最近HBO出了一部關(guān)于《切爾諾貝利》的電視劇,引起了很不錯的反響,豆瓣評分甚至一度達(dá)到了9.6分。 那切爾諾貝利到底發(fā)生了什么?今天,我們就聊一聊切爾諾貝利。 切爾諾貝利切爾諾貝利是一個很典型的核電站,主要的原理就是核裂變反應(yīng)。那什么是核裂變呢? 很多人腦海當(dāng)中一般會想到原子彈。 不過,這只是當(dāng)作武器用,其實(shí)核裂變還能為人類活動提供大量的能量。 我們就拿鈾-235來舉例子,如果我們用一個中子快速轟擊鈾-235 的原子核,就會分裂出鋇和氪,并且釋放出2-3個中子。 反應(yīng)后的物質(zhì)總質(zhì)量小于反應(yīng)前,損失的質(zhì)量都轉(zhuǎn)化為了能量,根據(jù)質(zhì)能方程E=MC^2,我們可以算出,釋放了約 200 兆電子伏的能量。 釋放出來的中子還可以繼續(xù)轟擊其他鈾-235,引發(fā)一系列的核裂變反應(yīng),這被稱為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。 那核裂變反應(yīng)有多劇烈呢? 這么說吧,僅僅一克的鈾-235,如果完全裂變,產(chǎn)生的能量相當(dāng)于20噸TNT炸藥,足夠把120米范圍內(nèi)的建筑物炸毀。 核反應(yīng)堆而切爾諾貝利其實(shí)就是依靠著核裂變反應(yīng)來提供能量的核電站。其中主要的裝置就是核反應(yīng)堆。那核反應(yīng)堆是如何提供電能的呢? 這就要從核反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)說起,我們都知道核裂變會釋放大量的能量,如果往里灌冷水,冷水會被提高溫度,直到形成水蒸氣,水蒸氣從出口排出后,經(jīng)過汽輪機(jī),水蒸氣變成液態(tài)水,同時帶動著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動,這樣就可以實(shí)現(xiàn)供電。 整個過程,核裂變釋放的能量經(jīng)由水和水蒸氣的狀態(tài)變化來實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動,進(jìn)而提供電能。 但總得控制反應(yīng)堆的反應(yīng)速率,科學(xué)家想到的辦法其實(shí)就是控制中子數(shù)的含量。如果中子數(shù)變少了,核裂變反應(yīng)自然就減小了。而反應(yīng)堆的控制棒可以吸附中子,也就是說,我們通過控制插入控制棒的數(shù)量,來控制反應(yīng)速率,插入反應(yīng)棒的越多,反應(yīng)速率也就越慢。 那切爾諾貝利為什么會發(fā)生事故呢? 操作失誤切爾諾貝利的事故和工程師的操作有很大的關(guān)系。當(dāng)時一直都有計(jì)劃做“斷電測試”,意思是如果萬一發(fā)生了斷電,如何能保持電力的供應(yīng)? 科學(xué)家想到的辦法是利用柴油發(fā)電機(jī),不過啟動柴油發(fā)電機(jī)是需要大概1分鐘,所以得保證在斷電后1分鐘內(nèi)還能繼續(xù)提供電力??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)其實(shí)核裂變反應(yīng)還會有余熱,可以依靠慣性,繼續(xù)驅(qū)使汽輪機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),提供電力。 于是,他們從1982年開始試驗(yàn),前三次都失敗了。1986年4月26日開始進(jìn)行第四次試驗(yàn)。首先要模擬斷電,所以就要把反應(yīng)堆的輸出功率調(diào)低。 結(jié)果在這個過程中,反應(yīng)堆里產(chǎn)生了衍生物氙-135,它可以持續(xù)吸收中子,這使得核反應(yīng)堆的反應(yīng)速率進(jìn)一步降低,這個現(xiàn)象稱為“反應(yīng)堆毒化”。 為了提升反應(yīng)速率,工作人員想到的是把控制棒拔出來。不過按照安全規(guī)范,在緊急情況下仍需要至少28根控制棒才能保證安全。但他們只保留了18根。也就是說,在這個時候,只要有一點(diǎn)擾動,便有可能發(fā)生爆炸。 結(jié)果很不幸,由于后面一系列的誤操作,最終發(fā)生了爆炸。應(yīng)該說,原本是一個小小的失誤,卻引發(fā)了巨大的災(zāi)難。 真的可以埋葬過去?事故發(fā)生后,第一時間趕來救援的是消防大隊(duì),但他們被告知這是一場普通的大火。結(jié)果因?yàn)檩椛溥^量,2個人當(dāng)場死亡,其余的28名消防員也因?yàn)檫^量的輻射,沒多久就全部犧牲了。 損毀的反應(yīng)堆爐心當(dāng)時還有1200噸的燃料在燃燒,輻射粒子進(jìn)入大氣,隨風(fēng)飄散。這對周圍的環(huán)境造成了很大的影響。 所以,首先要控制住火勢。蘇聯(lián)政府派出了300架直升飛機(jī),往反應(yīng)堆里投混合硼酸的沙包,一共投了600噸,才把火勢控制住。但其中27人幾天后就因?yàn)檩椛溥^量而死亡。 雖然控制住了火勢,但并沒有遏制住核污染的擴(kuò)散和核威脅。尤其是先前消防隊(duì)為了滅火噴灑了大量的水,這些水都積在反應(yīng)爐底下,如果融化的鈾和石墨遇到水,那就會發(fā)生大爆炸,科學(xué)家估算,如果這些鈾全炸了,那整個歐洲都會被夷為平地。 于是,消防員冒死進(jìn)入現(xiàn)場,把水都抽干,最后這些消防員全部都犧牲了。除此之外,蘇聯(lián)政府還出動了直升機(jī)投擲了2400噸鉛塊,這樣才把火給熄滅了。但是鉛遇到熱會溶解,人吸入鉛就會中毒,所以這些飛行員也全部犧牲了。 這也只是解決了核威脅,至于核污染,最大的問題是擔(dān)心會滲透到地下,污染地下水。于是,政府調(diào)來10000名礦工,挖出了深達(dá)150米的地道,到爐心再挖開周邊30米,注入了大量的冷卻劑,然后圍上了一層水泥墻。日后,這些礦工中的1/4沒有活過40歲。其他活下來的,基本都是百病纏身。 ![]() 緊接著,蘇聯(lián)在爆炸的反應(yīng)堆周圍建起了一個長170米,寬66米的鋼鐵石棺,把整個反應(yīng)堆給封死了。 ![]() 但這還沒有解決空氣中的污染物,蘇聯(lián)政府派出直升機(jī)噴灑名為“波泡”的液體,這些液態(tài)可以和輻射物混合稱為“灰泥”落到地面上,然后再找人來清理這些“灰泥”,而清理這些“灰泥”調(diào)用了10萬的后備軍人和40萬的平民。這些人最后基本上不是早亡,就是身體殘疾。 ![]() 在如此慘烈的挽救之下,才把這次事故的局面穩(wěn)定下來。因?yàn)橥炀染置?,蘇聯(lián)投入了大量的人力和財(cái)力,最終也導(dǎo)致了蘇聯(lián)的解體。 不過當(dāng)年的石棺只有30年的壽命,也就是說到了2006年,這個石棺就沒有辦法再封死事故現(xiàn)場了。而蘇聯(lián)已經(jīng)解體,切爾諾貝利如今是在烏克蘭境內(nèi),烏克蘭并沒有經(jīng)濟(jì)能力再造一個石棺。 而鈾的半衰期是24000年,也就是說輻射量減少一半需要24000年。如果放任不管,那對整個世界都是一個很大的威脅。 后來在全球多個國家的一起努力之下,重新建造了一個新的石棺。 ![]() 如今的切爾諾貝利前幾年科學(xué)家重返了切爾諾貝利的隔離區(qū)。原以為這里會死氣沉沉,即使有動物,也會是那種受到輻射的畸形的動物。 可萬萬沒想到,隔離區(qū)已經(jīng)成為了野生動物們的天堂,雖然這里的動物要飽受輻射之苦,但比起人類對他們的傷害,輻射根本算不上什么,所以這場事故對它們而言,反倒成為了好事。 ![]() 在隔離區(qū),再度出現(xiàn)或被引入的動物有:
可以說是生機(jī)盎然。 ![]() 你看,對于動物來說,人類可能比核武器還可怕。 |
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