這張日本東京電力公司3月16日發(fā)布的照片顯示福島第一核電站損壞的3號（左）和4號機(jī)組。日本東京電力公司16日說，該公司員工當(dāng)天早晨看到福島第一核電站4號機(jī)組核反應(yīng)堆所在的建筑出現(xiàn)火焰，但30分鐘后火焰熄滅。新華社/法新

冷卻系統(tǒng)缺乏備用動(dòng)力 注水故障導(dǎo)致嚴(yán)重后果

日本政府此前宣布得到控制的福島第一核電站的狀況15日急轉(zhuǎn)直下。2號機(jī)組發(fā)生爆炸，可能導(dǎo)致反應(yīng)堆壓力容器損壞；3 號機(jī)組反應(yīng)堆上方有白色蒸汽冒出，輻射量監(jiān)測數(shù)據(jù)急劇增加；4號機(jī)組爆炸并發(fā)生火情……種種瞬息萬變的險(xiǎn)情不禁讓人疑惑，原本號稱擁有良好安全性的日本核電站為什么如此脆弱？它最終將帶來什么樣的后果？

為何機(jī)組屢次爆炸？

共同社15日稱，日本官房長官枝野幸男宣布，福島第二核電站4號機(jī)組已進(jìn)入穩(wěn)定的“冷溫停止”狀態(tài)，至此該核電站全部3個(gè)機(jī)組均脫離緊急狀態(tài)，而福島第一核電站情況卻惡劣得多，反應(yīng)堆里的高溫已導(dǎo)致多次爆炸和核泄漏。地震發(fā)生后福島核電站很快就關(guān)閉了反應(yīng)堆，但兩座核電站情況差異為何如此之大？第一核電站反應(yīng)堆的高溫從何而來？一名不愿透露姓名的中國核技術(shù)專家15日告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，核反應(yīng)堆在停堆后仍需要對堆芯進(jìn)行長時(shí)間冷卻，因?yàn)楹巳剂嫌凶运プ冇酂?，雖然比人工控制的裂變產(chǎn)生的熱量小，但是如果一直得不到冷卻，也會(huì)使得堆芯達(dá)到上千度的高溫。任其發(fā)展會(huì)導(dǎo)致核燃料熔化，保護(hù)層被燒穿，最終造成核泄漏。

該專家介紹說，按照設(shè)計(jì)，福島核電站反應(yīng)堆的冷卻系統(tǒng)需要由外部的電網(wǎng)和附屬的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力。但在這次地震襲擊后，福島第一核電站的外部電網(wǎng)癱瘓，應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)也因?yàn)楹[的襲擊而全部損失，這使得冷卻系統(tǒng)失去所有外部動(dòng)力供應(yīng)，堆芯溫度持續(xù)上升。12日，日本核安全部門確認(rèn)高溫已導(dǎo)致l號機(jī)組反應(yīng)堆堆芯開始熔化，為此決定直接向反應(yīng)堆內(nèi)部注水降溫。然而糟糕的是，反應(yīng)堆核燃料組件的外殼含有金屬鋯。鋯在高溫下會(huì)將水分解為氫氣和氧氣，導(dǎo)致反應(yīng)堆內(nèi)的氣壓持續(xù)升高。12日凌晨l號機(jī)組反應(yīng)堆容器中的氣壓就已達(dá)設(shè)計(jì)值的1.5倍。為防止反應(yīng)堆內(nèi)的氣壓過高導(dǎo)致保護(hù)殼破損，日本核安全部門下令向外釋放反應(yīng)堆內(nèi)的蒸汽，但12日15時(shí)30分，富含氯氣的混合蒸汽在釋放過程中爆炸。到15日，福島第一核電站的l、2、3、4號機(jī)組都先后發(fā)生氫爆。

海水直接降溫后果難測

15日以前，福島第一核電站發(fā)生的大部分爆炸都未造成嚴(yán)重后果。據(jù)介紹，興建于上世紀(jì)六七十年代的福島核電站采用沸水反應(yīng)堆，它不同于蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站那樣沒有堅(jiān)固保護(hù)的老式石墨反應(yīng)堆，也不同于世界普遍采用的新型壓水反應(yīng)堆。新型核電站為確保安全，反應(yīng)堆通常都采用多重保險(xiǎn)：用混凝土耐壓墻構(gòu)成的最外層保護(hù)、由鋼質(zhì)耐壓密閉殼組成的內(nèi)層保護(hù)和燃料組件的保護(hù)層。而福島核電站反應(yīng)堆只有內(nèi)層防護(hù)，外部是用普通的非耐壓廠房遮蓋。盡管沒有壓水堆安全，但12日以來福島核電站的幾次爆炸大都是發(fā)生在安全殼外和廠房之間，雖然看上去廠房被炸飛，但實(shí)際上反應(yīng)堆并未受到嚴(yán)重?fù)p害。日本政府曾向國際原子能機(jī)構(gòu)表示，核電站附近輻射強(qiáng)度已接近正常水平。

但和緩的情況從14日晚開始急轉(zhuǎn)直下。共同社稱，由于向反應(yīng)堆注水的裝置發(fā)生故障，2號機(jī)組反應(yīng)堆水位14日晚急速下降，核燃料一度完全露出水面，機(jī)組附近輻射等級也急速上升，可能是部分堆芯已熔化。15日6時(shí)15分左右．2號機(jī)組反應(yīng)堆安全殼附近傳出爆炸聲。共同社稱，核電站大門附近已檢測出比平常高出8倍的核輻射量，這顯示反應(yīng)堆安全殼可能已損壞，放射物質(zhì)將大范圍向外泄漏。為此，駐日美軍15日晨出動(dòng)2輛泵車前往核電站提供幫助。

15日上午9時(shí)40分，4號機(jī)組反應(yīng)堆廠房也發(fā)生火災(zāi)。由于地震發(fā)生時(shí)，該機(jī)組反應(yīng)堆正處于關(guān)閉維修狀態(tài)，反應(yīng)堆內(nèi)沒有核燃料，枝野幸男推測說，可能該機(jī)組內(nèi)的少量乏燃料在維修過程中產(chǎn)生氫氣引發(fā)爆炸，但并不是核燃料起火。盡管火勢很快被撲滅，但東京電力公司官員15日稱，4號機(jī)組反應(yīng)堆的一個(gè)乏燃料池可能正在沸騰，里面的水量減少，而且無法將水繼續(xù)注入。

日本原子能與工業(yè)安全局15日維持福島核電站爆炸事故的4級定級。同一天，法國核安全局則將該事故調(diào)升至6級。按照國際原子能機(jī)構(gòu)“國際核事件分級表”的規(guī)定，核安全事件共分為7級，其中4級表示放射性物質(zhì)小量釋放，公眾遭受相當(dāng)于規(guī)定限值的輻射影響，同時(shí)核反應(yīng)堆堆芯和輻射屏障出現(xiàn)顯著損壞，工作人員可能遭受致命輻射的情況；6級和7級則分別屬于重大和特大事故。到目前為止，只有切爾諾貝利核事故被定義為7級，美國三里島核事故屬于5級。

多家日本媒體稱，東京電力公司向核反應(yīng)堆內(nèi)注入海水，此舉等同于宣布該機(jī)組報(bào)廢。核電一直以來都是日本賴以生存的重要發(fā)電手段，各核電站機(jī)組也是一而再地延長使用壽命。此次地震導(dǎo)致核電站冷卻系統(tǒng)相繼發(fā)生故障并引發(fā)核泄漏，將使日本重新考慮核電站的運(yùn)用。而中國核專家警告說，直接用海水注入反應(yīng)堆降溫帶來的不只是機(jī)組報(bào)廢的問題。他解釋說，在正常情況下，沸水反應(yīng)堆用高純度的水流經(jīng)核燃料棒，核反應(yīng)的高溫將水變成蒸汽來發(fā)電。由于核燃料外有密閉保護(hù)層，因此只需要簡單的處理后，水就能循環(huán)利用。而現(xiàn)在的情況是核燃料部分熔化，保護(hù)層已破損，用海水給核燃料降溫時(shí)會(huì)帶出大量放射性物質(zhì)。這種廢水必須得到專門存放和處理，直接排放將帶來環(huán)保災(zāi)難。但日本在倉促條件下有沒有能力和如何處理這些放射性廢水？日本方面并沒有給出答案。

另一個(gè)“切爾諾貝利”？

日本專家認(rèn)為，福島第一核電站抗震能力不足和設(shè)備老化是接連出現(xiàn)險(xiǎn)情的重要原因。該核電站發(fā)生過多次事故，1978年就曾險(xiǎn)些核輻射外泄，但隱瞞至2007年才公之于世，2006年廠內(nèi)6號機(jī)組也曾發(fā)生放射性物質(zhì)外泄事故。

對于這次日本核電站事故的最終結(jié)果，各國專家意見不一。俄羅斯核專家認(rèn)為，福島第一核電站不可能像切爾諾貝利核電站那樣熔毀。“所有事情都會(huì)控制在核電站內(nèi)，不會(huì)有重大災(zāi)難。”日本核專家潮見龍平則說，即便核燃料熔化，也不會(huì)影響以核電站為中心方圓10公里以外的民眾。中國核專家則認(rèn)為，最糟糕的情況是反應(yīng)堆溫度升高失控，核燃料熔化甚至重新開始鏈?zhǔn)椒磻?yīng)或發(fā)生爆炸，保護(hù)殼破裂使放射性物質(zhì)進(jìn)入周圍地區(qū)、海域以及空氣中。這種情況下，只能像切爾諾貝利核事故那樣把整個(gè)核電站用“水泥棺材”裝起來，但即便如此仍會(huì)付出慘重代價(jià)。