总的来看,对外排泄的水蒸气,是放射性的主要来源。这一点,与美国三里岛核事故相似,不过,由于福岛失事反应堆有3个,持续时间长,所对外排放的放射性水气早已远远超过了美国三里岛事故,又全部发生了毁坏外厂房的氢气爆炸,此外还有大量外泄到海里的微量辐射的冷却水,完全是属于7级事故,性质比较严重,公众也极为关注。
实际上,福岛事故对环境和人类,总体不会有太大的影响,或者说从实质上没有影响,与切尔诺贝利完全不能相提并论。
很多人所不知道的是,在核电站业主东京电力公司的网站上,一直按日本的核灾应对法律,在持续更新公布着排放辐射量的变化情况(在电站大门以半小时甚至10分钟的间隔测定)。在大部分时间,辐射量都停留在对人体没有实质性危害的水平上。
目前看来,海水冷却对堆芯的降温是有效的。不过,这个过程需要几天,一般是3~5天。再过2~3天,这3%的衰变热量得到控制恢复正常,事故抢险就可告一段落,进入后续处理阶段了。
可以说这次核泄漏,是一次“有计划”的泄漏,是丢卒保帅,是两害相权取其轻。会有少量放射性物质扩散到空气中,但比起成为“第二个切尔诺贝利”当然是好得多了。
三、氢气爆炸会炸出多少核燃料?(一)氢气爆炸的原因福岛核电站采用的是沸水反应堆,反应堆的最里面是核燃料,核燃料装在陶瓷芯块中,陶瓷芯块又装在锆合金中,锆合金外面就是水,水装在一个大容器中,容器的外面是钢筋混凝土做成的安全壳。
核燃料发生裂变,产生的热量传导给水,水变成蒸汽,从蒸汽管流出去,其中的液态水被过滤掉后,就进入发电机组,发完电后,气体冷却为液态水,又通过水管流回容器,如此形成循环。
氢气爆炸的条件是在密闭的容器里,氢气和空气相混合时,当氢气含量在4%-76%的范围内,且有火花式温度在7000℃以上时,就会发生爆炸。
日本此次地震发生后,供电系统中断,此时应该启用核电站自有的柴油发电机发电,但是地震引起的海啸又把柴油发电装置淹没了,核反应堆失去了电力供应。此时,由于没有动力驱动,水循环不能完成,核反应堆中的热量带不出去,热量的聚集导致容器中更多的液态水变成蒸汽,容器内气压变大,对容器外壳形成威胁。
为了降低容器内的气压,工作人员选择把蒸汽排出核反应堆,但是容器内的高温使得水蒸气与锆合金反应产生氢气,含有氢气的蒸汽排出去之后,与厂房里的氧气混合发生了爆炸。福岛第一核电站的一号、三号和二号反应堆分别在当地时间12日15时36分、14日11时01分和15日6时10分发生氢气爆炸。另外的四、五、六号反应堆在地震之时恰好处于停机检修状态,反应堆危险不大。
从东京电力公司公布的排放辐射量检测值看,前两次爆炸前后,辐射值都没有大的变动。这说明了这两次爆炸并没有炸出核物质,也说明了一号和三号反应堆的密闭安全壳是完好的。
但是,在15日的早上,最后一台工作机组二号反应堆爆炸之后,警报拉响了。从数值上看,检测值从70微希/小时左右迅即上升到8217微希/小时,中间短暂下降,接着又爬升到11930微希/小时的空前高点。反应堆安全壳是否已在爆炸中损毁?所有关注的专家们立刻揪紧了心。这将是一座要喷发的火山么?传媒和公众也都绷紧了神经。所幸,这一数值在下午降低到1000左右,然后又缓慢地下降到500左右。
(二)突发的新风险——四号反应堆乏燃料池另外的风险在于四号反应堆的核燃料废料(乏燃料)存储池。四号反应堆所在建筑的五层有一个冷却池,有783根使用完毕的核燃料棒,当被称为乏燃料的燃料棒从反应堆中卸出,它带有大量的放射性,并且还会继续释放出自衰变热量,所以会被立刻装进反应堆边上的开放式的冷却池里,用水来屏蔽乏燃料的放射性并吸收它放出的热量。
按各国核电惯例,用完的核燃料棒会直接放在厂房里的乏燃料水池放置几年,让其进一步自衰变达到冷却。一般设计乏燃料水池能够容纳20年的乏燃料,常常累积了十几年才一并运出到永久核废料库。这个深达1l米的池内硼酸水温度通常保持在40℃,但是在15日早上10点左右四号反应堆发生外部火灾后,池内的温度上升到了80℃,而且水位也下降了不少。
15日晚仍无法向福岛第一核电站四号机组的核废料存储池注水,也没能掌握水温和水位。
乏燃料的放射性水池没有特别防护,平时人也可以抵达边上,水就足够屏蔽其短程核辐射了。对于乏燃料的处理,只需保持冷却,防止临界就行了。现在的风险是注水和冷却不及时导致乏燃料露出水面并破损,那粉尘的辐射及伤害还是很强的,核裂变反应产生的新放射性元素既有化学毒性又有辐射毒性,如果飘散在环境中,又被人体吸收,形成无法排除的内辐射,会造成极大的、接近于切尔诺贝利核事故的环境麻烦。
目前,事态还在发展当中,具有一定程度的严重性和不确定性。我们只能保持密切观察,虽然其常规设备(“常规岛”)因地震和海啸的损毁麻烦不断,但是,其核部件安全结构(“核岛”)决定了其很难发展成为切尔诺贝利式的洲际核事故。即使出现最坏情况,影响依然非常有限,核心受灾区,依然在半径二三十公里的范围里面。距离一远影响就很小。
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