3月11日,日本仙台海岸附近發生9.0級地震,導致附近的福島第一核電站斷電。在隨後的幾個小時和幾天裡,該電站的六個反應堆中的三個發生了堆芯熔燬,引發了一系列的爆炸和火災。六個月後,在穩定該電站方面取得了哪些進展?還有哪些工作尚未完成?
目前現場情況如何?
每天都有 2,500-3,000 名工人在現場工作。許多人正在清理爆炸散落的放射性碎片。其他人則在安裝和操作去汙放射性水的系統。還有一些人在 1 號機組反應堆上搭建防護罩,以防止熔燬造成的進一步汙染擴散到環境中。類似的覆蓋物可能會在也發生熔燬的 2 號和 3 號機組上安裝(見影片)。
反應堆是否穩定?
不完全穩定,但比六個月前穩定得多。地震發生後,當時執行的三個反應堆關閉,但它們的鈾燃料繼續衰變並釋放熱量。在緊急情況下保持燃料冷卻的系統停止工作,事故發生後的最初幾個小時內,燃料變得非常熱,很可能發生了熔化。熔化被認為在反應堆底部造成了一團亂麻,並釋放出氫氣,最終點燃,導致爆炸。
3 月下旬,1 號機組反應堆內部的溫度超過 400 °C。現在已經降至 90 °C 左右,2 號和 3 號機組的溫度也徘徊在 100 °C 左右。注入反應堆堆芯的冷卻水正在被加熱至沸點,因此工人必須不斷地補充它。
最終——可能到今年年底——反應堆堆芯的溫度將降至 100 °C 以下,並且不再需要主動冷卻。只有到那時,才能認為反應堆已經穩定。
堆芯外的輻射情況如何?
爆炸散落的放射性碎片是該電站工人面臨的最大危險。在某些區域,放射性垃圾的輻射強度足以在幾分鐘內殺死靠近它的人,必須使用遙控車輛進行清理。此外,放射性水仍在從電站洩漏。已建立一個系統來淨化水,並將其重新注入反應堆堆芯進行冷卻。
放射性汙染,主要以銫-137的形式,已經擴散到電站之外,當地政府必須進行清理。一些地方已經開始這項工作(請參閱福島的影響仍然模糊不清)。
這場危機將帶來什麼社會影響? 現在說可能為時過早。新的資料表明,必須在電站附近設立永久禁區,就像 1986 年發生核事故的烏克蘭切爾諾貝利核電站周圍的禁區一樣(請參閱 直接比較福島和切爾諾貝利)。政治後果仍在發展之中;8 月底,日本首相菅直人因政府處理核危機的批評而辭職。
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現在會發生什麼?
短期內,工人將繼續冷卻反應堆並儘可能多地清理汙染。但從長遠來看,他們必須實際從反應堆堆芯中取出鈾,並將其運離海岸,因為它會對環境和健康構成重大風險。
這將帶來前所未有的挑戰。據信,反應堆內的放射性燃料已經完全熔化,其中一些或全部可能已經從容納燃料的不鏽鋼壓力容器中洩漏到反應堆下方的混凝土外殼中。輻射將在未來幾十年內保持足夠的強度以殺死生物,因此工人將不得不找到一種遠端清理和取出燃料的方法。
鑑於反應堆附近的當前輻射水平,工人可能需要數年時間才能首次瞭解內部發生了什麼。
本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於2011年9月7日首次發表。