福岛会成为下一个空城吗

时间:2022-10-29 05:45:19

2011年3月11日,日本本州岛东北部宫城县以东海域发生9级特大地震,强震本身和强震引起的海啸导致的死亡和失踪人数已达数万,未来这些数字还会上升。不过,此次地震导致的灾难还远不止这些。另一个更为严重的问题是,多座核电站在灾害中受损。距离震中较近的福岛核电站发生一系列核泄漏事故,令核安全问题再度成为全球关注的焦点。

世界各国在和平利用核能(主要是用核电站发电)的过程中,出现过一些核事故。国际原子能机构把国际核事件分为1~7级。其中,最严重事件为7级,即“特大事故”,表明有大部分放射性物质向外释放,可能有急性健康影响,并在大范围地区(可能涉及一个以上国家)有慢性健康影响,且有长期的环境后果;而1级则代表轻微“异常”。本文就世界范围内发生的比较重大的核事故进行回顾,让我们永远铭记这些惨痛的教训。

切尔诺贝利:特大事故

死伤人数永远是谜

1986年4月26日凌晨1时26分,熟睡中的乌克兰普里皮亚季镇的居民被剧烈的爆炸声惊醒,但直到当日傍晚,人们才知道,当时建立于镇上的苏联切尔诺贝利核电站发生爆炸。

切尔诺贝利的核事故被认为是第7等级,即属于最严重的“特大事故”等级。

当时的克伦班亚克上校负责带领军队控制灾情。他的手下负责在城里测试最初的放射性读数。当时放射性的测量单位称为伦琴,正常大气中的放射量是0.000012伦琴。在普里皮亚季,26日中午,读数已高达0.2伦琴,也就是正常值的15000倍。数值还在不断攀升。到了傍晚,辐射值攀升到正常值的60万倍。

一般认为,人体每年最多可以吸收2伦琴而不受影响。但是一旦吸收超过400伦琴,人体就会遭到致命污染。

这些数值在前苏联核子研究所引发震撼。如此高的放射性前所未见。

由于该核电站位于乌克兰、俄罗斯和白俄罗斯三国交界处,使得大量的核放射物质污染了乌克兰、俄罗斯和白俄罗斯三国,同时灾难也向欧洲和全世界蔓延。有关报道称,10天内,放射性尘埃落到了欧洲大部分地区。爆炸最终导致20多万平方公里的土地受到污染。据白俄罗斯政府1997年公布的资料,在1990年到2000年之间,白俄罗斯人口患癌率突增40%,许多1986年以后出生的孩子都是畸形儿,患甲状腺癌症的比例是父辈们的88.5倍。

多年来,人们一直在探讨这次核事故对生物、环境和人类造成的灾难到底有多大,包括生理和心理的,但迄今没有一个明确的结论,尤其是伤亡人数和后来受到核辐射而致病、致残、致畸的人数。

联合国国际原子能机构(IAEA)认为这次灾难的死亡人数并不多。该机构在2005年9月举行的切尔诺贝利论坛上发表报告说,切尔诺贝利核电厂四号反应炉爆炸后,泄漏了3%至4%的辐射物,只导致了约4000例甲状腺癌,主要发生于儿童和青少年。在抢救核反应堆的工人中,迄今只有62人直接死于核辐射。

然而,对于国际原子能机构的报告,却有着针锋相对的结果。在观点相反的调查中,尤以环境保护组织――“绿色和平组织”的结果最令人震惊。该组织于2006年4月18日发表报告称,切尔诺贝利核灾难导致27万人患癌,因此而死亡的人数达9.3万。

与此同时,英国研究人员进行的一项研究表明,切尔诺贝利灾难的长期影响可能导致另外6.6万人死于癌症。也就是说,除了国际原子能机构承认的死亡人数外,还有6.6万人死于辐射所致的癌症,仅仅这个数字就是国际原子能机构所承认的死亡数的15倍还多。

这个报告是由欧洲议会的绿党成员委托英国科学家伊万・费尔利和大卫・沙默尔完成的。他们指出,在白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯之外降落了一多半放射尘,污染了英国约34%的土地。这些地方包括英国的374个农场,覆盖了750平方公里,以及20万头羊。面对这种差异,绿色和平组织指责国际原子能机构在漂白切尔诺贝利核灾难的后果。

管理缺陷和刻意隐瞒

造成切尔诺贝利核事故重大伤亡、财产损失和环境灾难的主要原因表面上看当然是核物质泄漏,但实际的原因却在于管理和事后的刻意隐瞒。

切尔诺贝利事故的根本原因是一系列设计中的缺陷,而这些缺陷却被刻意隐瞒。即便是机组的总工程师、副总工程师和各级工作人员都不得知晓。苏联当局甚至告诉大家,切尔诺贝利核设施固若金汤,发生事故的概率甚至小于中,相当于10000年一遇。

另一方面,安全管理的失误又对重大灾难起到推波助澜的作用。在切尔诺贝利核事故发生前的几年,以色列轰炸了苏联援建的伊拉克核反应堆。后来,苏联原子能部担心如果核电站受到攻击,中断了电源之后是否能正常停堆,要求切尔诺贝利电站进行有关试验。这次试验的总负责人是基亚特洛夫。但基亚特洛夫违背安全指南中的规定,拒不接受其他操控人员的劝阻,使得试验从管理到细节都出现了失控,从而引发了这场大灾难。

当时试验的设想是,如果反应堆突然关闭,同时外界断电,需要在这种情况下泵水冷却核反应堆。而能泵水的简单的办法就是用几台柴油发电机发电,以电能来泵水。但是,柴油发电机从启动到最后达到所要求的转速需要1分多钟,这个时间太长了。因为,这段时间足以让反应堆过热而熔毁反应堆堆芯。因此,需要在这1分钟多的时间用另外的力量来驱动水泵抽水,给核反应堆降温。

核电站工作人员想到的是,反应堆虽然紧急关闭了,但是所驱动的发电涡轮机还有惯性,还可以转动一会儿,如果能让它发电驱动水泵,就可以填补这个安全漏洞。然而,核电站的试验人员没咨询反应堆的设计者,也没有要求管理当局批准,而只是由基亚特洛夫批准就进行了试验,结果试验未能有效冷却核反应堆,引发核反应堆连锁反应和强烈的爆炸。

事后,基亚特洛夫也受到严重辐射,但最后是死于心肌梗塞,他去世前接受媒体的一段话总结了事故发生的原因。在反应堆和人的较量中,只有一方有过错,由于设计和建造中的错误,反应堆原本是不适合运行的,在这种不符合技术标准文件要求的反应堆上进行工作,爆炸是不可避免的。

按照当时的苏联体制,核电站管理层是直接向中央汇报。但爆炸发生后,由于没有得到中央指示,乌克兰地方政府并没有疏散民众。另一方面,在核电站爆炸后数小时,克里姆林宫里当时的苏共总书记戈尔巴乔夫得到的信息也非常有限,当时相关部门还向戈尔巴乔夫隐瞒,只说发生了事故与火灾,完全没提到爆炸。

因此,从4月26日凌晨1时到26日傍晚,普里皮亚季的成千上万的居民生活如常,他们对灾变一无所悉,承受着极大的核素的辐射伤害。直到26日傍晚,苏联总理雷日科夫才下令事发地的居民在几天内疏散。而在欧洲,瑞典检测到辐射尘埃超过正常数的100倍后,事故才曝光。这就延误了抗灾和救灾,并造成了灾难的扩大。

切尔诺贝利核电站爆炸发生后一周,核电站周围30公里内大约13万居民才相继疏散,但这一区域已经遭受严重核污染,从此成为与世隔绝的空城。事后,苏联当局也派了1万名矿工用1个月4天时间挖通地道,在挖开的地下空间装填水泥,以便对发生爆炸的4号反应炉进行封闭。而且,当时的应对措施还包括向反应炉空投2400吨铅,以降温控制辐射。但是,当局并没有向进行操作的工人们告知辐射的危险性并让其穿戴防护装备,这种刻意隐瞒使其中约2500名工人在40岁上下因辐射所致的疾病和伤害而死亡,但是,苏联官方的统计并没有列入这2500名死者。

美国三里岛:5级事故

一时疏忽酿成灾

1979年3月28日,美国宾夕法尼亚州哈里斯堡的三里岛核电站发生核泄漏。此次事件被定为核事故5级,即有场外危险的事故,是美国历史上最为严重的核事故。

1979年3月28日凌晨,三里岛核电厂2号机组正常运行,但蒸汽发生器不能冷却,此时核反应堆和汽轮机自动停止运行,三个辅助给水泵自动启动。在此之前,检修人员对蒸汽发生器和其他设备进行检修。检修人员在对给水管上的阀门进行检修后忘了打开,因此蒸汽发生器得不到冷却。这个结果导致蒸汽发生器烧干并且使冷却系统一回路的温度和压力上升。压力上升又使得卸压阀自动打开,但是这个阀门未能回复原位,造成一回路三分之一多的冷却剂(约121立方米)从系统中流失,形成失水事故。

由于得不到冷却,反应堆堆芯温度开始升高。这时监控的机器又给出了错误的信息,操作员做出了错误的操作――把本来能够制止事故发生的紧急冷却水关掉了。随后,反应堆堆芯温度迅速升高到华氏4300度(2371摄氏度)。当时的情况十分危急,不过,在冷却水位即将下降到燃料棒之处并可能让燃料棒之时,电厂设计人员及时赶到,指挥操作员向反应堆中注水,才避免了事故的进一步恶化。在事故发生大约三个半小时后,大量高压冷却水注入,降低了反应堆堆堆芯的温度,避免了堆芯的进一步熔化。

此次事故造成的伤害并不大。美国核管理委员会在事故后的调查表明,核反应堆堆芯发生损坏,部分堆芯发生熔化。无人因三里岛核事故影响而直接死亡,但在30年间有一人可能由于辐射造成的癌症而死亡。在核电站外仅发现一人身体受到某种辐射。

但是,三里岛核事故的经济损失却较为巨大,这一事故几乎使核电站业主破产。据估计,三里岛2号核电机组的基础投资为8亿美元,事故后的恢复工作在10年间又耗资10亿美元。

不过,三里岛事故让人们汲取了更多的教训,其中一个就是要培训合格的核电站工作人员,因为核电站安全的重要因素是,工作人员的专业知识技能以及责任心。

日本福岛:7级事故

大地震引发次生灾害

受3月11日的9.0级大地震的影响,日本两座核电站的5个机组停转,日本政府为此宣布“核能紧急事态”,并于3月12日首次确认福岛核电站出现泄漏,大批居民被疏散。

今天,日本福岛核泄漏事故的灾难还不能完全统计,而且,现在估计也还为时过早;但是,已经有研究机构称,福岛核事故一点不亚于切尔诺贝利,甚至要高于切尔诺贝利。

奥地利中央气象和地球动力研究所(ZAMG)分析说,日本福岛核电站泄漏事故向大气中排放的放射性物质含量已超过切尔诺贝利核事故的水平。

福岛核事故之后,平均每天向大气中释放蒸气形态的铯137和碘131,浓度分别为5000万亿至5京(10的16次方)和10京贝克勒尔。福岛核事故后的18天里,铯137和碘131的累计量分别为9至90京贝克勒尔和180京贝克勒尔。但切尔诺贝利核电站事故发生后10日,累积放出的放射性铯137和碘131的总量分别为8.5京贝克勒尔和176京贝克勒尔。因此,福岛核事故的放射性污染已超过切尔诺贝利核泄漏事故的水平。

尽管福岛核电站与切尔诺贝利不同,但反应堆和乏燃料池内的核燃料量几乎是切尔诺贝利的10倍,放射物泄漏量更多。

未来损失不可估量

4月12日,日本经济产业省原子能安全保安院决定将福岛第一核电站核泄漏事故等级提高至7级。这使日本核泄漏事故等级与苏联切尔诺贝利核电站核泄漏事故等级相同。

在此情况下,尽管目前还没有人员因遭受核辐射直接死亡的报告,但欧洲辐射风险委员会(ECRR)用自行设计的辐射风险研究模型推断,福岛核辐射泄漏事故将导致世界上12万人在未来50年患癌症。该委员会同时指出,辐射泄漏也会对生育、心脏等造成负面影响,导致多种疾病。

此外,福岛核事故的经济损失也是非常惨重的。福岛核事故之后,已经有各种机构在估算和分析此次事故会造成多少损失。最近,日本政府评估认为,此次地震直接损失将达16万亿至25万亿日元(约合1.29万亿至2.02万亿元人民币),将使日本国内生产总值(GDP)降低0.5个百分点。而且,这一损失额大大超过1995年阪神大地震时的9.6万亿日元,成为二战后日本遭受的最大自然灾害。

但是,这种估算并未考虑核事故及放射性物质泄漏造成的损失,而核泄漏的损失将远远高于地震的损失。世界各地已经在禁止日本的产品进口,日本本地也在禁止其国民消费和食用本地的产品,因此,为了生存,日本今后将只能进口其他国家的一些必须生活品;同时因为核辐射,大量的公民失去了生存的土地、环境和条件等,如当地渔民因核污染无法捕鱼为生,还有大量的游客远离日本,以及众多因辐射而致病致癌人员的医疗费,和他们因丧失劳动能力所造成的经济损失等,简直难以估量。

福岛会成为下一个空城吗

包括切尔诺贝利和日本福岛核事故在内的所有核事故都有一个共性,它们对全球环境、生物和人的影响是长期的,甚至是永恒的。

核泄漏中的放射性物质有多种,它们都会对环境、生物和人造成长期的辐射损害。现在,日本已经测得泄漏出的放射性物质有铈144、碘131、钴60、锝99m、铯134、铯137、钡140以及镧140等,而且在福岛第一核电站区域内的5处地点采集的土壤样本中,检测出了放射性钚,分别为钚238、钚239和钚240。它们都是核裂变的产物。不同的放射性物质对环境、生物和人的影响是不同的,这取决于它们的半衰期。

半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间。半衰期越长的放射性元素对环境和生物造成的危害越大。放射性铯、锶、钚等元素对环境造成的污染是极其久远的。铯137的半衰期为30年,锶90的半衰期为28.5年。钚是天然存在于自然界中的质量最重的元素。它最稳定的同位素是钚244,半衰期约为8000万年,几乎可以永远存在于自然环境中;钚最重要的同位素是钚239,半衰期为2.41万年,常被用制造核武器;钚238的半衰期为88年,并可放出造成内辐射的α粒子。

因此,在长达几十年至几万年,甚至数千万年里,这些放射性物质只会衰减至以前浓度的一半,因而对土壤、食品、水和空气会造成长期的污染。也因此,切尔诺贝利成为地球上永远不能耕种和生活的土地。

福岛是否如同切尔诺贝利一样永远不适宜人类生存,还有待后续的研究来证实,但实际上,如同切尔诺贝利一样,没有谁会冒这样的风险去亲身求证。

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