俄羅斯的核野心在“AtomExpo”上展露無遺——這是俄羅斯國家原子能公司 Rosatom 於今年 6 月在莫斯科舉辦的為期三天的國際核技術和對話節。無論是福島核電站經理描述海嘯期間最初的關鍵時刻以及關於“極端”自然事件的新思路，還是 Rosatom 帝國的無數分支機構在其精美的展位上展示其產品，資訊都很明確：在核能方面，俄羅斯是對外開放的。
然而，1986 年在烏克蘭發生的切爾諾貝利災難性遺留問題，即蘇聯建造的反應堆發生驚天爆炸，在公關方面是一個難題。當俄羅斯表示有興趣向英國供應 12 座新反應堆時，“立即出現了一些標題為‘你想要另一個切爾諾貝利嗎？’的文章，”Rosatom 的發言人謝爾蓋·諾維科夫告訴我。“蘇聯時期的幽靈立刻浮現出來。”
然而，Rosatom 正試圖將切爾諾貝利噩夢轉化為一個賣點：誰比經歷過最糟糕情況的人更瞭解核安全呢？
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切爾諾貝利為俄羅斯技術帶來的最大安全教訓之一是一種名為“堆芯捕集器”的結構——一種鋼製容器，水冷，直接建在反應堆下方，用於在堆芯熔燬時捕獲熔融的反應堆堆芯。這項技術在全球範圍內探索多年，但在俄羅斯在切爾諾貝利之後開始採用它之前，尚未被認為是標準配置。事實上，物理學家列昂尼德·博爾紹夫，這位負責早期設計的負責人，現在已成為俄羅斯核安全領域的領先專家。他是俄羅斯科學院核安全研究所的所長，該研究所是他在切爾諾貝利之後建立的，預示著俄羅斯開始與其他國家在核安全領域開展合作。他在切爾諾貝利事件後發揮的作用非常重要，以至於他獲得了蘇聯為數不多的外部傳真線路之一，以便他能夠與國外的其他專家進行溝通。
在 1986 年的堆芯熔燬之前，博爾紹夫不太可能成為英雄。博爾紹夫是一位沒有核經驗的理論物理學家，直到切爾諾貝利反應堆已經熔燬了五天才接到求助電話。當時的挑戰是阻止熾熱的堆芯可能滲入地下，或者更糟糕的是，滲入地下 30 米的地下水位，輻射可能到達烏克蘭首都基輔和黑海。“那簡直是一場噩夢，”博爾紹夫說。
“有一部好萊塢大片叫做《中國綜合症》，而這個問題正是我們在五月份最初幾天試圖回答的問題，”他今年早些時候在他的莫斯科辦公室回憶道。“政治局要求對‘緩解效率’提供 100% 的保證，假設燃料在反應堆內部而不是外部，並要求不再洩漏到空氣或地球中。但這本身就是矛盾的，”博爾紹夫說。“如果你覆蓋熱源，你就會降低冷卻效果。”
接下來的兩週是絕望的黑板試驗和錯誤，現場的工人們正在採取絕望的，有時是不成功的措施，例如向土壤中注入液氮以凍結土壤。與此同時，在莫斯科，博爾紹夫和他的團隊試圖計算二氧化鈾燃料的熔化速度與他們透過管道輸送某種冷卻劑帶走熱量的速度相比有多快。但他們必須弄清楚如何在悶燒的反應堆下鋪設管道。不可能在反應堆下鑽孔並在管道中密集地填充管道以冷卻熔融燃料。他們需要礦工來正確安裝管道，但他們也需要一些東西來在熔融燃料接觸管道的第一時間降低溫度，一些具有高導熱性的東西。最好的候選材料是石墨。但他們需要大量的這種材料。
“那些日子是不同尋常的。在一天之內，我們從全國各地收集了足夠的石墨。常規的官僚系統震驚了，有可能在科學和常識的基礎上運作。一個電話，一張紙條，部隊和重型機械就行動起來了。”他們最終的臨時設計是一個蛇形的管道結構，用冷卻水冷卻，頂部覆蓋一層薄薄的石墨層，所有這些都在兩層混凝土層之間——每層一米厚——以穩定結構。簡而言之，博爾紹夫說，“它就像一個三明治。”
博爾紹夫的石墨-混凝土“三明治”在概念上類似於許多核反應堆設計中使用的“堆芯捕集器”，為俄羅斯今天使用的堆芯捕集器鋪平了道路——裝有中子吸收金屬合金的鋼製容器，透過水流冷卻，直接建在反應堆下方，用於在堆芯熔燬的情況下捕獲熔融的堆芯材料，即“熔融物”。（《紐約時報》在福島災難後對博爾紹夫先生的採訪更詳細地介紹了堆芯捕集器的歷史以及俄羅斯在切爾諾貝利後市場上的安全保證）。
今天，俄羅斯核電站的許多潛在客戶都是越南和土耳其等首次轉向核能的國家，並且正在尋找俄羅斯可以提供的降低成本的優惠。例如，就土耳其而言，俄羅斯正在談判一項名為“建設-擁有-運營”的計劃，其中俄羅斯將在土耳其融資和建造四座反應堆，但保留所有權。
對於這些“核能新手”（正如 Rosatom 官員喜歡稱呼他們的那樣），首選的反應堆設計是 VVER——Voda-Vodyanoi Energetichesky Reaktor，俄羅斯版本的壓水反應堆，它與西方設計的反應堆有幾個本土區別，從燃料元件佈置到新的被動餘熱排出系統，該系統已在俄羅斯使用，最近也在印度建造。俄羅斯還在伊朗、中國和前東歐集團國家建造了 VVER。
世界核協會稱，歐洲監管機構越來越要求大型新反應堆配備某種堆芯捕集器或類似裝置來捕獲熔融的反應堆堆芯。但其他核供應商在保護核電站底層方面有不同的方法。例如，Rosatom 競爭對手西屋公司的發言人斯科特·肖說，在堆芯熔化的情況下，西屋公司的 AP1000 壓水反應堆不包括堆芯捕集器，但它們與 VVER 競爭相同的市場。相反，前者在反應堆容器本身中內建了一個滯留壁，他說這將減輕任何堆芯熔燬。此外，AP1000 操作員“可以採取行動，用來自安全殼內補給水箱的水淹沒反應堆腔室——緊鄰反應堆容器的空間——淹沒反應堆容器的下部。”法國公司 Areva 也製造了帶有堆芯捕集器的 EPR（歐洲壓水堆或進化動力堆），這有助於它與俄羅斯的 VVER 競爭。它的裝置側重於熔融熔融物沿著配備特殊管道系統的地下室冷卻的足夠大區域擴散的想法。但俄羅斯人表示，他們的堆芯捕集器比歐洲設計更緊湊、成本更低。
俄羅斯的堆芯捕集器尚未在現實世界的中國綜合症中進行測試。但有一些證據表明它們可能會派上用場。普林斯頓大學物理學家弗蘭克·馮·希佩爾說，在福島災難期間，一個堆芯“坍塌”到反應堆下方的混凝土中，該反應堆建於 1960 年代，沒有堆芯捕集器。馮·希佩爾曾任白宮科技政策辦公室國家安全事務助理主任。堆芯洩漏到反應堆下方的混凝土中，但沒有突破安全殼。
“俄羅斯人確實知道如何讓事物運轉起來，就像他們在航天領域所做的那樣，”無核擴散政策教育中心的亨利·索科爾斯基說，該中心敦促立法者更仔細地審視核技術的全球擴散。“但在社會學和歷史上，他們在質量保證方面有很多不利因素。”Rosatom 反駁說，他們有獨立的監督機構，政府中一個獨立的機構向總理負責工業安全，並且他們的模型符合所有
國際原子能機構安全標準。（國際原子能機構鼓勵制定標準和指南，但不監督合規性。）
俄羅斯的第一個堆芯捕集器於 2007 年安裝在中國田灣核電站下方。今年夏天早些時候，我查看了即將成為俄羅斯南部新沃羅涅日正在建設中的兩座新的 VVER 1200 兆瓦反應堆之一的反應堆容器的坑，但看不到堆芯捕集器——它已經埋在地下 4.45 米處。
如果俄羅斯成功推銷其後切爾諾貝利時代的核技術，那麼他們的堆芯捕集器技術將是站在他們的客戶和另一次類似切爾諾貝利災難之間的關鍵部分。它在現實生活場景中是否有效仍然是一個懸而未決的問題。用博爾紹夫的話來說，我們現在已經經歷了足夠多的核“噩夢”了。
伊芙·科南特在普利策危機報道中心的資助下前往俄羅斯。