切尔诺贝利事故原因分析

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1986年4月25日，苏联,乌克兰,普里皮亚季市。

那天，是星期五。明天就是难得的周末假日了。早上孩子们起床上学，大人们去工作，城市里洋溢着春光与生活的气息。

但是谁也不知道，他们幸福的生活将止于明天。

1986年4月26日凌晨1点23分45秒，普里皮亚季市郊三公里的切尔诺贝利核电站4号反应堆传出巨响，随后反应堆厂房被炸开，火光冲天，人们在两天后撤离附近30平方公里的地区，普里皮亚季沦为鬼城......

在了解事故之前，我们先来看看这种核电站的原理。切尔诺贝利使用的是РБМК(RBMK)-1000石墨慢化压力管反应堆。它的原理就是：铀235富集度为2％的铀燃料棒把水烧成310°C的水蒸气，经过汽水分离器(因为水蒸气里不允许有液态水存在，会损坏汽轮机叶片)推动汽轮机旋转带动发电机发电。而水蒸气经过汽轮机之后变成270°C的液态水由水泵经汽水分离器泵入反应堆，如此循环。如果想快点烧水，就把燃料棒之间碳化硼做的控制棒拔出几根，反之就插回去几根。

这个核电站建于上世纪70年代，是军民两用的反应堆。它的特点之一就是用石墨作慢化剂------为了让每个铀原子裂变飞出的中子能够减速，更容易被铀235捕获，继续裂变放出热量。其次就是军方要从反应堆的裂变副产物里提取钚244作为核弹材料，这就意味着反应堆要在不停堆情况下更换燃料棒，所以反应堆没有完整安全壳，只有一个钢盖和普通厂房屋顶，这是事故的一大隐患。

了解了反应堆的情况，我们接下来回到事故前那天，看看4号反应堆究竟发生了什么。

4月25日，反应堆要进行一项测试，内容是在反应堆停电时汽轮机能否用惯性给水泵发电一分钟(备用柴油发电机启动要一分钟)，让水泵把水泵入反应堆防止堆芯过热熔毁。此时白班工作人员把反应堆热功率由3200MW降到1600MW。但是厂长接到了基辅电力局的通知：为保证基辅白天电力供应，暂停测试。于是，测试改到了半夜。这时，有两个问题出现了：晚班工作人员经验不足、反应堆热功率并未被恢复。第二个问题便是事故关键之一。

到了半夜0时23分，测试准备中。副总工程师迪亚特洛夫要求把功率降至700MW。此时意外出现了：功率开始不可控地下降到了30MW。这是因为铀235裂变的产物之一是碘135，碘135变成氙135，它会吸收中子变为氙136影响反应进行。正常情况下氙135吸收中子没有什么影响，但反应堆半功率运行了10小时左右，中子数量变少，氙135大量积累，所以功率会越来越低，这种情况叫反应堆毒化。

迪亚特洛夫要求尽量提升功率，值班主任阿基莫夫和操作员托图诺夫坚决反对，操作手册上写着这种情况应关闭反应堆等氙135半衰期过去再重启。但迫于压力，他们还是照做了。规定反应堆内控制棒不得少于21根，那晚，他们仅剩下6根在堆内！

经过一番折腾，功率总算上升到200MW。迪亚特洛夫要求在此功率下开始实验，水泵关闭。一段时间之后，反应堆内的水开始逐渐沸腾，产生气泡。这就有一个问题：在当时欧洲(除了苏联)反应堆里，慢化剂是水，当水沸腾时产生空泡，对中子慢化作用减小，功率也会得以控制。但在РБМК-1000反应堆中，由于慢化剂是石墨，所以水对中子表现出吸收的作用。当水沸腾产生空泡，被吸收的中子越来越少，反应愈加剧烈。此时碘135已经差不多全变为氙135，阻碍反应的氙135已经没有来源。控制棒仅有6根，冷却剂(水)和能吸收中子(水)的物质越来越少，阻碍反应的物质(氙135)也越来越少，反应堆逐渐走向失控。

1：23：40，爆炸前5秒，值班主任阿基莫夫发现功率暴增，急忙拧开АЗ-5(AZ-5)按钮，它叫做紧急停堆按钮。拧开的时候所有控制棒会一起插入反应堆，吸收大部分中子，反应停止。但是谁也没有想到，正是这个旋钮成为了压倒骆驼的最后一根稻草。

控制棒的结构，是引发爆炸的关键。在主体结构碳化硼下面，还有一节促进反应的石墨。设计师的想法是：当反应堆开机时，控制棒上提，下端的石墨会经过堆芯促进反应。功率降低，碳化硼经过堆芯阻碍反应。这本应是绝妙的设计，但这次，控制棒完全被提出堆芯，当要往下放的时候，经过堆芯的是控制棒下端的石墨！由于水已经烧开，堆芯压力过大，控制棒管道被挤压变形，上不去下不来，石墨的部分正好被卡在反应堆里进一步加速反应。

在反应堆大厅的反应堆值长佩列沃兹琴科发现每个350kg左右的钢盖在上下跳动------这是由于下方水蒸气把控制棒顶上来，控制棒本身又由于重力掉下去造成的。他连忙跑去警告控制室，但接下来的事情已经无法停止。

1：23：45，反应堆1400吨的钢制顶盖被水蒸气爆炸掀开，先前反应堆内水蒸汽与高温石墨反应生成的氢气，一氧化碳遇到氧气发生二次爆炸。反应堆大厅厂房被炸开，火光冲天。石墨块飞得满地都是，放射性物质，石墨尘埃，水蒸气飘到上空形成辐射云，飘往下风处的西欧，北欧，北美，甚至绕了地球一圈到达日本。反应堆上空升起一道蓝色光柱，那是空气受到大量电离辐射时放出的光。许多人围在远处铁路桥上看，殊不知他们几周后将会死于急性放射病......

事故发生了，那时的人们是如何控制住这起核灾的?下期为大家讲述，人们是如何勇敢的，把这起事故的损失减少到最小，使得全球人免于辐射之苦的。