文/U156
HBO這段時間出了兩部大劇，其中一部是令眾粉絲期待已久的《權力的遊戲》第8季，演員們喝著穿越而來的星巴克在眾粉絲對編劇咬牙切齒的吐槽中挨個下場領了盒飯。
龍媽喝著星巴克
等著下場領盒飯
（圖源：《權力的遊戲》劇照）
另外一部就是我們今天要聊的，記錄人類歷史上第一起7級核事故的劇集——《車諾比》（《Chernobyl》）。
（圖源：ITCM）
這部以「真實」著稱的美劇在收穫了歐美等西方媒體大量好評的同時，也結結實實黑了蘇聯一把。並且有俄羅斯專家和媒體指出了美版《車諾比》在劇情上嚴重失實，以及細節上存在的瑕疵。
為此，俄羅斯NTV電視臺5日宣布將拍攝俄羅斯自己版本的車諾比劇集「以正視聽」。 據悉新劇講述蘇聯特工如何接受任務前往車諾比阻止美國中情局(CIA)特工破壞核電站的陰謀。
（圖源：inosmi）
在期待俄版《車諾比》的同時，我們將用幾期推送帶領大家「回到」1986年的蘇聯，力求用數據和史實，還原一個真實的車諾比。
1986年4月26日凌晨1:23:44，隨著一聲巨響，一道火光沖天而起。車諾比核電站反應堆的頂蓋被來自反應堆深處的巨大壓力直接炸飛。反應堆廠房厚厚的屋頂面對這個重達兩噸的大疙瘩就如同紙糊的一般，被輕而易舉的捅開。無數大大小小的碎塊緊隨其後，如同天女散花一般騰空而起，散落在反應堆廠房四周。
（圖源：wikipedia）
滾滾的放射性塵埃化作了衝出潘多拉魔盒的魑魅魍魎，向周圍播撒著看不見聽不到卻足以致命的核輻射……
這就是人類歷史上第一次最高級（7級）核事故——車諾比核事故。雖然HBO這部劇拍的不錯，但是宣傳報導中還是出現了一些偏差，在我對這些偏差進行解讀前，有必要對一些基礎概念做一些簡介。
各種各樣的反應堆
核反應堆有好幾種，目前主要使用的核反應堆按照使用冷卻劑或減速劑類型，可分為輕水核反應堆和重水核反應堆。
重水核反應堆使用重水作為冷卻劑和中子減速劑，重水為DO，其中D是氫元素的同位素氘（dāo），和氫原子的不同之處在於它多了一個中子，也叫重氫；而輕水反應堆使用輕水也就是普通水作為冷卻劑或冷卻劑兼中子減速劑。重水反應堆建造和運營成本極其高昂，對維護人員的身體傷害也較大，能大規模生產的目前只有加拿大一個。
重水堆
包括中美俄日在內，大多數國家玩得起的還是輕水反應堆。輕水反應堆根據工作原理分為壓水式反應堆和沸水式反應堆，我們先講壓水堆（Pressurized Water Reactor，也叫PWR），壓水堆除了核電站外，核動力的艦艇和潛艇也用它。
壓水堆有兩個迴路：一迴路使用高壓冷卻水吸收反應堆堆芯裡面的熱量（註：使用高壓可增加水的沸點，冷卻水通常不會在一迴路裡沸騰），一迴路冷卻水進入蒸汽發生器（Steam Generator）後將二迴路的水加熱形成水蒸汽驅動汽輪機發電。目前，我國核電站的反應堆大多數是這種壓水式反應堆。
和沸水式反應堆比起來這種反應堆更為安全汙染也小，但是因為高壓和高溫的原因，壓水式反應堆的建造成本也是很高的。壓水反應堆最嚴重的事故就是三裡島核電站事故（5級），堆芯幹燒，部分熔毀。
壓水堆
（圖源：nrc.gov）
接下來就是劇中的主角：沸水反應堆（Boiling Water Reactor，BWR）。到目前為止，五級和五級以上的核事故，沸水反應堆佔了三分之一，並且包攬兩個僅有的最高級（7級）核事故記錄。
這些核事故依次是：蘇聯車諾比（沸水堆，7級），日本福島（沸水堆，7級），蘇聯克什特姆（核廢料場爆炸，6級），美國三哩島（壓水堆，5級），英國溫斯喬火災（石墨堆，5級）和巴西戈雅尼事件（亂丟核廢料，5級）。
RBMK反應堆堆芯上蓋
這是事故後的車諾比二號堆
四號堆同款重達兩噸的上蓋已經在爆炸中被炸飛
（圖源：youtube）
如下圖所示（請和前面壓水堆的圖對比）沸水堆和壓水堆的一個主要區別在於沸水堆沒有蒸汽發生器，也沒有二迴路的水，直接將一迴路的水汽化後引入汽輪機。其帶來的冷卻問題由額外鋪設的冷卻管道和冷卻劑來解決。也就是說這個系統在水循環這一塊如果出現管道洩漏，流出來的水是有核輻射的，非常危險。
沸水堆
（圖源：nrc.gov）
必須強調的一點是沸水堆這個玩意不止蘇聯一家在搞，美國的GE和愛達荷實驗室在上世紀50年代就聯手開發了成品。然後GE就把這玩意市場化了，現在沸水堆的主要生產商就是大名鼎鼎的GE Hetachi Nuclear Energy。
有人可能要問了這種玩意沒有壓水堆安全，怎麼還能賣的出去？和壓水堆比起來，沸水堆在工作時不需要壓水堆那麼高的壓力，而且壓水堆兩個迴路相比，一個迴路結構相對簡單，維護相對容易。總的來說沸水堆在製造和運營成本上比壓水堆要低不少；成本低了但是收益——所輸出的功率卻一點沒少。
中國有沒有沸水堆？答案是肯定的：沒有！我國現在運行中的核反應堆除了秦山核電站三期是使用CANDU技術的重水堆，外加山東石島灣核電站的氣冷堆外，剩餘的運行中的核反應堆全部是壓水堆。
但是各國核電站安全標準不一樣，在有些國家眼中沸水堆雖然不夠安全，但是省錢——真香！沸水堆在除中國之外的其他國家一度相當的有市場，甚至在車諾比出事後，依然有幾十座沸水反應堆在其他國家運行，其中包括俄羅斯境內的11座改進後的RBMK反應堆（部分退役關閉中）、美國的34座BWR（運行中）和後來出事的福島核電站那6座GE-BWR系列反應堆。
車諾比的「主角」
RBMK剖面圖俄語版
（圖源：：physics.harvard.edu）
首先我們來說一下RBMK這個詞，RBMK是俄語Реактор Большой Мощности Канальный的英譯Reaktor Bolshoy Moshchnosti Kanalnyy的縮寫，中文叫大功率管式反應堆。屬於我們在前一部分講到的沸水反應堆。如果覺得上面這個圖難以理解，下面提供一個加拿大版的英文簡圖可以參考。
RBMK反應堆結構簡圖
（圖源：candu.org）
車諾比這四座RBMK-1000屬於第二代核反應堆（Gen II，1970-1990年前建造完成的商業核反應堆都在Gen II裡面，1950-1970年建造完成的算Gen I），如上圖所示，堆芯中有很多石墨塊，燃料棒插在其中在控制棒（Control Rod）的調解下完成可控核裂變。
和其他沸水堆一樣，RBMK-1000隻有一個迴路：冷卻水流過堆芯後帶走熱量經過壓力管（Pressure Tube）系統到達汽水分離器（Steam Separator），蒸汽進入渦輪機，由渦輪機帶動發電機發電。
蒸汽會被導入冷卻系統重新凝結成水由水泵送回一迴路，和之前被分離下來的冷卻水經主循環泵（Main Circulation Pump），閥門系統和收集器後重回堆芯。除主供水系統外，另有一套緊急冷卻系統負責在特殊情況下提供冷卻水。
車諾比堆芯石墨3D模型
很多人在清理石墨的過程中
得了急性或者慢性放射病犧牲
（圖源：thingiverse.com）
劇中被炸得滿天飛、讓無數救援人員先後送命的石墨，在堆芯裡面作為中子減速劑並不稀奇，第一代老式反應堆就是拿這個作為減速劑用的。美國老嚷嚷著讓伊朗和朝鮮放棄石墨堆甚至表示可以倒貼輕水堆也是這個原因，因為從石墨堆產生的核廢料中更容易提取可以用來製造核彈的鈽。
後面的推送中，我將對劇中的情節進行解讀，中間會穿插對部分技術點進行的科普，由於作者水平有限，如有錯謬之處敬請在評論區批評指正，敬請期待。
特約作者：U156