《时代》周刊：日本应如何阻止核电站发生堆芯熔毁
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日本福岛第一核电站12日被检测出 堆芯熔毁 （meltdown）现象，其中1号机组反应堆的放射性物质更是严重超标。这是核电事故中最严重的紧急事态。美国《时代》周刊刊登文章称，为避免产生上述灾难性后果，日本方面尽快给核电站恢复电力供应，同时加紧向受损的核反应堆中注入足够多的冷却剂。在目前的情况下，快速解决日本福岛核电站危机的办法就是给核电站恢复供电。这也许有些讽刺意味，核电站竟然缺少电力！福岛核电站遭受到了双重打击，先是强烈地震破坏了核电站的主电力供应线路，接着地震引发的海啸又切断了核电站的后备电力供应。美国圣迪亚国家实验室物理学家肯勒斯-伯杰伦说，这两种几乎不可能同时发生的情况同时发生，在专业术语上被称作 全厂断电 。由于发生的几率极低，此前几乎从来没有人会想过这种状况。但这却在福岛发生了。由于缺乏电力供应，福岛核电站1号机组无法泵入足够的水来冷却核反应堆中的铀燃料棒。在13日上午，日本决定引入附近的海水来冷却燃料棒，以阻止可怕的 堆芯熔毁 发生。 堆芯熔毁 是指流经核反应堆的冷却水大量泄漏，核裂变产生的巨大热量无法去除，致使核燃料所在的反应堆堆芯最终熔化的现象。为了避免 堆芯熔毁 ，核反应堆里的水必须保持在相应的水平上，以便能够持续地对核燃料进行冷却。比如1979年发生在美国的三里岛事故，核反应堆里的冷却水最终丧失殆尽，从而酿成大量放射性物质泄漏到周围的严重后果。目前最主要的是，要么重新启动福岛的发电机，要么是将足够多的冷却剂注入反应堆，以将核反应堆的温度尽快降低下来。另外，福岛核电站的安危还要寄希望于是否拥有好的时机和好的运气。时机主要取决于燃料棒降温的速度能够有多快。在地震发生后，核反应堆被立即关闭，因此燃料棒已经开始冷却了。由于核反应堆产生的电力高达50兆瓦，要想从如此高的温度降下达仍非常困难。伯杰伦估计，最近几天采取的临时措施，只是为了阻止核反应堆发生灾难性的事故。有报道称福岛核电站附近已经发现了铯127成份，这尤其令人感到不安。因为检测到铯127就表明核反应堆的核心部位已经过热。通常情况下，核反应堆过热时间超过20到50分钟，就会散发出铯127。温度过高的另外一个副产品就是会散出氢，这是密封核燃料棒的锆材料在高温情况下发生化学反应的结果。福岛核电站12日发生的爆炸，起原就是由氢所引起的。这给日本乃至全世界绝大多数国家敲响了警钟。东京电力公司社长清水正孝表示，福岛第一核电站放射性物质泄漏的最主要原因是海啸超出了设想的水平，设备因遭海啸破坏而丧失功能。日本*府正在紧急疏散福岛第一和第二两大核电站周边的21余万居民，截至目前已发现大约190人遭受核辐射污染。核电站冷却系统在地震后失灵，核电站内随后检测到的核辐射量为每小时1015微西弗，相当于人体每年可承受的最大核辐射量。检测到的放射性物质中包括铯和碘。含有铯的芯块熔化温度大约为2800摄氏度。一些专家认为，检测到铯意味着核反应堆正承受高温，核燃料可能开始熔解。日本内阁官房长官枝野幸男说，专家们目前正在通过灌注海水、排气降压等措施，为福岛第一核电站机组降温，不排除3号机组像1号机组一样发生爆炸。但即便发生爆炸，对周边居民健康也不会产生明显影响。与此同时，日本*府初步确定此次核泄漏事故为4级，即造成 局部性危害 。1号机组所在建筑12日爆炸，墙体和屋顶损毁。按日本*府和原子能安全保安院说法，受损建筑物并不是反应堆唯一保护体，装燃料棒的金属容器未受严重损害，爆炸由容器内冒出的气体转为氢气后与外部氧气混合所致。3号机组聚集大量氢气，爆炸风险增大。但日本方面表示，即便发生爆炸，3号机组也可以像1号机组那样抵御住爆炸，不会发生核熔毁。接下来，就要看在铀燃料棒逐渐高温熔毁的过程中，人们能否向核反堆中注入足够多的冷却剂。这主要取决于燃料棒的新旧程度：新的燃料棒冷却速度更快，而旧的燃料棒冷却速度却要更长。福岛核电站反应堆中的燃料棒使用十余年了，而且据称1号反应堆原计划于这个月晚些时候淘汰。如果铀燃料棒仍持续保持高温，那么它就将逐渐开始熔毁。如果发生这种情况，那么铀物质就会污染底层，进而不断侵蚀并最终暴露于外部环境之中。在此之前，人们仍然有机会注入足够多的冷却剂。所有这些设想，都有可能在未来数天之内发生。日本*府初步确定此次核泄漏事故为4级，即造成 局部性危害 。日本官员表示，这个等级有可能会随着事态的发展而调整。目前，国际核事故按严重程度分为零至7级。福岛第一核电站事故等级低于1979年的美国三里岛核事故和1986年的苏联切尔诺贝利核事故。