【东日本大震灾】“堆芯熔毁”的噩梦
东日本特大地震袭击了东京电力公司福岛第一核电站。多台机组发生堆芯熔毁,前所未有的事态导致现场一片混乱。 这场日本核电史上最严峻的危机还将持续多久?相关人员还在现场奋战。
噩梦突然变成了现实。
东日本特大地震发生后的第4天,日本时间3月15日早上6点14分。东京电力公司
福岛第一核电站2号机组的抑压池(suppression pool)附近传出巨大的爆炸声,室内压力下降。
抑压池的压力从正常情况下的3个大气压降到了1个大气压。东京电力公司对此解释说:“放射性物质有可能从反应堆密闭容器里泄漏到了外部。”
核电站是通过铀的核裂变反应产生大量的热,这些热再被周围的冷却水吸收后进行发电的。如果冷却水减少或消失,就会使核燃料温度升高而熔化。这就是所谓的炉芯熔化、堆芯熔毁。
如果这种情况持续下去,就有可能与水发生反应产生引起蒸汽爆炸,以及无法控制核裂变连锁反应而再次进入临界状态,导致含有大量放射性物质在内的核燃料扩散到外部,酿成重大核事故。
核电站安全对策的一个重要前提就是不论在什么样的情况下,都要确保周围人群不受放射性物质的侵害。尽管为了将放射性物质封闭起来而设置了五道隔离措施,但在此次事故中却一个个地崩溃了。
日本首相菅直人在当地时间15日上午11点举行的紧急记者招待会上向国民发出了通知。除疏散第一核电站半径20公里以内的居民外,还要求半径20~30公里内的人员躲在家里或办公室等室内。因为漂浮在空中的放射性物质落下来后,有可能对人体产生不良影响。尽管放射性物质会随着风向飘散到广大范围内,但扩散之后辐射量也相应减弱。日本时间早上7点46分,在茨城县东海村检测到了每小时5微西弗(1微西弗等于百万分之一西弗)的辐射。
在自然界里受到的辐射为每年2.4毫西弗
对于辐射,大家也许会觉得在日常生活中接触不到,是一种非常可怕的东西。但实际上我们日常就处于辐射当中。这是因为自然界里充满了辐射。除来自宇宙的射线外,大气中的物质也会发出辐射,另外还会通过食物吸收一定的辐射。这些辐射量加起来约为每年2.4毫西弗。在正常运行时,核电站周围的测定值大都不超过0.05毫西弗。
考虑到日本各地的辐射量平均有0.38毫西弗的差异,正常情况下即使在核电站周围也不用担心辐射的问题。
但大量辐射就另当别论了。如果持续落下500毫西弗的辐射,全身暴露到辐射当中时,可能会导致血液里的淋巴细胞减少,患上白血病等。据称遭受7000~10000毫西弗的辐射就会死亡。
达到400毫西弗时会产生不良影响
日本官房长官枝野幸男表示,当地时间15日上午10点22分,福岛第一核电站2号机组与3号机组之间的辐射量为每小时30毫西弗,3号机组附近为400毫西弗,4号机组附近为100毫西弗。
在每小时400毫西弗的地方停留1个小时的话,受到的辐射量为400毫西弗。达到这一标准时,全身遭受严重的辐射,很容易引起体内淋巴细胞减少等症状。
产生如此之多的放射性泄漏,最大可能性是由在进行定期检修而停止运转的4号机组起火引起的。根据东京电力公司的说明,当地时间凌晨4点18分对4号机组的乏燃料池(用于冷却已使用过的核燃料的池子)温度进行检查时,发现已经从平时的40度左右上升到了84度。里面有783根燃料棒,不知道什么原因,燃料池水位下降,使燃料熔化产生氢气,从而引起了爆炸。
为什么福岛第一核电站会发生这种前所未有的危机呢? 先是地震后第二天,日本时间12日下午3点36分。由于地震而自动停止运转的福岛第一核电站1号机组发生爆炸。伴随着一声巨响,空中升起一团白烟,建筑物被掀开,只剩下一个框架。
电视上播放了这段令人震惊的画面,但在记者招待会上,枝野官房长官解释说,这是反应堆密闭容器与建筑物之间积聚的氢气和氧气结合后产生的氢气爆炸。并信誓旦旦地保证:“已经查明反应堆容器安然无恙。只需将海水注入到核反应堆,便会恢复到安全状态。”
但是很显然,继1979年美国三里岛核事故和1986年切尔诺贝利核事故之后,我们将不得不面对身边的核电站爆炸事故。
政府与电力行业此前所推行的核能政策将不可避免地大倒退,同时还必须避免像切尔诺贝利那样的大量放射性物质扩散。
为此,政府与东京电力公司选择了向1号机组注入大量海水的方法。用海水冷却堆芯部分,这种方法可谓是前所未闻。由于注入海水,堆内将会生锈,反应堆报废的可能性极大。但目前只能优先解决安全问题。为抑制核裂变,还在海水中加入了能吸收中子的硼酸,通过向堆芯洒水的方式来进行冷却。可以说已经用尽了所有的手段。枝野官房长官甚至预测说:“大概24小时就可以给反应堆灌满水吧。”
但事与愿违,事态在暗地里正逐步恶化。
当地时间13日凌晨4点左右,日本原子能安全保安院审议官根井寿规来到了官邸。他曾处理过JCO临界事故、新潟县中越海域地震引起的柏崎刈羽核电站事故等,是危机管理方面的专家。据称根井审议官就确保福岛核电站安全问题,用了几十分钟时间向首相助理进行说明。此时向1号机组注入海水的工作可能已经遇到了麻烦。日本时间早上5点,尽管距开始注水已经过去了9个小时,但数据显示,1号机组压力容器内部的水位仍和注水前一样。
负1700mm。要冷却约4米长的燃料棒,需要把整个燃料棒泡在水里,但最上面的1.7米却一直处于露出水面的状态。如果发热的燃料棒不浸在水里进行冷却的话,将处于所谓的“空烧”状态,很可能由于燃料自身发出的热量而熔化。
当地时间13日上午8点是负1700mm,8点20分还是负1700mm,晚上6点45分还是负1700mm……
在当天晚间举行记者会时,东京电力公司分发的资料竟是这样的数字。尽管已开始注入海水,但从当地时间13日早上8点起,每隔30~40分钟检测一次,1号机组压力容器内的水位却从未发生变化。在记者招上也是说原因不明。可能是检测水位的仪器发生故障,也可能是海水没有注进去,人们只能猜测。
当地时间14日上午11点1分。福岛第一核电站3号机组发生氢气爆炸,和1号机组一样,也是把建筑物完全掀开。分析认为这是因为堆内压力升高,供水系统在早上就已停止工作。
3号机组的特点是使用MOX(铀钚混合氧化物)燃料,这是对已经使用过的核燃料进行重新处理后得到的燃料。由于含有钚,如果堆芯熔毁的话,很可能造成比1号机组和2号机组更严重的灾难后果。东京电力公司为降低堆内压力而采取紧急措施,和1号机组一样,打开安全阀,开始向压力容器内灌注海水。
然而祸不单行,当地时间下午1点左右,此前本应是最稳定的2号机组供水系统停止工作。水位从超出燃料棒顶部的3900mm一下子降到了负1600mm。
泵车不足
东京电力公司社长清水正孝在13日举行的记者招待会上表示:“海啸远远超出了预想。”但最大的问题却是用于在紧急情况下注水的泵与发电机由于受地震与海啸的影响而接连发生故障。
东京电力公司社长清水正孝(左2)在地震2天后的13会见记者
为了同时向3个反应堆灌注海水,总共需要4台水泵,即把海水抽到水池里的水泵和分别向3个发电机组灌注海水的水泵。但5台泵车中竟有4台出现了故障。
还出现了人为失误。没注意到柴油发电机已经没有燃料。按照规定,发电机必须每4小时补充一次燃料,但在关键时刻却有2台忽视了这一点。
开始用剩下的1台水泵向2号机组注水,但水位却一直下降。和1号机组及3号机组一样,一直在灌注海水。随后进行了通宵供水,但水位仍未恢复。日本时间15日早上6点14分,2号机组附近响起了巨大的爆炸声。
今后事态还会再恶化到什么地步?熔化的核燃料与水发生反应引起蒸汽爆炸,或者再次达到引起连锁核裂变的临界状态。曾经在东芝从事核反应堆密闭容器设计的后藤政志表示:“现在只能采取一切手段降低压力容器内的压力,加入水进行冷却。东京电力公司也应当把工作集中在这一点上。”
超硬工具生产厂商泰珂洛预定本周在福岛县IWAKI市开设新工厂。通过旗下企业收购了该公司的美国著名投资家沃伦?巴菲特为出席成立仪式而计划首次前往日本,但由于地震,取消了对福岛县的访问,改为更西边的地方。
东日本大地震从各个方面都超出了我们的预想,好不容易回暖的日本经济又陷入了前所未有的危机。在历史上最大的天灾面前,难道人类就只能听天由命吗?这场噩梦还要持续多久呢?(《日经商务》编委:秋场大辅、记者:山根小雪、大西孝弘、小泷麻理子,本文中文由“日中环保生态网”提供)
【东日本大震灾】“堆芯熔毁”的噩梦
东日本特大地震袭击了东京电力公司福岛第一核电站。多台机组发生堆芯熔毁,前所未有的事态导致现场一片混乱。 这场日本核电史上最严峻的危机还将持续多久?相关人员还在现场奋战。
噩梦突然变成了现实。
东日本特大地震发生后的第4天,日本时间3月15日早上6点14分。东京电力公司
福岛第一核电站2号机组的抑压池(suppression pool)附近传出巨大的爆炸声,室内压力下降。
抑压池的压力从正常情况下的3个大气压降到了1个大气压。东京电力公司对此解释说:“放射性物质有可能从反应堆密闭容器里泄漏到了外部。”
核电站是通过铀的核裂变反应产生大量的热,这些热再被周围的冷却水吸收后进行发电的。如果冷却水减少或消失,就会使核燃料温度升高而熔化。这就是所谓的炉芯熔化、堆芯熔毁。
如果这种情况持续下去,就有可能与水发生反应产生引起蒸汽爆炸,以及无法控制核裂变连锁反应而再次进入临界状态,导致含有大量放射性物质在内的核燃料扩散到外部,酿成重大核事故。
核电站安全对策的一个重要前提就是不论在什么样的情况下,都要确保周围人群不受放射性物质的侵害。尽管为了将放射性物质封闭起来而设置了五道隔离措施,但在此次事故中却一个个地崩溃了。
日本首相菅直人在当地时间15日上午11点举行的紧急记者招待会上向国民发出了通知。除疏散第一核电站半径20公里以内的居民外,还要求半径20~30公里内的人员躲在家里或办公室等室内。因为漂浮在空中的放射性物质落下来后,有可能对人体产生不良影响。尽管放射性物质会随着风向飘散到广大范围内,但扩散之后辐射量也相应减弱。日本时间早上7点46分,在茨城县东海村检测到了每小时5微西弗(1微西弗等于百万分之一西弗)的辐射。
在自然界里受到的辐射为每年2.4毫西弗
对于辐射,大家也许会觉得在日常生活中接触不到,是一种非常可怕的东西。但实际上我们日常就处于辐射当中。这是因为自然界里充满了辐射。除来自宇宙的射线外,大气中的物质也会发出辐射,另外还会通过食物吸收一定的辐射。这些辐射量加起来约为每年2.4毫西弗。在正常运行时,核电站周围的测定值大都不超过0.05毫西弗。
考虑到日本各地的辐射量平均有0.38毫西弗的差异,正常情况下即使在核电站周围也不用担心辐射的问题。
但大量辐射就另当别论了。如果持续落下500毫西弗的辐射,全身暴露到辐射当中时,可能会导致血液里的淋巴细胞减少,患上白血病等。据称遭受7000~10000毫西弗的辐射就会死亡。
达到400毫西弗时会产生不良影响
日本官房长官枝野幸男表示,当地时间15日上午10点22分,福岛第一核电站2号机组与3号机组之间的辐射量为每小时30毫西弗,3号机组附近为400毫西弗,4号机组附近为100毫西弗。
在每小时400毫西弗的地方停留1个小时的话,受到的辐射量为400毫西弗。达到这一标准时,全身遭受严重的辐射,很容易引起体内淋巴细胞减少等症状。
产生如此之多的放射性泄漏,最大可能性是由在进行定期检修而停止运转的4号机组起火引起的。根据东京电力公司的说明,当地时间凌晨4点18分对4号机组的乏燃料池(用于冷却已使用过的核燃料的池子)温度进行检查时,发现已经从平时的40度左右上升到了84度。里面有783根燃料棒,不知道什么原因,燃料池水位下降,使燃料熔化产生氢气,从而引起了爆炸。
为什么福岛第一核电站会发生这种前所未有的危机呢? 先是地震后第二天,日本时间12日下午3点36分。由于地震而自动停止运转的福岛第一核电站1号机组发生爆炸。伴随着一声巨响,空中升起一团白烟,建筑物被掀开,只剩下一个框架。
电视上播放了这段令人震惊的画面,但在记者招待会上,枝野官房长官解释说,这是反应堆密闭容器与建筑物之间积聚的氢气和氧气结合后产生的氢气爆炸。并信誓旦旦地保证:“已经查明反应堆容器安然无恙。只需将海水注入到核反应堆,便会恢复到安全状态。”
但是很显然,继1979年美国三里岛核事故和1986年切尔诺贝利核事故之后,我们将不得不面对身边的核电站爆炸事故。
政府与电力行业此前所推行的核能政策将不可避免地大倒退,同时还必须避免像切尔诺贝利那样的大量放射性物质扩散。
为此,政府与东京电力公司选择了向1号机组注入大量海水的方法。用海水冷却堆芯部分,这种方法可谓是前所未闻。由于注入海水,堆内将会生锈,反应堆报废的可能性极大。但目前只能优先解决安全问题。为抑制核裂变,还在海水中加入了能吸收中子的硼酸,通过向堆芯洒水的方式来进行冷却。可以说已经用尽了所有的手段。枝野官房长官甚至预测说:“大概24小时就可以给反应堆灌满水吧。”
但事与愿违,事态在暗地里正逐步恶化。
当地时间13日凌晨4点左右,日本原子能安全保安院审议官根井寿规来到了官邸。他曾处理过JCO临界事故、新潟县中越海域地震引起的柏崎刈羽核电站事故等,是危机管理方面的专家。据称根井审议官就确保福岛核电站安全问题,用了几十分钟时间向首相助理进行说明。此时向1号机组注入海水的工作可能已经遇到了麻烦。日本时间早上5点,尽管距开始注水已经过去了9个小时,但数据显示,1号机组压力容器内部的水位仍和注水前一样。
负1700mm。要冷却约4米长的燃料棒,需要把整个燃料棒泡在水里,但最上面的1.7米却一直处于露出水面的状态。如果发热的燃料棒不浸在水里进行冷却的话,将处于所谓的“空烧”状态,很可能由于燃料自身发出的热量而熔化。
当地时间13日上午8点是负1700mm,8点20分还是负1700mm,晚上6点45分还是负1700mm……
在当天晚间举行记者会时,东京电力公司分发的资料竟是这样的数字。尽管已开始注入海水,但从当地时间13日早上8点起,每隔30~40分钟检测一次,1号机组压力容器内的水位却从未发生变化。在记者招上也是说原因不明。可能是检测水位的仪器发生故障,也可能是海水没有注进去,人们只能猜测。
当地时间14日上午11点1分。福岛第一核电站3号机组发生氢气爆炸,和1号机组一样,也是把建筑物完全掀开。分析认为这是因为堆内压力升高,供水系统在早上就已停止工作。
3号机组的特点是使用MOX(铀钚混合氧化物)燃料,这是对已经使用过的核燃料进行重新处理后得到的燃料。由于含有钚,如果堆芯熔毁的话,很可能造成比1号机组和2号机组更严重的灾难后果。东京电力公司为降低堆内压力而采取紧急措施,和1号机组一样,打开安全阀,开始向压力容器内灌注海水。
然而祸不单行,当地时间下午1点左右,此前本应是最稳定的2号机组供水系统停止工作。水位从超出燃料棒顶部的3900mm一下子降到了负1600mm。
泵车不足
东京电力公司社长清水正孝在13日举行的记者招待会上表示:“海啸远远超出了预想。”但最大的问题却是用于在紧急情况下注水的泵与发电机由于受地震与海啸的影响而接连发生故障。
东京电力公司社长清水正孝(左2)在地震2天后的13会见记者
为了同时向3个反应堆灌注海水,总共需要4台水泵,即把海水抽到水池里的水泵和分别向3个发电机组灌注海水的水泵。但5台泵车中竟有4台出现了故障。
还出现了人为失误。没注意到柴油发电机已经没有燃料。按照规定,发电机必须每4小时补充一次燃料,但在关键时刻却有2台忽视了这一点。
开始用剩下的1台水泵向2号机组注水,但水位却一直下降。和1号机组及3号机组一样,一直在灌注海水。随后进行了通宵供水,但水位仍未恢复。日本时间15日早上6点14分,2号机组附近响起了巨大的爆炸声。
今后事态还会再恶化到什么地步?熔化的核燃料与水发生反应引起蒸汽爆炸,或者再次达到引起连锁核裂变的临界状态。曾经在东芝从事核反应堆密闭容器设计的后藤政志表示:“现在只能采取一切手段降低压力容器内的压力,加入水进行冷却。东京电力公司也应当把工作集中在这一点上。”
超硬工具生产厂商泰珂洛预定本周在福岛县IWAKI市开设新工厂。通过旗下企业收购了该公司的美国著名投资家沃伦?巴菲特为出席成立仪式而计划首次前往日本,但由于地震,取消了对福岛县的访问,改为更西边的地方。
东日本大地震从各个方面都超出了我们的预想,好不容易回暖的日本经济又陷入了前所未有的危机。在历史上最大的天灾面前,难道人类就只能听天由命吗?这场噩梦还要持续多久呢?(《日经商务》编委:秋场大辅、记者:山根小雪、大西孝弘、小泷麻理子,本文中文由“日中环保生态网”提供)