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自食其果—福岛核电站事故始末
作者:acfun.tv 【阅读原文】

    世界上,几乎所有人都知道美国是世界上核电站最多的国家,很多人也知道,法国是世界上核电站第二多的国家,核电能排到世界上第三名的是谁呢?没错,这个国家就是日本。

   日本共有在运行的商用核电站共计54座,其中30坐是沸水堆,剩下的24座是压水堆。同时,日本还有数座试验快堆,几座气冷堆和一座重水堆。

   从核电在国家电力中的占比来说,日本仅次于法国,排名世界第二。日本核电电量占到了全国总电量的29.21%。

   对一个资源匮乏而工业发达的国家来说,核电上天赐给他们的礼物。核电因为清洁,廉价,能量密度大等优点。从70年代开始,一直为日本的经历发展提供能 源,是日本工业发展的重要的基础。直到福岛核事故前夕,日本还还对为其国家的核电业规划更加宏大的蓝图。但是,由于贪婪,由于自私,由于侥幸,日本将上帝 送给他们的礼物变成了上帝给他们的惩罚。

   日本核电站的大规模建设始于70年代,那是日本正是经济发展的黄金时期,强劲的经济对能源的渴望一天比一天强烈,而作为一个资源匮乏的岛国,日本继续一种经济廉价的能源解决他们的燃眉之急。

   在这种情况下,沸水堆核电站,由于其结构简单,造价便宜,维护方便,建造周期短等优点,受到了日本政府的青睐。尤其是通用电器公司的“Mark1”沸水反应堆,成了日本建设核电站的首选堆型。

    这种堆型的建筑方式十分特别。它是先建造反应堆的核心部分,包括堆芯,热传输系统,安全系统,然后在外面简单的加一个厂房。相比压水堆先建造固若金汤的安全壳,然后开始建反应堆相比,“Mark1”型反应堆的建筑省钱省工省力,简直像搭积木一样简单。

   福岛第一核电站的6台机组,福岛第二核电站的4台机组,虽然由于建造年代不同,其技术水平有高有低,但是基本构型都和“Mark1”反应堆一致。

   在那个时候,人们认为反应堆十分安全,像压水堆那样巨大而坚固的安全壳,人们觉得是多此一举。而直到1979年发生的三里岛事故,人们才发现正是那层 安全壳,才避免了三里岛事故演变成一场灾难。而在1986年,人们才发现没有安全壳的沸水堆发起疯来是多么恐怖。

    从切尔诺贝利核事故发生后,福岛核电站虽然同为沸水堆,但是这么贵重的东西不能就因为是没有安全壳的沸水堆就拆了吧,那只得采取补救措施了。于是,福岛核电站所属的东京电力公司为这些核电站加上了一层所谓的“安全壳”。

   这个所谓的“安全壳”,就是在反应堆厂房外围加上了一层稍微厚一点的钢筋混凝土结构而已。之所以这个称为“所谓的安全壳”,是因为真正的安全壳并不是 简单的一层水泥,而是包括喷淋系统,气体交换系统,预应力混凝土结构等一系列复杂的系统和结构的。福岛核电站对与反应堆厂房的这种改造,仅仅寻求心里安慰 而已。

    日本是一个处于断层带上的岛国,地震是这个国家已经习以为常的自然现象。为了尽量减少地震的破坏性,日本对于地震的研究一直走在世界的前列。对于核电站这么重要的东西,日本的相关研究机构当然不会放过。

   地震带来的次灾害是海啸,福岛核电站关于海啸的初始设计是基于一个例子。这个例子是1960年的智利大地震,当时这场地震引发了3.1米高的海啸。这 场海啸算是这几十年来比较大的海啸了。于是福岛设计时,就将海堤能预防海啸的高度设为5米。比智利那次海啸还多出了近2米,福岛核电站的老板东京电力公司 就这么安慰自己。

   但2008年,日本地震调查研究促进会总部经过研究,提出一个分析模型,这个分析模型显示,如果日本岩手县附近发生如1896年明治三陆冲那样大的地 震(8.3级),那么福岛核电厂附近海域的海啸将达到惊人的15米,这么高的海浪足以淹没整个福岛第一核电厂!这个预言是惊人的,当时谁也没想到这个海啸 会在仅仅三年后真的发生了。

    作为福岛核电站的老板东电公司,他们极其讨厌这些研究机构的模型和假设,他们认为这些研究人员是吃饱了撑得没事干,整天想些事情来折磨东电。如果真的接受这个假设,那建筑新的海堤的资金将是一大笔钱,但是,可能这海堤在一百年内都发挥不到作用。

   虽然内心讨厌这些研究机构,东电公司表面上还是做得很谦虚,他们发了一道回信,信上说:“尊进的各位研究人员,感谢你们对福岛核电站的关心,但是我们经过评估和考虑,觉得你们的假设过于空洞,我们决定保持现状。”。

    虽然拒绝了这个协会,但是另一个机构不久又给东电发了个研究报告。

   2009年,日本土木工程学会通过研究,他们认为福岛应该至少将福岛海堤防海啸的标准提高了6.1米。

   可是当土木工程学会将自己的研究报告告诉东京电力公司时,东电的领导想都没想就拒绝了:“没事没事,就算有这么高的海水漫过来,我们直接用海水泵向海里排水,也能保证核电站不被淹没。”

   东电公司就这么两次错过了拯救福岛核电站的机会,或许这两次是上帝的暗示,既然拒绝改变,那上帝也会发怒的,不作死就不会死。

    下面让我们穿越回2011年,进入当时福岛核电站,看看究竟发生了什么?

    2011年3月11日,福岛第一核电厂1、2、3号机组正处于满功率运行状态,一切正常。4、5、6、号机组正在进行停堆大修。

   但是,4号机组反应堆刚进行卸料操作不久,从反应堆内卸出的乏燃料暂时存放在乏燃料池中。刚从反应堆内拉出来的核燃料具有极强的放射性,不断的放出大量的衰变热。不过这些乏燃料均泡在超过7米深的乏燃料水池中。

   乏燃料水池的作用有两个方面,第一个方面就是冷却乏燃料。乏燃料内的水是纯度极高的提纯水,几乎和蒸馏水一个级别。这些冷却水从乏燃料池入口流入,流 进乏燃料时带走乏燃料产生的衰变热,再流出乏燃料池进行冷却。正是这种源源不断的流水才能保证乏燃料的冷却。乏燃料池内的容量虽然很大,大约有一个3个标 准游泳池那么大,但是若流水被阻断,乏燃料强大的衰变热也会很容易的将这已满池的水蒸发干净。

    乏燃料池还有一个功能,就是屏蔽辐射。水是辐射线的良好的屏蔽体,一般来说,7米深的水可将乏燃料的辐射线降低约1百万倍。因此,虽然乏燃料池水下的燃料辐射可能有上万毫西弗,但是乏燃料池水面上的辐射却可以接近于零。

   在正常情况下,乏燃料池应该是反应堆厂房内辐射最低,最干净的地方。当然,这也仅仅是正常情况下。

    下午14点46分,日本本州岛东海岸区域发生里氏9级地震。

   核电厂不怕地震,即使大地震,核电站也未必会怕。核电厂的选址十分严格,一般的核电厂都是建在一个整块的地层上,比如说一个整块的岩层上。同时,在反 应堆建造期间,大量的混凝土保证反应堆的底部是一个牢不可破的整体。正因为如此,在地震来临时,反应堆只会整体产生轻微的摇晃,而不会导致反应堆厂房以及 建立在这个牢固地基上的设备跌落或损坏。

   在地震刚发生时,福岛核电站毫无压力,1、2、3号机组的地震监测仪器马上就探测到了强烈的震动。根据预设的程序,反应堆自动停堆,各机组的应急柴油机正常启动,给反应堆的各个核心设备供电。

    自动停堆后,反应堆控制棒插入堆芯,完全吸收了链式反映产生的中子。此时,不再有新的裂变能量产生。此时,只要反应堆的衰变热导出系统正常,那就一切正 常,什么事故也没有。在地震发生后的半个小时内,这一切确实都是正常的,各个机组主控室内操纵员冷静地按照预定的程序操纵反应堆。或许,这次地震本来仅仅 只是他们下班后的一个谈资而已。

    然而一个小时后,一切都改变了。因为这时来了一个比地震更可怕的恶魔--海啸!。

    核电厂防御事故的思路是纵深防御。所谓纵深防御,就和打仗一样,面对敌人设好几道防线,当第一道防线被突破时,还有第二道,第三道,只要这些防线中有一道防线守住,就可以保证不会出事。

   福岛核电厂也是一样,为了保证在任何情况下都能保证关键设备的正常供电,福岛核电厂的供电系统也有几道防线。

   首先第一道防线是各个机组的电力相互支援。这样可以保证一台机组意外停堆的时候,旁边的机组还能为其供电,保证关键设备正常运转。不过可惜的是,这次地震让所有电厂所有机组停运,各机组因为不能再发电而不能相互支援,第一道防线被摧毁了。

   不过这只是第一道防线而已,后面还有好几道防线呢?这个时候福岛核电厂所有的人员都很淡定。

  这第二道防线便是应急柴油发电机,应急柴油发电机会在失去电源后自动启动并为核电机组关键设备供电。应急柴油发电机具有很强的自持能力,而且每个机组不止 一台柴油发电机,即使在地震中单台柴油发电机故障,这第二道防线仍然可以发挥作用,保证一切正常。在地震后,这第二道防线正常发挥了作用。一切仍然正常。

   然后就是第三道防线,就是厂外应急电源。当应急柴油发电机也由于故障损坏的前提下,核电机组仍然可以通过与电网从别的电站获取电能,为关键设备供电。 要摧毁这道防线,除非摧毁附近的电网。以前,人们认为只有战争才会摧毁电网,因此,人们认为,设置了这三道防线,核电站基本上是万无一失了。

    但是,不放心的设计师并没有满足于此,他们还设置了第四道防线。

    这道防线,就是蓄电池组。有了这道防线,即使核电机组失去应急柴油发电,失去电网的支持,仍然可以在一段时间内保证关键设备供电。这个一段时期,对于福岛 第一核电站的各个机组,准确的说是8个小时。如果在这8小时之内能够从厂外运来移动发电机并接入机组,还是可以保持核电机组安全的。

    但是不幸的是,天灾人祸加在一起。这四道精心布置的纵深防线却被一一突破,终于酿成了堪比切尔诺贝利核事故的人类和平利用核能史上的第二次7级核事故。

    前文已经讲过,福岛核电站只能应对小于5米的海啸。这么柔弱的海啸防御能力,即使是一场较大的台风,也可以让福岛核电站发生水淹事故。我好奇的是,福岛核电站这几十年来运气竟然如此之好,难道这几十年来连台风也没遇到过?

    而同时,福岛核电厂的应急柴油发电机布置也存在问题。1、2、3号机组的应急柴油发电竟然布置在厂房的地层地下室内。所谓地下室,也就是地面以下。这样来看,这些应急柴油机的竟然是布置在海平面以下的。我不理解当时这样布置发电机的理由。

    地震发生后一个小时,海啸来了。根据当时日本气象和海事部门的测算,当时袭击日本的海啸最高达到了39.8米,而正面袭击福岛第一核电厂的海啸达到了15 米。这个时候,懂算术的孩子都知道,减去福岛第一核电厂那可怜的5米不到的海啸防御能力,福岛第一核电厂在海啸来临后,几乎都泡在了10米深的水中。

    在10米深的海水中,第二道防线,那出于地下室内的应急柴油发电机很快被摧毁。第三道防线呢?在浪高最高达到39.8米的海啸中,福岛第一核电厂附近的电塔纷纷倒塌,电网也被摧毁了。

    此时,仅仅第四道防线,那些蓄电池还在努力地保证反应堆的安全。

    但是第四道防线却只能支撑8个小时,如果8个小时候没有后备电源前来支援,那么第四道防线将被拖垮,核电机组将无险可守,只能静静地,眼睁睁地看着事故发生。

   海啸过后,福岛第一核电站厂区一片狼藉。福岛第一核电厂内的各机组主控室内的操纵员赶紧将目前面临的紧迫情况直接向东京电力公司报告。他们报告的内容均一致:“核电厂内所有应急发电机损坏,急需要从外部运来应急柴油发电机支援!”

   东京电力公司从前是不喜欢研究机构从理论上分析自己下属的核电厂的潜在安全隐患的。以前他们拒绝了研究机构关于福岛核电厂海啸预警能力不足的研究结果,当然也拒绝了随之产生的应急方案—“他们根本没有预备移动应急发电机”。

    因此,当福岛核电厂传来急需移动发电机的求援电报时,东电公司总部的主管一片茫然,很久之后,他们想起了给政府打电话,向日本政府求援。但是,东电公司没有把事故说得那么严重,因为这样太丢面子了。

   东电公司只是简单地向政府表示:“我们福岛核电厂暂时失去了厂用电,希望政府能够给我们提供一些。当然,福岛核电厂现在一切正常。请放心!”

    日本政府很信任东京电力公司,毕竟是日本最大的电力公司之一,他们都说没事了,那肯定就是没事了。不过,日本政府听说福岛核电厂需要救援,还是指定关西电力公司支援福岛核电厂。

    但是,时间是关键,第四道防线只能撑8个小时!到了3月11日23点,福岛第一核电厂已经完全失去了厂用电。

    此时,反应堆内发生的事情,和三里岛核事故,切尔诺贝利核事故那时的反应堆内发生的事故一模一样。

    由于没有足够的冷却水供给,反应堆内的燃料棒的衰变热无法导出,导致堆芯内的冷却水温度不断升高,最终沸腾。高温高压的蒸汽开始突破堆芯回路内的一些 薄弱环节,开始向厂房内泄漏。而由于冷却水变成蒸汽成堆芯内逃逸出去,使得燃料棒开始裸露在空气中,彻底失去了冷却。

    失去冷却的燃料棒如恶魔一样,开始展开其狰狞的面目。

    作为沸水堆核电站,福岛核电站的反应堆设计十分独特。围绕着反应堆,有一个巨大的-圆形水槽。在反应堆出现故障时,这个圆形水槽可以与反应堆联通,通过这个圆形水槽内的水来冷却因为衰变热不断升温的反应堆。

   不过,这个圆形水槽与反应堆联通需要通过一道用电驱动的阀门。在事故发生后的前八个小时,蓄电池组的电能可以保持这道阀门全开,而不久以后,由于蓄电池电能耗尽,这道阀门因为失去动力而关闭,反应堆彻底失去了冷却。

   1、2、3号机组电力失去在差不多的时间。由于衰变热无法排除,堆芯温度不断升高,反应堆由于承受不来高压,开始产生破口。堆芯中的冷却水不断蒸发却得不到补充。

    燃料棒由于堆芯水蒸气的不断蒸发,开始裸露在空气中。燃料棒内的热量首先将自身熔化,然后巨大的热量又熔化了包裹着燃料的锆合金。这是灾难的真正开始,熔 化的高温锆合金与高温水蒸汽发生反应产生大量的氢气,氢气由于其密度低,开始不断的从毁坏的反应堆溢出,在反应度厂房顶部聚集。

   同时,失去包裹的燃料中,大量的放射性元素在水蒸汽的裹挟下,在反应堆厂房内四处飘荡,甚至随着反应堆厂房向外泄漏。

    这次事故与三里岛和切尔诺贝利事故不同的地方在于,前两次事故发生时,反应堆操纵员对堆芯内发生的一切浑然不觉。而福岛核事故不同,反应堆操纵员对三台机组内发生的事故几乎一清二楚!

    但是,他们没有采取断然措施。在失去蓄电池电能不久,现场的工程师就已经向福岛核电厂和东电公司的管理层建议,使用海水作为冷却水来冷却反应堆。但是,从福岛核电厂到东电公司,没有一个人敢拍这个板。

    为什么?因为用海水冷却反应堆意外着这些核电机组要彻底报废。而每台机组的造价高达数亿美元,而且每年创造的收入又是数亿美元。如果东电公司的老板怪罪下来,拍板的人当然吃不了兜着走。

    利益泯灭了良知。

    当然,作为福岛核电站的所有者东电公司,他们不到万不得已也是不会下令用海水冷却反应堆的。他们一直以来心存侥幸,这几十年来福岛经历了多次地震都安然无恙,他们认为福岛核电厂这次还会挺过去的。

   接着,现场的工作人员报告,反应堆厂房内辐射剂量快速升高,高出正常水平上万倍,这意味着反应堆已经损坏。但是东电公司的领导认为,虽然反应堆出现损坏,但是修复后仍然可以继续使用。

   东电公司的领导层之所以这么淡定,还有一个原因就是移动发电车已经运到了福岛核电厂现场。他们相信,接上移动电源后,一切都会转危为安。

    移动发电车运抵现场后,却出现了一系列的问题。

    首先,原本为应急预备的电源接口,很多已经损坏,或者因为泡水,存在短路或者接地的风险。如果贸然接入电源,不仅不能供电,移动发电车还很有可能因为短路被烧毁。为此,抢险人员不得不先对电源接口进行清洁和检查,这就耽误了很多时间。

    接着,新的问题又出现了,从外面赶过来的抢险人员询问福岛工作人员,电源如何接入时。福岛的这群工作人员却傻了眼,回答“不知道”!

    这让外来支援的抢险人员赶到惊讶,经过询问他们才知道,原来福岛核电站这些年很少进行这类应急演戏,工作人员只知道这里有个电源接口,因为没有使用过,也当然就没有人去研究过。

    支援人员又问,你们这些年轻人不知道,当年参与建设核电站的那些人,或者那些人的徒弟们,应该知道一些吧。然而,支援人员得到的答案却更加让他们失 望。日本人是个极其要面子的,当年那些人的徒弟,不到实在不得已,也不会问师傅这些问题,更别说其他的新员工了。由于这新老工作人员间交流过少,使得这些 东西几乎没有人懂。

    没办法,支援人员只好找到图纸自己研究起来。到了12日凌晨,移动电源才接入核电站的电源接口。各种水泵才开始运转起来。此时,距离福岛核电厂失去全部电力以及过去了好几个小时。

    当初三里岛核电站2号机组失去冷却才十几分钟,就造成了堆芯大部分熔毁;而切尔诺贝利核事故中,4号机组失去冷却也不过几十分钟,堆芯就已经大量熔毁并发 生了爆炸。福岛核电站的三台机组,虽然刚开始冷却了8个小时,但是接下俩几个小时没有冷却,那能幸免吗?答案是否定的。

    交流电已经接入,各个重要的电机和阀门又可以运转了,工作人员赶紧想反应堆内注入冷却水。但是又有了新的问题,反应堆回路内由于压力太高,冷却水根本无法注入。

    这个时候,东电公司才意识到问题的严重性,都到这个时候他们还是没有采用大量灌注加硼海水来冷却反应堆的建议。他们想到了一个对他们自己的利益来说更加好的方法,那就是给反应堆泄压。

    所谓的给反应堆泄压就是将反应堆内的放射性蒸汽排放到空气中,降低反应堆内的压力。当反应堆内压力下降后,继续给反应堆注入干净的纯水。这样,虽然放射性气体的释放会污染周围的环境,包括土地和海洋。但是反应堆保住了(PS:实际上还是保不住)。

    至于能有多少人知道那到底有多少辐射呢,那还不是东电公司自己说了算!到时候道个歉,鞠个躬,或者某人辞职平息一下民众的愤怒,事情就这样摆平了,说不定 还会得到国际社会的一致好评呢。因为民众没有专业的能力,除了被忽悠,根本对此没有别的办法。至于置身事外的国际社会,他们只会看到东电公司的公关秀,小 日本的鞠躬道歉辞职的公关手段已经深入国际,深得国际上的认同和好评的。

   东电公司之所以面对危机如此自负,甚至对可能出现的危机想到的不是去制止,而是去掩饰,这是有原因的。原因就是东电公司隐瞒机组的安全状况已经不是一 次两次了。日本作为世界上第三大核电大国,其政府对核电站的管理还是十分严格的。日本有严格的原子能法,专门的原子能管理部门,这些部分依据原子能相关法 律对日本国内的各个核电站进行定期不和不定期的抽查。

    根据法律规定,如果核电厂在抽查中发现机组内存在安全隐患,是必须停止发电进行整改的。而事实上,东电公司所属的各个核电站,由于运行年限长的问题,大大 小小存在一些问题。但是东电公司并没有老老实实的按照法律规范和行业标准进行整改,他们采取的措施是伪造数据。

    在过去的十年内,日本的原子能管理部门在东电公司下属的各个核电站发现伪造数据的事件十几起。按照管理部门的检查方法,有理由怀疑,还有更多的伪造数 据问题未被发现。直到福岛核事故前不久,东电公司由于福岛核电厂的各个核电站快到了设计寿命。为了延长核电站的使用寿命,才开始老老实实的认真整改。

    按照核电厂的一般应急程序,当反应堆内测到大量非正常的辐射剂量,同时,核电厂区内也测到非正常辐射物质时,核电厂应该进入厂区应急阶段并通知政府做好核电厂周围居民的疏散工作,而且此时政府应该介入福岛核电厂的应急。

    同时,地震发生以来,日本政府对福岛核电厂也是万分紧张,多次询问福岛核电站是否需要政府介入,但是福岛核电厂和东电公司依然说:“没问题,我们自己能摆平。”

    到底行不行,还是要看实际行动。

    当应急人员第一次对反应堆安全壳进行泄压操作后,他们发现了更严重的情况。此时,交流电已经陆续恢复,从主控室内的仪表上可以看到反应堆厂房内的关键数 据。他们发现,虽然反应堆外层厂房的压力有所下降,但是内层厂房的气压却高达600KPa,远远高于反应堆厂房设计可承受压力400KPa。因此,即使卸 除了外层厂房的压力,仍然难以将冷却水注入核心反应堆!

   为了保证冷却水的注入,工作人员又先后进行了多次泄压操作。这每一次的泄压操作都牵动着全世界的心。这种行为名为泄压,实际上是明目张胆地向环境排放 放射性物质,这是在核电厂辐射物质管理总决不允许的。因此,为了稍微安抚惊恐的人们,每一次泄压排气操作前,东电公司总是装模作样的召开一个新闻发布会, 表示自己这是“迫不得已”,再然后就是鞠躬,致歉…… 说白了别人的生命健康不关我事,我自己的利益才是最重要的。日本这种做法核电史上第一次。

    经过多次泄压操作后,福岛核电站终于没有发生切尔诺贝利核事故中那样的蒸汽爆炸,但是这却是以牺牲坏境来换取救援时间的做法。救援人员终于可以将冷却水注 入反应堆内了,但是他们不知道是有意还是无意,忽略了另外一个问题,那就是反应堆厂房顶端聚集的大量的可燃气体—氢气。

   目前的2代或2代+的核电站,在反应堆厂房内都有复合消氢装置,这种装置可以保证随时将反应堆内存在的氢气消解掉,防止氢气聚集发生爆炸。但是福岛核 电站作为老式的沸水堆核电站,建于七十年代,根本就没有这种装置。虽然在国际核电同行交流中,已经多次建议或报告在反应堆厂房内安装复合消氢装置对反应堆 安全的重要性,但是不知出于何种原因,福岛核电站没有这种装置。

   反应堆内依然在持续的注入冷却水,不过又出现了新的问题—水量不够!这意味着已经严重损坏的反应堆又一次失去冷却!

    接着,现场人员检测到反应堆厂房内含有大量的氢气,由于反应堆失去冷却,温度持续升高,随时都会有爆炸的风险!听到这个消息,所有的救援人员扔下东西跑了,不跑就等于送死,没有日本人愿意为了这个反应堆送命,除了小清新文学作品中的日本人。

    12日15时36分,福岛核电站一号机组首先发生了氢气爆炸。此次爆炸的强度之大,使得反应堆厂房顶端的混凝土全部被炸飞,只剩下一个空荡荡的钢结构架子。

    在爆炸发生时,日本东京电视台的直升机正在进行现场直播,这爆炸的恐怖一幕,通过摄像头,让全世界的观众都看到了。于是,东电公司的公关很应景的出现 了。他们虽然一脸严肃,但是说出来的话只能忽悠外行。他们安慰公众:“虽然发生的氢气爆炸,但是反应堆安全壳依然完整。”

    谈到“安全壳”这三个字,不仅是不明真相的群众,就是全世界的核电同行,都有点迷糊了。福岛核电站的安全壳,到底是指什么东西?

    在说“安全壳”的问题之前,应帖子中的留言补充一个插曲,就是日本电网电压和频率不匹配的问题。

    日本的电网系统十分特殊,全国的电网并没有统一的规划,而是由十个电力公司分别管理。按照中国人的理解,我们日常使用的家用电,是220伏特50赫兹的交流电,无论是在北京上海等大城市,还是偏远的山村,都是同一电压,同一频率。

    但是日本却不同,日本的电网的低压电从500多伏特到100多伏特的5个等级,而频率也不尽相同。东京电力公司所属的电网,其电压的频率比较特立独 行,是60赫兹,而其他电网的却是50赫兹。电压不同还好说,在不同的电压的电网间加一个变压器,就可以实现电网之间的相互支援,但是频率就不一样。

    大家都知道,同一个电网中,必须保持电压和频率是一致的。因此东京电力公司的电网要想与其他电力公司的电网在出现问题时相互支援,必需通过一个复杂的变电站,以实现电压和频率的转换。这种情况,平时倒是没什么,但在福岛核事故发生时,却出了大问题。

    福岛核电站设备使用的交流电频率是60赫兹的,而最初运到现场的移动发电机只能提供50赫兹的交流电,这一问题导致移动发电机简直成了废物,最终让福岛核电站的第四道防线被时间摧毁。

    好,下面再回到“安全壳”的问题。

   对于“安全壳”这个问题,对于压水堆来说比较好理解,就是我们通常看到了核电站全景图中的那个圆柱体的东西,也就是人们口中所谓的“反应堆”。

   对于压水堆来说,安全壳是核反应堆安全设施最重要的一部分,也是防止核反应堆故障后阻挡放射性物质扩散到环境中去的最后一道防线。从三里岛核事故中, 我们已经发现,这道防线是十分有效的。三里岛核事故中,堆芯熔毁的程度和速度,都远超过了福岛核事故反应堆,但是因为有坚固的安全壳,所有几乎未对环境造 成影响,也没有影响旁边的三里岛一号机组的运行。

    而对于沸水堆来说,安全壳这个概念就比较混乱了。比如切尔诺贝利核事故中,四号机组根本就没有安全壳,反应堆厂房,就是一道比较厚的混凝土墙而已,这道墙 的主要作用是屏蔽反应堆的放射性射线,并不能承受强大的氢气或者蒸汽爆炸的冲击波。LZ经过查阅相关资料发现,所谓的福岛核电站的“安全壳”,这只是东电 公司偷换了概念,福岛核电站的所有机组,根本就没有真正意义上的“安全壳”。

    那东电公司口中的福岛核电站的安全壳,到底是指什么东西。

   在福岛核电站建立之初,也和切尔诺贝利核电站的反应堆一样,只有一道比较厚的混凝土反应堆厂房。后来觉得这样不安全,就将反应堆厂房的混凝土墙进行了加厚和加固,他们称这个为安全壳,但是这增厚的墙在爆炸中塌了。

    但是为何东电公司的发言人却说反应堆的“安全壳”依然完好呢?因为,还有一个东西叫做“安全壳”,这就是包裹反应堆的-圆柱状的钢结构。但是,这个东西并 不是理论上的、符合国际定义的安全壳,只是给反应堆的压力边界取了一个更好听的名字而已。也就是说,东电公司声称没有损坏的“安全壳”,就是反应堆的外 壳。

   明白了这些,所有懂核电站的人,就只能“呵呵”了。为什么?因为退一万步,我们就承认反应堆的外壳是“安全壳”,但是懂行的人都知道,反应堆厂房内发生了氢气爆炸,这个所谓的“安全壳”怎么可能没有损坏呢?

    在前面描述核事故时,我们已经知道,发生氢气爆炸必然发生了锆水反应,而发生锆水反应必然是反应堆堆芯的燃料棒无法得到足够冷却,导致燃料棒过热熔化,锆 合金外壳破裂并熔化,锆合金都熔化了,作为不锈钢的反应堆外壳还能保持完整吗?如果反应堆外壳是完整的,就那么一个密封的区域,其中的氢气是怎么逸出到反 应堆厂房顶层并积聚的呢?只有一个解释,那就是这个所谓的“安全壳”已经损坏了,放射性物质正不断地从反应堆中逸出,不断的扩散到环境中。

    作为商用核电站,关于核电站的运行信息,国际上一直有一个共识,那就是透明,就是要毫无隐瞒地向社会和政府相关机构通报真实的情报。但在一号机组发生氢气 爆炸,反应堆厂房成了一片废墟的时候,东电公司的发言人竟然可以在新闻发布会上大言不惭的说“安全壳”完好,让公众放心。那么,可以肯定,他们也对日本政 府隐瞒了安全壳已经损坏。放射性物质在污染环境和海洋的事实。

    谈到这里,大家可以发现,虽然苏联在处理切尔诺贝利核事故中的行为遭到了国际社会的广泛批评,但是相比日本政府,苏联政府的救灾真的可以称得上专业,及 时,负责。苏联政府在得知事故后,第一时间派遣了大量人员,调集大量物质进行抢险,疏散群众,密切关注环境中放射性物质的扩散范围。直到今天,虽然国际上 扔批评苏联政府当初在新闻发布中对事故的隐瞒,但是几乎没有人对苏联的救灾行为提出批评。对于苏联处理切尔诺贝利核事故,常见的词语是牺牲,付出,集全国 力量,勇敢。那我们看看日本是怎么做的?

    对于东电公司,他们在一号机组爆炸后,极力在新闻发布会上欺瞒公众和政府。在一号机组爆炸后,他们才不情愿地开始用海水对成了废墟的反应堆进行冷却。但是,这个时候已经不是用海水就能控制反应堆的了。

   首先,爆炸后,一号机组大部分管道都受到了损坏,就算将一号机组泡在反应堆中,也不能保证海水能到达反应堆堆芯。此时,日本自卫队的直升机向反应堆顶上洒水,除了作秀给世界人民看,根本对控制损坏的反应堆起到任何作用。

    经历了切尔诺贝利核事故,人们对辐射都有了更多更清醒的认识,自卫队已经不是皇军,没有人会为了反应堆“玉碎”,他们知道驾驶直升机接近反应堆是什么后 果。因此,他们大部分人驾驶直升机在离反应堆很高的高度洒水。看过电视录像的人们肯定都有印象,日本自卫队直升机为反应堆洒水的样子和我们在家用喷壶给盆 景洒水的样子差不多。

   对于一个衰变热都可以在半天时间把一个游泳池蒸发干净的反应堆,日本自卫队的这种行为是在玩弄世界人民的智商吗?

    东电公司让自卫队给爆炸后的一号机组洒水这种行为,受到国际上的广泛的批评,他们知道这忽悠不了世界,再一天后,才悻悻地宣布这种救灾措施没有效果。

   但是,这个时候用海水冷却一号机组的做法,不仅没有效果,还带来了巨大的麻烦。爆炸后的一号机组,一片废墟,如果把它比作一个脸盆,那它就是一个浑身窟窿的脸盆,而这个脸盆中间,还有一个已经损坏了的,不受控制的反应堆。

   东电公司不断向一号机组废墟上注入海水,而海水流过废墟后,使得海水中带入了大量的放射性物质,这些放射性海水从一号机组的废墟的各个破口处不断流出,流得到处都是。一些海水开始流入旁边的太平洋。

    刚开始,东电公司利用核电厂内的贮水池储存放射性废水,但是要让这么大的反应堆冷却下来,必须持续的注入海水,贮水池很快就满了。接下来怎么办,接下来又 运来一些水箱,但是水箱能撑多久,很快,水箱也满了。现在怎么办呢?想必大家都知道了,现场救灾的员工会在适当的时候,“无意间”或者“操作错误”打开一 些阀门,让这些放射线沸水流入太平洋。

   自从福岛一号机组爆炸后,日本周围的各个国家都加强了对海水放射性元素的检测,他们就是防着日本这招。日本当然知道,所有他们每次在偷偷排放完放射性 废水后,都会在新闻发布会上为自己对员工的管理不当而致歉,实际上就是说,反正水我已经排到了海中,给你们面子道个歉,你们爱咋咋地。

   当然,东电公司虽然经常排放沸水,但是总不至于天天去道歉吧。于是,他们更改了公关措施,他们在大量排放沸水时,才会发布公告。至于平时少量废水的排放,他们是隐瞒的,所以我们才能经常看到新闻上的爆料,福岛核电站又偷排废水啦!

    不过,严格上说,东电公司虽然对处理福岛核事故不利,但是对于宣传还是做得很到位,或者说,达到了自己的目的。至少在一号机组爆炸后,东电公司不断隐瞒事 故消息的时候,很多人,包括很多中国人,还在为日本祈祷,称赞日本人的职业素养,献身精神。这些人不知道,对于福岛核电站,东电公司有更好的、更成熟的、 更有效的救灾方案,只是他们顾及自己利益不愿实施而已。

    这个方案是什么?大家回过头来看看切尔诺贝利核事故核事故,再与福岛核事故对比一下就会发现这个方案是什么。

   福岛核事故和切尔诺贝利核事故有着很多的相似点,比如,二者都是沸水堆,都发生了氢气爆炸导致反应堆厂房成了废墟。而对比切尔诺贝利核事故,福岛一号 机组并没有着火,也没有大量的放射性物质爆发式逸出,这都为及时处理事故,阻止放射性物质继续扩散提供了有利条件和时间。

   在八十年代,切尔诺贝利核事故发生之初,苏联政府可以依靠自己的一己之力,迅速的扑灭反应堆的大火,封闭变成已成废墟的反应堆,在十几天的时间内就阻 止放射性物质的继续外泄,并在四个月内建立石棺,完全封闭反应堆并重启切尔诺贝利核电站的其他三台机组。而作为二十一世纪的日本,世界第三大经济体,机器 人极度发达,核电运行经验极度丰富的日本国,竟然对于一个比切尔诺贝利核事故轻得多的事故,除了用海水浇灌,而没有任何办法?这可能吗?

   福岛核事故发生初期,放射性物质扩散还不严重,他们不需要撤离福岛核电站周围居民,也不需要五十万大军带着铲子铲核燃料,东电公司只要复制苏联政府当 初处理切尔诺贝利核事故的某些行动,就可以在短期内迅速的摆平事故,但是他们却什么也没有做。为什么?很多核电业内的人都很好奇。

    当然,若不是日本时任首相菅直人亲自下令,东电公司都不会积极地去用海水浇爆炸后的一号机组。

   一号机组爆炸后,2号和3号机组虽然暂时没有爆炸,但是却仍处于危险之中。

   此时的2号机组,出了一个问题。反应堆底层有个区域过热,这是由于当初停堆时有一根停堆棒没有完全插入到位的原因。堆芯的这个地方依然维持着微弱的链式反应,这导致堆芯这一地方过热,熔化。反应堆底部很快出现了大量的氢气,反应堆的底层也受到了损坏。

    氢气从反应堆底部的孔中逸出,发生了一场小爆炸。这场小爆炸并没有破坏反应堆厂房的外墙,但是却在反应堆的外壳上炸了一个洞。2号机组因为这场小小的爆炸 反而安全了。虽然堆芯一样的没有足够冷却,但是反应堆因为这个破口使得高温的水蒸气和氢气快速地逸出而没有在反应堆厂房内聚集,从而逃过了像一号机组那样 爆炸的厄运。

   不过,2号机组也是在发生了爆炸,没有再修复使用的价值后,才得到了海水冷却的。

    福岛第一核电站的3号机组就没有那么幸运了。3号机组比一号机组晚几年建成,其安全系统相比1号机组先进一些。所以,同样失去电力,1好机组发生爆炸的时候,3号机组还苦苦撑着。

   如果3号机组有知觉的话,在看到1号机组爆炸后,开始用海水进行冷却时,3号机组一定会乞求东电公司的领导也给它来一罐海水。不过,让人失望的是,看着岌岌可危的三号机组,东电公司的领导层断然拒绝了用海水对3号机组进行冷却的建议。

    东电公司的领导之所以在1号机组爆炸后仍然不愿用海水冷却,是因为他们心里还存在一丝侥幸。在1号机组爆炸后,东电公司竟然还对3号机组的安全存在侥幸, 这群人的心理素质还真是异于常人。要知道,除了切尔诺贝利核电站的四号机组,人类历史上发生过爆炸的反应堆就是福岛核电站1号机组了。而所有的人都知道3 号机组正在步1号机组的后尘,东电公司的领导层竟然还不采取当机立断的措施?!

   东电公司的领导认为,3号机组比一号机组坚固,安全设施更加先进,所有还有抢救的机会,因此,他们命令福岛现场的工作人员想尽一切办法保住3号机组。即使旁边躺着1号机组的尸体。

    东电公司似乎有点丧心病狂了。直到13日,离大地震已经过去两天,离3号机组完全十点已经过去了近30小时,离反应堆堆芯熔毁已经过去了数10个小时。工程师们确认反应堆已经毁坏无法修复,东电公司才同意用海水给3号机组进行冷却。

    当然,东电公司是不会让世界人们知道他们这两天来采取的混账行动。东电公司又开了新闻发布会,会上宣布:3号机组由于无法注入冷却水,准备用海水进行冷却。

   发布会上,依然是一脸的惭愧,鞠躬,道歉。东电公司这“无法”二字用得妙极了。它让人们会错误的认为,东电公司这两天来一直致力于挽救反应堆,防止反 应堆发生爆炸威胁环境。而实际上,东电公司这两天所做的,只是为了自己的利益而已。他们无法接受3号机组这十亿美钞被海水泡坏。

    不过,所幸3号机组终于迎来了及时雨,它苦苦撑了三天,终于得到了冷却水,即使是海水,它可以自豪地说,我还没有爆炸。不过,这个冷却海水来的太晚了。

   很快,东电公司又开始宣布:告诉一个好消息,3号机组用海水冷却成功!大家不要担心,可以洗洗睡了。

   真的吗?日本人话能信?实际上,此时的3号机组反应堆内已经危机四伏。两天没有冷却,反应堆早已干涸,反应堆厂房内满是高温高压的蒸汽和锆水反应生成的大量的氢气。它们在找一个机会惩罚那些自私的人。

    当东电公司宣布3号机组成功冷却不久,现场的工程师发现,注入反应堆的海水水位降低得很快,这当然是其中衰变热太大的缘故了。接着,反应堆压力越来越高,不断升高的压力让海水的注入变得十分困难,反应堆又一次得不到足够的冷却。

    3月14日下午14时11分,福岛第一核电站3号机组发生了爆炸,反应堆厂房瞬间成了废墟。3号机组让东电公司愣是一手弄残了。

   爆炸后的3号机组并没有像1号机组爆炸后不再有动静,爆炸后的3号机组不久开始冒白烟,这让所有人都开始担心3号机组会不会继续爆炸。正当人们担心不 已的时候,3号机组又开始冒黑烟,黑烟预示着废墟内着火了,而着火意味着放射性物质的扩散(参考切尔诺贝利核事故)

   东电公司终于采取行动了。什么行动?大家都知道了,可怜的几桶海水而已。他们在玩过家家么?

    再说说4号机组。4号机组虽然反应堆中没有燃料,但是前面提到的乏燃料池却成了一个更加棘手的问题。

   乏燃料池的构造十分简单,一个大水池,上面盖一个钢结构的厂房,就向一个老式的游泳馆一样。乏燃料池之所以结构这么简单,是因为水是辐射最好的屏蔽 体。泡在水中的乏燃料虽然和1号机组内的乏燃料没有区别,但是它们被泡在水中后,接受流水持续的冷却,静静躺水池底下反而看起来是那么美丽。

    但一旦在全厂失去电力后情况全部改变,乏燃料池由于水泵失电停运后,成了一池死水。接着,乏燃料池发生的一切和1、2、3号机组内发生的情况一模一样。乏 燃料得不到足够冷却,池水开始慢慢被蒸发干净,燃料棒熔毁,锆水反应,生成大量的氢气。接着,氢气发生爆炸,炸毁乏燃料池厂房。

    乏燃料池的爆炸比反应堆的爆炸更加麻烦。反应堆爆炸后,反应堆厂房的混凝土废墟,厚厚的钢结构都还覆盖着损坏的反应堆。这样能屏蔽一部分辐射,使得人员可以比较近距离的处理废墟。

   乏燃料池则不然,上文讲过,它的厂房仅仅是一个钢结构上蒙一层铁皮,爆炸后,整个乏燃料池便暴露在了空气中。乏燃料棒上致命的辐射线可以让任何敢于接近它的人立刻死去(参考切尔诺贝利核事故中用铁锹铲乏燃料的军人)。

   这种情况下,只能任乏燃料肆意的熔毁,放射性污染环境。至于海水冷却,那是好多天后的事情了。

   到了这个时候,福岛核电站已经成了辐射恶魔的天堂,东电公司为全世界人上演了一场现实版的人间地狱剧。这场剧目比切尔诺贝利核事故核事故恐怖百倍。那4座冒着白眼的反应堆废墟,就如四个张牙舞爪的恶魔。

    而东电公司带领福岛地区的人们,在全世界人们面前展现了日本民族良好的素养。因为爆炸了这么多反应堆,他们才开始不紧不慢的开始撤离福岛核电站周围的居 民。刚开始是撤离核电站周围3公里的居民,接着是5公里,接着是20公里。而撤离中,这些居民之所以淡定不已,并不是他们真的不怕辐射,而是他们的耳边一 直回想着东电公司的话:“只是反应堆损坏,损坏而已,没有对环境造成影响。”他们以为过两天就回来的,有的人干脆就不走了,觉得无所谓。

   福岛第一核电站都成了废墟,现在最重要的任务应该是如何快速地封闭这几座反应堆,阻止放射性物质的继续外泄污染环境。但是,此时东电公司突然成了一个核电白痴,他们不关心处理事故,反而在另一个问题上纠结起来。

   事故发生后,国际原子能机构将福岛核事故定为5级。这引起了东电公司的不满,他们觉得事故之多只能定为4级。他们一个劲的强调,事故并没有多少放射性物质泄露出来,没有对环境产生不利影响。国际原子能机构当然不会相信,于是围绕这个问题他们打起了舆论战。

   而此时的福岛核电站,核事故现场是什么状况呢?什么也没有,所有的人都撤离了,这里就像一个普通的垃圾场,根本没人管。偶尔才会有几辆直升机飞临上空,洒下毫无作用的一点水。

    而当年切尔诺贝利核事故发生的第二天,周围居民就开始迅速撤离,辐射物质的分布范围和未来预计扩散范围已经计算出来,周围拦河坝开始建设。事故现场,消防 员,直升飞机,军用卡车,苏联专业而有效地将所有力量集中在了控制受损的反应堆上。在福岛核事故现场会议当年的切尔诺贝利核事故核事故,每个人心中都会对 苏联这个曾经的帝国怀着无比的憧憬和钦佩。

   直到几天后,中国的一个公司捐给了日本一辆泵车,福岛事故现场才有大型几台大型机械的身影。。。。

    几天后,日本政府终于看不下去了,他们赶走了东电公司,终于派自卫队接管了福岛核电站这片废墟。

   而此时他们才发现,爆炸的机组底层产生了大量的裂缝,这些裂缝直通大海,这些天来,福岛核电站的放射性沸水一直在流向大海,至于流了多少,他们只能说“很多”。

  接着,福岛核电站周围测出了大量的放射性物质,东电公司终于没脸跟国际原子能机构争论事故定级的事情了。因为所有证据表明,福岛核事故的严重性,绝不会低于切尔诺贝利核事故,因此,福岛核事故是7级无疑。

   但是,这个7级定得太晚了。这个时候已经是事故发生了十几天了。这些天内,福岛核电站周围居民由于没有得到正确的信息,一直在没采取防护的情况下生活,福岛县的农产品也如日常一样供给市场。他们不知道,他们的食物,已经被放射性物质严重污染了。

   3月26日,面对巨大的压力,东电公司不得不宣布,福岛第一核电站6台机组永久停运。这时,离事故发生已经过去了半个月。

    接着,福岛核电站周围测出了大量的放射性物质,东电公司终于没脸跟国际原子能机构争论事故定级的事情了。因为所有证据表明,福岛核事故的严重性,绝不会低于切尔诺贝利核事故,因此,福岛核事故是7级无疑。

   但是,这个7级定得太晚了。这个时候已经是事故发生了十几天了。这些天内,福岛核电站周围居民由于没有得到正确的信息,一直在没采取防护的情况下生活,福岛县的农产品也如日常一样供给市场。他们不知道,他们的食物,已经被放射性物质严重污染了。

   3月26日,面对巨大的压力,东电公司不得不宣布,福岛第一核电站6台机组永久停运。这时,离事故发生已经过去了半个月。

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