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6 年了,日本福岛核泄漏事故究竟怎么样了?

2017-02-23 12:10阅读:
时间一晃,离 2011 年日本福岛核泄漏事故已经快 6 年了,你还记得当年那世界末日一样的场面吗?你们家那年抢购的盐你吃完了吗?

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9 级地震,超强海啸,15 米高的海浪淹没了道路和村庄。
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由于海啸影响,导致福岛第一核电站断电,随即引发核反应堆爆炸。
2011 年 3 月 11 日,日本宫城县东方外海发生的矩震级 9.0 地震、与紧接引起的海啸造成了一系列灾害事件,这次事故为 1986 年切尔诺贝利核电站事故以来最严重的核泄露事故。
事故的评级与切尔诺贝利事故一样,都是 INES 7(国际核事件分级表),高于美国三里岛的 5 级, 5 级的定义为“对核电站以外地区造成威胁的事故”。
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福岛核泄漏事故是一起“可能会造成严重的健康影响及环境后果”的 7 级特大事故。由于联络沟通不良,并且处理严重不当,这起灾害生生从天灾变成了人祸,日本政府与东京电力公司饱受批评。
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而就在这个月,我们又看到这样一条关于福岛核电站的新闻。

2 月 12 号, 中国驻日本大使馆也发布了领事提醒,建议在日侨胞和赴日中国公民妥善安排出行计划。

6 年过去了,福岛核泄漏事故究竟处理得怎么样了呢?


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照片来自波兰摄影师 Podniesinski今天的福岛已经变成了无人区。地上黑色袋子里装着被核辐射污染过的土壤。
1 月 30 号,东京电力公司说,福岛第一核电站 2 号机组安全壳内部检测到了黑色堆积物,疑似是核残渣,决定取出和清理。为此他们专门研发了一款蝎型机器人,释放到核废料堆积的 2 号机内部安全壳里调查一下情况。
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派出调查的蝎型机器人
没想到的是,安全壳里的最高辐射剂量达到了惊人的每小时 530 希沃特。要知道,人们每年摄入的空气、食物、水中的辐射照射剂量约为 0.25 毫希沃特;戴夜光表每年摄入 0.02 毫希;乘飞机 2000 公里摄入的辐射量约 0.01 毫希;每天抽 20 支烟,一年摄入 0.5 至 1 毫希;一次 X 光检查摄入约 0.1 毫希。
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在每小时 530 希沃特这种的辐射剂量之下,人类几十秒就会死亡。原计划要进入安全壳内 5 米进行探测的机器人,只走了 1 米,就出现了图像传输故障,随着放射线的增强,其电子零部件开始一个个失灵,不到两小时就不动了,只前进了两米,没有完成既定的探测作业。
福岛第一核电站内一些测点的辐射剂量率
via Wikipedia福岛第一核电站内一些测点的辐射剂量率
仅仅一个星期后,东电的调查结果又刷新了最高值,2 号机组的部分空间辐射量推算为每小时 650 希沃特。
东京电力公司不敢再贸然派出调查机器人了,如果再继续下去,里面会堆满机器人的尸体,需要清理的东西会越积越多,还会把所有的空间都堵死。

更可怕的是,6 年前,地震发生的两个月后,安全壳里就发生了严重的堆芯熔毁( meltdown ),也就是燃料中的放射性物质产生的热量无法去除,随后温度持续上升导致的一系列情况,通俗来说就是“烧干了,菜糊了”。

这是核电站可能发生的事故中最为严重的事态。1979 年,美国三里岛核电站也曾经发生过严重的堆芯熔毁事故,里面的核燃料炖得稀烂,但好在安全壳完好无损,不会向外界泄露。
但根据最近日本的报道来看,2 号机内部的压力容器底部早已经被核燃料熔穿,核燃料流出容器底部正在向下滴落,熔毁了一个正下方的金属脚手架,而且把金属烧出个 1 米见方的大洞。

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从蝎型机器人传回的图像上看,反应炉正下方的金属脚手架已经被核燃料熔得面目模糊,金属被烧出 1 平方米的一个大洞。

最可怕的事情正在慢慢发生,核燃料即将穿透所有的防护层。

福岛核电站的防护主要分三层:

最内防护层是燃料包壳——锆合金,避免核燃料棒里的放射性物质与冷却水接触,可以承受 1200 度的高温,第一层防护早在 2011 年就被烧穿了。
第二层防护是反应堆压力容器,由高强度合金钢制成。作用是在第一层保护破损的时候,保证放射性物质不会大规模泄漏。
最外层防护是混凝土安全壳,由约 1 米厚的预应力钢筋混凝土和约 6 毫米厚的内衬钢板组成。作用是第二层防护爆炸或破损后,大量放射性物质和废水不会泄漏到外界去。
目前的情况是:核燃料已经突破了第一、二层防护,正在向第三层防护侵蚀。由于安全壳内的环境比想象得更糟糕,这给未来的操作带来巨大难度。

现在最理想的状况是,在烧穿第三层防护之前把核燃料取出来,找个几千公里外的海底,隔离深埋。

如果取不出来,就效仿切尔诺贝利事故的处理方法:当年切尔诺贝利使用人力加入大量的硼、泥沙和铅,降低堆芯的反应速度,得以“冷停堆”,还动用 50 万人挖了条地道堵住了反应堆下方,阻止了熔断,再套上一层石棺封住,将周围几百平方公里划作无人区。反应堆在这 30 年里一直维持很高的热量,现在依然还在缓慢流动着,数百年之后才会渐渐冷却下来。
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这些措施对日本来说,要付出的代价太大了。目前,日本只做了两件事,一是监控反应堆内部的水位、压力、温度,确保一切处在正常冷却状态之下,同时不停地加水冷却堆芯融合物的表面降温,并将污染的水抽出;二是在反应堆周围建冻土墙,以防止污水沿地下水循环扩散,但是两件事都只治标不治本。
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