • 高达70%的硬件设备来自一家产品有严重缺陷的供货商；在建造用于盛放已用燃料的蓄水池的金属构件中，重达356吨的构件同样存在严重缺陷；切重要部件供应商严重断货
      • 劣质工程
        • 反应堆基座未安装适配的谁隔离装置，而安装的支柱有偏差了10厘米，导致墙体偏离预定位置15厘米
        • 1986.2克格勃汇报只出，建造过程违反技术标准，预计不适合使用的面积高达300平方米，但该警告并未引起市政府的重视
          • 因为供货商未能提供制造混凝土的合格碎石，经理们使用了他们能找来的所含细颗粒物大小是标准两倍的石材。因此他们浇筑到构件中的混凝土未能填充微小的细孔，在结构中留下了空隙
      • 政府
        • 权利施压，催促完工，或制定根本无法完成的任务，并无视施工人员的抱怨
        • 部分官员为取悦上级，超额发电，延长反应堆关闭的间隔时间，减少了维修时间
      • 成本
        • 省去建造在反应堆发生故障时控制核反应的混凝土结构，即切尔诺贝利的核反应堆褪去了安全壳
    • 四号反应堆机组停堆测试
      • 起因
        • 堆体无法在关闭后即刻冷却，仍然需要用水泵将冷却剂输送至过热的反应堆，以防堆芯熔化如断电，如遇断电，紧急供电设备仅能支撑45s，安全问题堪忧
      • 测试目的
        • 涡轮机在剩余液流压力的驱动下依旧可以运转一段时间，而这段时间运转所产生的能量，足以弥补柴油发电机仅能供电45秒的电能缺口，涡轮发电机的动能能使其运转多长时间？？而它的运转究竟能提供多少电能？？为此次测试的主要目的
      • 测试时间线
        • 预计4.24，周四晚10点开始，4.25日凌晨1点结束
        • 实际上测试从25日清晨操作员换班时开始
          • 早上值班长-伊戈尔·卡扎奇科夫，接手（此时剩余控制棒有限）
          • 基辅电网总部来电，要求稳定发电1600兆瓦的水平，但测试环境要求必须在700兆瓦的功率下进行
          • 晚上值班长-尤里·特雷胡布，接手（此人对测试详情知之甚少），子夜十分，即值班结束，核反应堆功率已降至测试计划要求的760兆瓦
          • 值班长-亚历山大·阿西莫夫，接手（同值班人员-列昂尼德·滔普图诺夫（新手-高级工程师））
        • 26日凌晨1:23分测试开始
          • 此时功率为200兆瓦，水汽增加，越来越多的中子无法被吸收
          • 测试持续36s，反应堆失控了，按下紧急停堆的AZ-5键（一切悲剧的开始）
            • 178根控制棒就被调入反应堆活性区，控制棒长7米，以每秒0.4米的速度移动，含硼控制棒能吸收大量中子，促使核反应减速。然而，控制棒的顶端由石墨制成，石墨将原本已极不稳定的核反应堆演绎成了一场灾难。随着控制棒逐渐插入堆芯深处，棒的顶端取代了活性区上部能吸收中子的水，这样一来，核反应速度非降反升。顶端为石墨的控制棒的插入不仅使核反应水平激增，还使堆芯温度大幅上升。 而升高的温度反过来又引起了燃料棒保护层的破裂。这些直径不足14毫米的管子，镀有不足1毫米厚的锆合金保护层，比一缕头发丝还细。破损的燃料棒挤压着控制棒，后者此时刚插入了三分之一，因此核反应堆活性区的核心和底部并未接触到控制棒，那里的核裂变完全成了脱缰野马。原本徘徊在200兆瓦的输出功率，数秒内跃升至500兆瓦，然后一路狂奔直冲30000兆瓦，这一水平是正常值的10倍。不断涌现的大量未被吸收的中子使数分钟前用于防止核裂变过快的氙-135燃烧殆尽。如今，没有什么能让失控的核反应降速了。燃料棒受损破裂，锆合金管中的铀燃料片释放到了冷却水中，使得大量水汽产生，却又无处可去 接着便是一声巨大的爆炸声。”这是水汽爆炸摧毁了核反应堆外壳，将上层生物保护屏，即操作员称之为“艾琳娜”的重达200吨的水泥板从四号机组顶抛向半空所产生的。整个反应堆的基础构造都固定在水泥板上，当它重重地落回时，并不能完全覆盖堆体顶部，而是留下一条缝隙，辐射从这里喷薄而出，自由地“拥抱”天空。此刻是凌晨1：23：44
            • 178根控制棒调入反应堆活性区，控制棒的顶端的石墨，取代了活性区上部能吸收中子的水，导致核反应速度非降反升。
            • 高温导致燃料棒保护层的破裂，破损的燃料棒挤压着控制棒，核反应堆活性区的核心和底部并未接触到控制棒，那里的核裂变完全成了脱缰野马
            • 第一次水汽爆炸摧毁了核反应堆外壳，上层生物保护屏，即操作员称之为“艾琳娜”的重达200吨的水泥板从四号机组顶抛向半空-
              • 损坏了燃料管道并将冷却管从保护屏上扯断，失去了能够给活性区降温的水后，受损的核反应堆释放的热能增速更快，从而引起了第二次更加剧烈的爆炸。
            • “艾琳娜”落地时不能完全覆盖堆体顶部，而是留下一条缝隙，辐射从这里喷薄而出
            • 第二次爆炸
              • 破坏了安全壳原本完好的部分，将减速剂核心的石墨块连同部分燃料抛向空中，这些具有高度辐射的石墨碎片落在了邻近的三号核反应堆的顶棚上，随后飘散至电站的每个角落，石墨使受损核反应堆内部发生燃烧，借着火势，放射性颗粒被卷入半空
  • 事故发生后
    • 苏联的管理层和官僚们-怕因传播恐慌而背上责任，都愿意听从上级所做的一切决定，都遵从苏联体制。
    • 隐瞒
      • 切尔诺贝利，封锁一切消息，切断电话线，以防爆炸信息外传，市民依旧过着平凡的一夜，一无所知
      • 4.26日凌晨5点，仍向上级报告，反应堆完好无损，所有该为事故负责的人都在尽可能的拖延，不想太早承认事实
• 影响
  • 爆炸导致白俄罗斯损失20%可耕地
• 人物关系
  • 阿曼达（妻） 斯图尔特（夫）
  • 克利夫·鲁宾逊（化学家）
    • 瑞典-福什马克核电站-核电站监测辐射水平
  • 维克多·布里奇哈诺夫（首任命站长）
    • 夙兴夜寐、能力卓越、冷静自持、寡言少语
    • 切尔诺贝利核电站
    • 瓦伦丁娜（妻）
    • 莉莉娅（女）奥列格（儿）
  • 格里戈里·梅德韦杰夫（副站长1971-后调走）
  • 尼古拉·福明（总工程师）
    • 非核电专家，来自传统的火力发电站
  • 安纳托利·迪亚特洛夫（1972核能工程师，副总工程师）
    • 不易相处，心直口快，坚守己见，恪守纪律，高效行动派，从不因上司的意愿而妥协
    • 顶级核电专家
    • 四号反应堆机组停堆测试-主要负责人
  • 赫里霍里·列文科（基辅地区党委第一书记）
  • 瓦西尔·卡兹玛（施工方领导）
    • 负责核电站的建造工作
  • 安纳托利·亚历山德罗夫（核反应堆-科技主管）
  • 尼古拉·多列扎利（石墨反应堆的总设计师）
  • 维塔利·鲍瑞兹（工程师）
    • 四号反应堆机组停堆测试-负责人之一（协调日程安排）
    • 曾经历列宁格勒电站泄漏事故
      • 反应堆的“换挡过程”，即暂停反应堆后，从一种操作模式转换至另一种模式的过程中。核反应堆低速运转，尽管操作员在堆芯插入了更多控制棒，试图使其减速，可辐射水平却开始上升。堆芯是燃料棒发生核反应和经由燃料通道释放核能的区域。通常操作员将控制棒插入核反应堆活性区域后，辐射水平就会下降，列宁格勒电站石墨堆的反应却有违常理。即使是娴熟操作员手动插入控制棒，也未能使迅速蹿升的辐射有所下降。核反应堆的情况出乎意料。要是辐射值迅速蹿高而抑制不住的话，可能引起爆炸。 通过运行紧急停堆系统，失控的核反应堆两次停止运转，从而避免了爆炸的发生，可是核反应堆能量的剧增使堆芯中一条燃料通道熔解并释放出铀。核反应堆被关闭。次日，人们用氮气对其进行了“清洁”，总计150万居里的放射性核素经由排气管释放到周边环境中。每居里等同于370亿原子核裂变所释放的辐射量，可以污染上百亿升牛奶，使其无法被人类食用。依据国际原子能机构的报告，核污染的安全水平是每平方公里5居里。人们纷纷猜测，150万居里的放射性核素对电站周边的人群和环境，甚至包括距离电站不到50公里的列宁格勒究竟会产生哪些影响。 想象你自己坐在一辆飞速行驶的汽车上，”鲍瑞兹次日向一位对核物理知之甚少的安全官员这样说道，“你启动发动机，开始运转，然后你平稳加速、换挡，你的时速是每小时60公里。随后你的脚撤离油门，突然汽车自己开始加速——每小时80、100、130、150公里。你踩了刹车，毫无用处；车速继续飙升，此时此刻，你将作何感想？”
  • 切尔诺贝利核电站
  • 沃罗基米尔·普拉维克（消防员长官-中尉）
  • 列昂尼德·特里亚特尼科夫（消防员指挥官-少校）
  • 列昂尼德·沙夫里（消防员老兵） 兄弟-伊凡·沙夫里（消防兵） 幼弟-彼得.沙里夫（消防兵）
  • 沃罗基米尔·普里施切帕（消防员）
  • 佩特罗·赫梅尔（消防官员）
  • 消防队1-四号机组灭火
  • 瓦西尔·伊瓦坦科（夫-消防兵） 柳德米拉·伊瓦坦科（妻）
  • 维克多·科比诺克（消防长官-中尉）
  • 消防队2-三号机组灭火
  • 列昂尼德·沙夫里（消防兵）
  • 先行的消防人员均在灭火现场不到半小时里先后病倒
  • 尼古拉·安东希金（基辅地区空军指挥部参谋长兼直升机部队指挥官）