歷史上有哪些因為小小的疏忽,最終導致了大禍?車諾比事件

2020-12-27 燕子趣談

歷史上因為一件小事,最終導致了大禍大災難的事情有很多,令我印象最為深刻的莫過於爆發於1986年4月26日的車諾比事件了。

在當天的晚上,前蘇聯烏克蘭地區車諾比核電站4號反應堆突然發生了爆炸,起初所有人都認為這是一場普通的火災,是一個小事故,卻最終釀成了驚天大災難。在一開始的時候這確實只是一件小事。

車諾比核電站,是蘇聯的第一座核電站,主要為烏克蘭首都基輔200多萬人提供電力,地點距離基輔有104公裡,是當時蘇聯核技術的精髓,同時運轉著4個反應堆,4號反應堆是最新的反應堆,當時運行了僅有3年。反應堆在運行的時候就像是一個巨大的蒸汽機,由鈾燃料棒給水加熱,其產生的蒸汽驅動汽輪發電機發電,這是核能發電的原理。如果能夠正常運轉,它能帶來巨大的經濟利潤,僅僅1公斤的鈾就能產生相當於300萬公斤的煤所產生的能量,但是安全地利用這種技術來產生電力,需要一種嫻熟的平衡操作。

在4月26日的晚上,核電站的工作人員還是照往常一樣檢查了各個開關,綜合了各種數據,了解了運行的狀態,照往常進行正常的工作作業。但是他們在當天晚上接到了一個指示,命令他們進行安全測試。

當晚的測試目標是弄清電站在緊急狀態下能否保持運轉到備用發電機啟動,這項實驗一直是打算要做的。午夜時分,工作人員進行了一次換班,換班的工作人員先是檢查了汽輪機,在檢查完畢後就等待安全測試的展開。

午夜12點零5分,測試準備工作開始了,工作人員慢慢地調低了反應堆的功率,在接下來的20分鐘裡一切都很順利,可是僅僅又過了3分鐘,麻煩就出現了,到了12點28分的時候,反應堆的功率不知什麼原因出現了驟然下降,過低的功率超出了測試範圍,工作人員便迅速恢復了功率。到了凌晨1點,工作人員認為功率已經穩定,於是繼續進行測試的準備工作,3分鐘後,水泵也出了些問題,工作人員打開了備用水泵電源,但是水泵將水壓入反應堆的速度太快了,這意味著將沒有足夠的水轉化成蒸汽用來驅動汽輪機,系統失去了平衡。

到了1點19分的時候,當天負責的測試的副廠長認為升高反應堆堆芯的溫度會讓情況好轉,在反應堆的溫度升高後產生了更多的水蒸氣,當在場的工作人員認為局勢已經控制住了,於是繼續進行測試工作,他們不知道的是堆芯的溫度此時已經升高到了危險的程度,但在當天所有參與的人員看來,情況一切正常。

1點23分,操作人員按計劃關閉汽輪機,測試工作正式開始了,可是就在這個時候,反應堆的溫度卻開始飆升,反應堆內的壓力迅速接近臨界值,控制室內也響起了警報聲,在場的人員都知道出問題了,當他們能夠阻止災難發生的時間卻太短了,只有幾秒鐘的時間。負責控制反應堆的工作人員採取了極端措施,按下了反應堆的緊急關閉按鈕,可是情況沒有好轉,反而更加嚴重,反應堆的溫度比正常水平高出了100倍,意想不到的事發生了,高溫開始毀壞反應堆的堆芯,在場人員這個時候已經意識到,局面已經失控,僅僅1分鐘後,1點24分車諾比4號反應堆就爆炸了。

▲車諾比事故,有操作失誤的因素

反應堆的工作原理其實是這樣的,長長的鈾棒可以在反應堆堆芯內部產生熱能,與此同時插入堆芯的控制棒可以控制鈾釋放出的能量,水在經過反應堆堆芯時會轉化成蒸汽,然後就像常規電廠一樣,由蒸汽驅動汽輪機產生電能。安全測試就是測試緊急情況下核電站能否正常運行,比如在汽輪機停止運轉的情況下,核電站是否有足夠的電能控制鈾燃料棒,水泵是否能夠提供足夠的冷卻水。正常情況下,工作人員可以通過提降控制棒加快或減緩能量釋放的速度,不斷地提供冷卻水能防止堆芯過熱同時產生蒸汽。但是如果汽輪機無法正常運行,那麼供水泵就不能正常運轉,反應堆就會迅速升溫,情況就會變得十分地危險。

所以反應堆平衡的關鍵就在於燃料棒和汽輪機的操作,他們必須同時保證汽輪機始終有足夠的蒸汽驅動,而反應堆的堆芯也不能出現過熱的情況。其實4號反應堆有211根控制棒,完全可以阻止事故的發生,那麼為什麼控制棒在當天沒有起作用呢?其實在測試工作剛開始的時候,工作人員已經降低了功率,但是功率降得太多太快了,工作人員不得不提高了功率。之後工作人員增加了堆芯的供水量,因為在停電的時候,通常水泵會停止運轉,這個時候就需要準備好備用的供水系統,工作人員計劃用其他地方的備用水引入4號反應堆。可是在啟用備用水的同時,由於之前向堆芯注入的水太多太快了,由於水流的速度太快,產生的蒸汽就變少,就使得汽輪機沒有得到維持正常運轉的蒸汽,為了增加蒸汽,經驗不足的操作人員不斷地增加了反應堆的功率,使得反應堆功率不斷上升,最終導致了反應堆應為過熱而爆炸,所以工作人員的操作失誤也是造成事故的重要原因。

▲事故發生後,消防員第一時間趕到了現場,但他們不知道自己將面臨一場災難

爆炸產生的巨大威力,將2000噸中的鋼頂掀開了,八噸的高放射性燃料被拋向了空中。核電站爆炸後,消防員們第一時間趕到了現場,當時的消防員們也沒有意識到這是一場會波及到全世界的核事故,參與救火的消防員們還以為這只是一場普通的火災。到了清晨5點鐘的時候,大火被撲滅了,在參與救援的69名消防員中,有31人直接死於核輻射,其他人多數都得了急性放射性綜合症。

但這只是危機的開始,爆炸的反應堆仍在釋放核輻射。當時在距離核電站3公裡外的普裡皮亞特是核電站工作人員及其家屬的居住區,他們還不知道自己的生命受到了威脅,直到爆炸發生後36小時,普裡皮亞特的居民才接到了官方消息,命令他們撤離該地區,僅僅3個小時的緊急疏散,普裡皮亞特就成了一座空城。

該事件很快就驚動了蘇聯高層,當局採取了緊急行動,阻止放射性塵埃進一步擴散,在接下來的6天多時間裡,1800多架直升機向被毀壞的反應堆空降了5000多噸的化學物品,以便吸收核輻射。

車諾比核電站洩漏的消息很快就傳遍了全世界。4月28日,在距離車諾比北部1600公裡的福斯馬克核電站就測到了來自車諾比的核輻射,這個消息立即成為了世界的頭號新聞,而在蘇聯境內,媒體也在積極報導,力求消除這一不良後果。歐洲各地也開始陸續出現放射性落塵,10天後反射性落塵已經擴散到了美國和日本,其他國家也面臨威脅。

爆炸發生後,前蘇聯當局立即組織了大量專家進入爆炸區進行調查,而爆炸發生的原因主要在於核電站的設計存在問題,這種設計缺陷使得核電站的系統有一種不穩定性,這種不穩定性使得核反應堆能在很短的時間內溫度變得非常高,從而引發爆炸,當時蘇聯的高層知道這個情況,但就是一直沒有對核電站進行改良。

從操作來說,當天的測試本來計劃在白天進行,那樣就會有更多的高級工程師在場,測試的危險性就會小很多,但是白天關閉反應堆,會對基輔的電力造成重大影響,所以安全測試就定在了夜裡。但是夜裡進行安全測試,所有的高級工程師都下班回家了,值班的只是幾個年輕人,於是測試工作就落在了他們的身上。

儘管專家們調查清楚了爆炸發生的原因,但是這對於核事故的解決沒有絲毫的幫助,事故造成的影響不僅僅是放射性物質傳播的問題,專家們更擔心的是反應堆的堆芯熔化後會進入地下水,在進入地下水後,放射性物質就會以驚人的速度擴散到千家萬戶的飲用水當中。

▲在礦工的連續工作下,隧道很快就修建完畢

為了探查情況,蘇聯當局派人深入反應堆,在確認反應堆沒有燒穿後確定在反應堆下面鋪一層厚厚的混凝土板,但在鋪混凝土板前需要建造一條隧道,為此蘇聯當局又調來了400多名煤炭工人24小時不停地作業,僅用了15天就挖了一條168米的隧道,通過這條隧道,混凝土板才得以安裝到位。

後來,蘇聯當局又打算在反應堆周圍建造了一座巨大的混凝土墓,以防止放射性物質向四周擴散。但爆炸留下的放射性殘渣仍在空氣中散發,工程無法進行,所以在此之前還要先清除放射性殘渣,這個工作就交給了軍隊。一時間車諾比附近集結了成千上萬名士兵,他們由塔拉卡諾夫將軍指揮。在塔拉卡諾夫將軍的指揮下,士兵們穿著重達30公斤的特別鉛制服開始了這項危險的作業。根據當時的記載,每個人只能在這種高輻射環境下工作三分鐘,但也已經使他們受到了非常強的核輻射,在完成作業後會大大縮短他們的壽命。他們將放射性廢棄物送回到反應堆堆芯後,反應堆上方的屏蔽罩的建設就開始了,經過206天的施工才最後完成。

▲數千名士兵參與了這次自殺式的任務,任務結束後,他們的壽命也大大縮短

在將反應堆堆芯四周都徹底封閉以後,危機才算告一段落,但是反應堆裡的200噸鈾和1噸的鈽,誰也不知道他們什麼時候會爆發出來。

▲這一事件到後來甚至引發了蘇聯解體

但根據日後官方的統計,這起小事故所產生的輻射量相當於400顆美國投放在日本廣島的原子彈,災難發生後全世界共有50萬人參與了救援,這起事故造成了27萬人患癌,9.3萬人死亡,車諾比周邊2600平方公裡被徹底遺棄,淪為了廢墟,甚至還間接導致了5年後的蘇聯解體,這不是一起小事故,而是人類史上最大的核爆炸事件,是近百年來人類遭遇過的滅頂之災。

就事故的發生來說,一開始只是一個測試,如果當時測試安排在了白天,由眾多經驗豐富的工程師參與而不是缺乏經驗的年輕工作人員操作,或許事故也不會發生。如果當初的設計能再合理一些,或許事故也不會發生。一場驚天的事故,一開始只是一個小疏忽,最終釀成了大禍。

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