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西諾
高級超級版主 | 2009-3-30 19:34:21

車諾比核能電廠事故起因於1986年4月26日凌晨1點23分發生在烏克蘭普里皮亞特(Pripyat, Ukraine)的一起核泄漏事故。車諾比事件被視為歷史上最嚴重的核能發電廠意外事故。由於車諾比發電廠沒有保護掩體,導致受到核輻射塵污染的雲層漂往前蘇聯西部的部分地區、西歐、東歐、斯堪地那維亞半島、不列顛群島和北美東部部分地區。此外,在烏克蘭(Ukraine)、白俄羅斯(Belarus)及俄羅斯(Russia)境內遭受到嚴重的污染的地區,超過336,000名的居民被迫撤離。依據前蘇聯的官方報告,約60%受到輻射塵污染的地區皆位於白俄羅斯境內(Belarus)。但根據2006年的TORCH報告指出,半數的輻射塵都落在前述的三個前蘇聯國家以外。這次災難所釋放出的輻射線劑量是投在廣島的原子彈的400倍以上。
這次的意外引起眾人對於前蘇聯核能發電工業上的安全顧慮,也減緩了一系列的核能工程進度,同時也促使了前蘇聯政府的資訊較為透明化。蘇聯瓦解後的獨立國家包括俄羅斯、烏克蘭、白俄羅斯仍持續地在因車諾比事件所造成的污染清理及健康照護上付出許多代價。因車諾比事件所造成的死亡人數更是難以精確的算計,而在前蘇聯時期的刻意隱瞞之下,也使得在追查犧牲者方面的工作更為困難。前蘇聯政府當局不久後也禁止醫生在死亡證明上提及因「輻射線」而死亡。然而,潛在的死亡因素,特別是癌症,仍尚未發生,而這些在將來也都難以證明是因車諾比事件所引起。然而估計與實際的數據差別是相當大的,一份由國際原子能總署(International Atomic Energy Agency, IAEA)和世界衛生組織(World Health Organization, WHO)所主導的車諾比論壇在2005年所提出的車諾比事件報告中,有56名犧牲者是直接受輻射線的影響而死亡(47名救災人員,9名罹患甲狀腺癌的兒童),而據估計,在660萬人中,最後約有9000人會死於某一種類型的癌症(一種被誘發的疾病)。就此,綠色和平組織所估計總傷亡人數是9萬3千人,但引用在最新出爐的一份報告中的數據指出發生在白俄羅斯、俄羅斯及烏克蘭單獨的事件在1990年到2004年間可能已經造成20萬起額外的死亡。

車諾比核能發電廠近照
廠房
車諾比核電站事故後全歐洲受到核輻射的劑量示意圖
車諾比核電站及周邊地區的空照圖,核電廠旁邊為冷卻池,冷卻池南方為車諾比市中心。車諾比核電站(北緯51度23分14秒東經30度6分41秒)是位於烏克蘭普里皮亞季(Прип'ять,Pripyat)殖民地,車諾比市西北11英里(18千米),離烏克蘭與白俄羅斯邊界10英里(16千米),及烏克蘭首都基輔(Київ, Kiev)以北70英里(110千米)。核電站由四個核反應爐組成,每個能產生1吉瓦特的電能(3千2百兆瓦特的熱功率),核事故時四個反應爐共提供了烏克蘭10%的電力。廠房的工程始於1970年代,1號反應爐於1977年啟用,接著2號於1978年、3號於1981年、4號於1983年亦相繼啟用。還有兩個反應爐(5號及6號,每個能產生10億瓦特)在事故時仍建造中。
廠房的四個反應爐都是屬於同一類型,稱為RBMK-1000。

全歐洲受到核輻射的劑量示意圖
事故
1986年4月26日星期六,當地時間早上1點23分58秒,車諾比核電站的第四個核反應爐—即車諾比4號—發生了一次突如其來的蒸汽爆炸,引發了火警、一連串的爆炸和核熔毀。
起因
關於事故的起因,官方有兩個互相矛盾的理論。第一個是在1986年8月公佈,完全把事故的責任推卸到核電站操作員。第二個則是發佈於1991年,認為事故由於壓力管式石墨慢化沸水反應爐(簡稱RMBK)的設計缺陷引致,尤其是控制棒的設計。雙方的調查團都被多方面遊說,包括反應爐設計者、車諾比核電站職員及政府。現在一些獨立的專家相信兩個理論都並非完全正確。
另一個促成事故發生的重要因素是職員並沒有收到反應爐問題報告的事實。根據Anatoli Dyatlov—一名職員所述,設計者知道反應爐在某些情況下會出現危險,但蓄意將其隱瞞。(造成這情況是因為廠房主管基本由不具備RMBK資格的員工組成:廠長V.P. Bryukhanov,具有燃煤發電廠的訓練和經驗。他的總工程師Nikolai Fomin亦是來自一個常規能源廠。Anatoli Dyatlov, 3號和4號反應爐的副總工程師只有「一些小反應爐的經驗」,VVER反應爐的小版本即蘇聯海軍的核潛艇的設計。)
在細節中,
反應器有一個危險高正面空係數。簡單地說,這意味著如果蒸汽氣泡形成在反應器冷卻劑中,核反應加速,如果沒有其它干預,將會導致逃亡反應。更壞的話,在低功率輸出,這個其它因素未補償正面空係數,會使反應器不穩定和危險。反應器在低功率的危險對工作人員是與預計相反和未知數。
反應器的一個更加重大的缺陷是在控制棒的設計。在一個核反應爐,控制棒被插入反應爐以減慢核反應。但是,在RBMK反應爐設計,控制棒部份是空心的;當控制標尺被插入時,最初的數秒鐘冷卻劑被控制棒的空心外殼偏移了。因為冷卻劑(水)是中子吸收體,反應爐的輸出功率實際上上升。這情況也是與預計相反,而反應爐操作員亦不知情。
操作員粗心大意並違犯了規程,部分是由於他們未察覺反應爐的設計缺陷。一些程式的不規則促成了事故發生。另一原因是安全幹事和負責該夜實驗操作員之間的通訊不足。
重要注意的一點,是操作員關上了許多反應爐的安全系統,除非安全系統發生故障,否則這是技術指南所禁止的。
1986年8月出版的政府調查委員會報告,操作員從反應爐核心至少拿去了204枝控制棒(這類型的反應爐共需要211枝),留下七枝。同樣指南(上文提及)是禁止RBMK-1000操作時在核心區域使用少於15枝控制棒。
經過
1986年4月25日,4號反應器預定關閉以作定期維修。並決定在這場合作為測試反應爐的渦輪發電機能力的機會,在電力損失情形下發充足的電供給反應爐的安全系統動力(特別是水泵)。像切爾諾貝爾,反應爐有一對柴油發電器可利用作為待命,但並不能瞬間地起動—反應爐將因此被使用轉動渦輪,到時渦輪會從反應爐分離和在自己的慣性之下力量轉動,而測試的目標是確定當發電器起動時,渦輪是否在減少階段能充足地供給泵浦動力。測試早先在其它單位執行成功(所有安全供應起動)而結果是失敗的(那是渦輪產生了不足的力量在減少階段供給泵浦動力),但另外的改進提示了對其它測試的需要。
為了在更安全、更低功率地進行測試,切爾諾貝利4號反應器的能量輸出從正常功率的3.2吉瓦特減少至700兆瓦特。但是,由於實驗開始的延遲時,反應爐控制員太快地減低能量水準,實際功率輸出落到只30兆瓦特。結果,中子吸引而成的裂變產品氙-135增加了(這產品典型地在更大的功率情況下,在一臺反應爐中消耗)。力量下落的標度雖是接近由安全章程允許的最大限制,但員工組的管理者選擇不關閉反應爐並繼續實驗。後來,實驗決定「抄捷徑」和只上升功率輸出到200 兆瓦特。為了克服剩餘氙-135的中子吸收,遠多於安全章程數量的控制棒由反應爐拔出。在4月26日上午1點05分,作為實驗一部分,被渦輪發電機推動的水泵起動了;水的流量由於這行動而超出了安全章程的指定。水流量在上午1點19分增加了—因為水也會吸收中子,在水流量的進一步增加需要手工撤除控制棒,導致一個極不穩定和危險操作條件。
上午1點23分04秒,實驗開始了。反應爐的不穩定狀態在控制板沒有顯示任何情況,並且看起來所有反應爐員工並未充分地意識到危險。水泵的電力關閉了,並且被渦輪發電機的慣性推動,水流的速度減低了。渦輪從反應爐分離,反應器核心的蒸汽水準增加。因為冷卻劑被加熱,個別的蒸汽在冷卻劑管道形成。在切爾諾貝利的RBMK石墨緩和反應器的特殊設計有一個高正面空係數,意味著在沒有水時的中子吸收的作用使反應爐的力量迅速地增加,並且在這種情況下,反應爐操作變得逐漸變得不穩定和更加危險。上午1點23分40秒操作員按下了命令「緊急停堆」的AZ-5(「迅速緊急防禦5」)按鈕—所有控制棒的充分的插入,包括之前不小心地拿走的控制棒。這是否作為緊急措施,或只是簡單地在實驗完成時作為關閉反應爐定期方法,並不清楚(反應爐預定被關閉作為定期維修)。這通常意味著緊急停堆的命令是因為意想不到的迅速力量增量的一個反應。另一方面,總工程師Anatoly Dyatlov,在事故時身在切爾諾貝利核電站,他寫在他的書上:
「在1點23分40秒,集中化控制系統之前……沒有登記能辯解緊急停堆的任何參量變動。依照陳述委任……會集和分析很多材料,在它的報告,沒確定原因為什麼命令了緊急停堆。並沒有需要尋找原因。反應爐簡單地在實驗完成時被關閉。」
由於控制棒插入機制(18至20秒的慢速完成),棒的空心部份和冷卻劑的臨時移位,逃走導致反應率增加。增加的能量產品導致了控制棒管道的變形。棒在被插入以後被卡著,只能進入管道的三分之一,因此無法停止反應。在1點23分47秒,反應爐產量急升至大約30 吉瓦特,是十倍正常操作的產品。燃料棒開始熔化而蒸汽壓力迅速地增加,導致一場大蒸汽爆炸,使反應器頂部移位和受破壞,冷卻劑管道爆裂並在屋頂炸開一個洞。為了減少費用,和它的體積太大,反應爐以單一保護層方式興建。這令放射性污染物在主要壓力容器發生蒸汽爆炸而破裂之後進入了大氣。在一部分的屋頂炸毀了之後,氧氣流入—與極端高溫的反應爐燃料和石墨慢化劑被結合—引起了石墨火。這火災令放射性物質擴散和污染更廣的區域。
由於目擊者的報告和站內紀錄不一致,有一些爭論認為確實的事件是發生在當地時間1點22分30。最後共同同意的版本被描述在上面。根據這種理論,第一次爆炸發生了在大約1點23分47秒,操作員在七秒以後命令了「緊急停堆」。
後事
爆炸發生後,並沒有引起蘇聯官方的重視。在莫斯科的核專家和蘇聯領導人得到的信息只是「反應爐發生火災,但並沒有爆炸」。因此,蘇聯官方反應遲緩。在事故後48小時,某些距離核電站很近的一些村莊才開始疏散。政府也派出軍隊強制人們撤離。當時在現場附近村莊測出了是致命量幾百倍的核輻射,而且輻射值還在不停地升高。但這還是沒有引起重視。專家寧願相信是測量輻射的機器故障也不相信會有那麼高的輻射。可是居民並沒有被告知事情的全部真相,這是因為官方擔心會引起人民恐慌。許多人在撤離前就已經吸收了致命量的輻射。
事故後3天,莫斯科派出的一個調查小組到達現場。可是他們遲遲無法提交報告。蘇聯政府還不知道事情真相。終於在事件過了差不多一周後,莫斯科接到從瑞典政府發來的信息。此時輻射雲已經飄散到瑞典。蘇聯終於明白事情遠沒有他們想的那麼簡單。
之後數個月,蘇聯政府派出了無數人力物力,終於將反應爐的大火撲滅,同時也控制住了輻射。

車諾比核電廠週遭地區空照圖
立即影響
由原子爐熔毀而漏出的輻射雲飄過俄羅斯、白俄羅斯和烏克蘭,但輻射雲也飄過歐洲的部份地區,例如:土耳其、希臘、摩爾多瓦、羅馬尼亞、立陶宛、芬蘭、丹麥、挪威、瑞典、奧地利、匈牙利、捷克、斯洛伐克、斯洛維尼亞、波蘭、瑞士、德國、義大利、愛爾蘭、法國(包含科西嘉)[1]) 和英國(UK) [2] [3]。最早的車諾比輻射外洩證據來自瑞典而不是俄國,1986年4月27日瑞典Forsmark核電廠工作人員發現異常的輻射粒子在他們的衣服上,該電廠距離車諾比大約1100公里。根據瑞典的研究發現該輻射物並不是來自於瑞典的核能電廠,他們懷疑是俄國核電廠出了問題。法國政府宣稱輻射雲只飄到德國及義大利的邊界。因為輻射塵的關係義大利規定部份農作物禁止食用例如蘑菇。為了避免引發民眾的恐懼法國政府沒有作類似的測量。
車諾比災變不只污染周圍的鄉鎮,它還藉由氣流幫助沒有規律的往外面散開。根據俄國及西方科學家的報告指出:掉落在俄國的輻射塵有60%在白俄羅斯。而由TORCH 2006的報告指出有一半的易揮發的粒子掉落在烏克蘭、白俄羅斯、及俄羅斯以外的地方。在俄羅斯聯邦布良斯克的南方極大的區域和烏克蘭北方的部份地區都被輻射物質污染。
203人立即被送到醫院,其31人死亡,31人死之中有28人死於過量的輻射[來源請求]。死亡的人大部份是消防隊員和救護員,他們在不知道輻射危險之下,為了使核電廠恢復控制他們暴露在核分裂產生的同位素形成的濃煙之中。 135,000人被撤離家園,其中約有50,000人是車諾比附近的皮里亞克鎮居民。衛生單位預測在未來70年中受到輻射劑量約在5–12艾貝克的人癌症比例將會上升2%。已經有10人因為此次意外而受到輻射照射死於癌症。 Template:Citeneeded
俄國科學家報告說車諾比4號機反應爐總共有180 - 190 噸的二氧化鈾以及核反應產生的核廢料。他們也估計這些物質大約有5%-30%流到外面。但根據曾經到過石棺內反應爐做後續處理的清理人(例如Mr. Usatenko和Dr. Karpan)說反應爐內只剩大約5%-10%的物質。反應爐的照片顯示反應爐完全是空的。因為大火引發的高溫讓許多輻射物質衝向大氣層高空向四面八方擴散。

一座紀念車諾比災難的紀念碑,坐落於莫斯科的Mitino公墓。當年的一些因滅火而後因過度接觸放射而死去的消防員在此長眠。照片由Mikhail Evstafiev拍攝
長期健康影響
在那次事件之後,主要健康問題與放射性半衰期為8 天的碘有關。現在,有人擔憂半衰期約為30 年的鍶-90和銫-137對土壤造成的污染。最表層土壤中的所含的銫-137被植物,昆蟲和蘑菇吸收,進入當地的食品供應。有些科學家擔心輻射對當地人的影響會持續好幾個世代。
蘇聯當局在事故之後36個小時開始疏散住在車諾比反應爐周遭的居民。[1][2]在1986年5月,即事件發生一個月後,約116,000名住在廠房方圓30 公里(18 英里)內的居民被安置在別處。這個地區經常被稱為疏散區域(Zone of alienation)。然而,輻射影響的範圍其實遠大於方圓30公里。
核電廠爆炸事故對車諾比居民造成的長期影響一直備受爭議。有超過300,000 人因為此次事故被重新安居;數百萬人仍然繼續居住在污染區。另一方面,那些受到對低的劑量輻射影響的大多數的人;在他們中幾乎沒有增加的死亡率,癌症或者先天缺陷的證據;縱使當這樣的證據出現時,其原因的與放射性污染的關聯也是不確定的。
必須被注意的是前蘇聯警方在災難中及災難catastrophe後在旁邊設置了障礙物, 科學研究也許還會因為缺乏的民主透明性而被限制. 在白俄羅斯(Belarus), Yuri Bandazhevsky, 一個質疑官方對車諾比後果評估和與官方的最大限制1 000 Bq/kg關聯的科學家 , 已經宣稱成為國家控制political repression的受害者。從2001年到2005年,他在1999年出版關於車諾比事件官方調查指導的評論報告後因賄賂罪被關押。
食物限制
1986年四月, 一些歐洲國家(除法國以外) 已經強迫實行食物限制, 特別是菌類和牛奶。在災難過後20年, 主要限制製造、運輸、消費過程中來自車諾比放射性塵埃的的食物污染, 尤其是對銫-137指標的控制,以防止它們進入人類的食物鏈。在瑞典和芬蘭的部分地區,部分肉類產品受到監控,包括在自然和接近自然環境下生活的羚羊等。在德國,奧地利,義大利,瑞典,芬蘭,立陶宛和波蘭的某些地區,野味〔包括野豬、鹿等〕,野生蘑菇,漿果以及從湖裡打撈的食肉魚類的銫-137含量達到每千克幾千貝克。在德國一些野生蘑菇的銫-137含量甚至達到了40,000 貝克/千克。按照2006年TORCH報告,這些地區的平均水準約為6,800貝克/千克,是歐盟規定的600貝克/千克的十倍以上。由此歐盟委員會已經表示:「對從這些成員國內進口的某些食物的限制必須在未來很多年內被保持」。
在英國,根據1985起實行的食物和環境保護條例(Food and Environment Protection Act, FEPA),從1986年起對放射行指標超過1000 貝克/千克的綿羊的遷移和銷售採取了限制。這項安全措施是根據歐盟委員會專家組第三十一項報告的建議而作出的。但是從1986年以來,受限制區域已經減少了96%: 從一開始限制區域幾乎包括了9000個農場和四百萬頭綿羊,到2006年已經遞減到374個農場大約750平方公里的地區和約二十萬頭綿羊。只有坎布里亞、北威爾斯和蘇格蘭西南部的一些區域仍然受到限制。
在挪威,薩米人受到被污染的食物的影響(馴鹿因吃了地衣而受到污染, 後者在從空氣中獲取養分的過程中也富集了放射性微粒)。

在車諾比附近被遺棄的村莊Prypiat,
車諾比事故後的好處
在事故後,隔離區內變成部份野生動物的天堂。 雖然動物也飽受輻射之苦,但比起人類對牠們的傷受是非常輕微的,所以對牠們而言事故的發生反而是好事。在隔離區內的動物比如說老鼠已適應了輻射,牠們和沒受輻射影響地區的老鼠壽命大約相同。 下列為隔離區內再度出現或被引入的動物山貓,貓頭鷹,大白鷺,天鵝,疑似1隻熊,歐洲野牛,蒙古野馬,獾,河狸,野豬,鹿,麋鹿,狐狸,野兔,水獺,浣熊,狼,水鳥,灰藍山雀,黑松雞,黑鸛,鶴,白尾鵰。

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koshi178
侯爵 | 2009-4-18 07:54:38

哇  太長見識了
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pat_5003
大親王 | 2013-9-12 14:12:45

terrible disaster
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