編者按（8/15/22）： 近期在烏克蘭扎波羅熱核電站周圍發生的炮擊事件，再次引發了人們對該核電站受損的擔憂。俄羅斯軍隊在三月份首次襲擊該設施時，就曾引發了這種擔憂。
世界各地的人們透過直播的安全攝像頭觀看到，俄羅斯軍隊在當地時間週五上午襲擊並佔領了烏克蘭的扎波羅熱核電站——歐洲最大的核電站。新聞報道稱，在炮擊和槍聲中，該綜合設施內的一個培訓設施起火，隨後被撲滅。該事件引起了世界各國領導人和核專家的警惕，他們擔心可能發生有意或無意的反應堆損壞，從而導致輻射洩漏，或者在最壞的情況下，導致反應堆堆芯熔燬。
國際原子能機構（IAEA）總幹事拉斐爾·格羅西告訴聯合國安理會，該核電站在襲擊後執行正常，並表示沒有放射性物質洩漏。但他和其他核專家警告說，隨著衝突的繼續，烏克蘭的該核電站和其他核電站存在發生事故的危險。
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大眾科學 採訪了美國科學家聯盟核電安全主任埃德溫·萊曼，以解釋在戰時對這類設施的擔憂，並討論一些已採取的安全措施。
【以下是採訪的編輯文字。】
扎波羅熱核電站擁有哪種型別的反應堆？它們與切爾諾貝利或美國核電站的反應堆有何不同？
扎波羅熱的六個反應堆被稱為 VVER-1000 型，它們由輕水（普通水）冷卻和慢化。因此，在這方面，它們類似於美國的壓水反應堆。它們比早期型號的[這類反應堆]更先進一些，因此它們確實具有一些更符合現代安全理念的特性——但並非完全如此。它們與切爾諾貝利型反應堆（稱為 RBMK）不同，後者使用不同的慢化劑材料——石墨——並且存在許多技術缺陷，這些缺陷導致了 1986 年[切爾諾貝利]事故的發生和嚴重性。因此，切爾諾貝利發生的事故型別，本質上是功率瞬變，在輕水反應堆中非常不可能發生。
在任何核反應堆中，其目的是在燃料中維持核裂變鏈式反應，從而產生熱量和額外的中子，這些中子用於傳播鏈式反應。當鈾原子裂變時，它們會釋放熱量，因此燃料會變熱。在這種型別的反應堆中，水被泵入堆芯並透過堆芯加熱，然後轉移到另一個高壓回路中。然後，它被轉移到另一個蒸汽發生器系統中，在那裡水變成蒸汽，蒸汽再驅動渦輪機運轉。
這些[扎波羅熱反應堆]是在蘇聯設計的，其歷史可以追溯到 1980 年代初期。因此，它們已過使用期限，但烏克蘭人延長了它們的許可證。
反應堆的年限是否是此處安全考慮因素之一？
是的，這始終需要考慮在內，因為它們獲得了許可證延期。它們在一定程度上進行了翻新，但總有一些系統是無法更換的。例如，容納反應堆燃料的容器——隨著時間的推移會變得脆化——這在某些型別的事故中會構成風險，因此您確實需要將其考慮在內。
扎波羅熱核電站。圖片來源：Dmytro Smolyenko/Future Publishing via Getty Images
這類反應堆會配備哪些型別的安全系統來應對事故？
任何核反應堆的最大危險在於燃料的冷卻以某種方式中斷，因為如果沒有足夠的冷卻，燃料會升溫到可能自我破壞的程度。這就是 1979 年賓夕法尼亞州的三里島[核電站]發生的事故（程度較輕），以及 2011 年日本福島[核電站]發生的事故（程度更嚴重）。此外，這些核電站將乏核燃料儲存在廠區內——其中一些燃料儲存在冷卻水中，冷卻水也必須用泵補充。
現代的這類反應堆具有應急堆芯冷卻系統，這樣，如果冷卻管道出現破裂，它們就有系統可以直接注入應急冷卻劑。而且這些 [VVER-1000 型] 反應堆確實具有這類系統，這與早期版本的蘇聯反應堆不同。
除了管道破裂外，還可能發生電力喪失，福島[核電站]就受到了電力喪失的影響。這些核電站通常從電網獲取電力來執行其系統，如果電力中斷，它們必須依靠應急柴油發電機提供的備用電力。每個反應堆有三個應急柴油發電機，還有幾個額外的，因此該核電站有很多備用柴油發電機。但是，總是存在發生某種情況的可能性，導致多個機組同時失效——就像福島[核電站]那樣，該廠址被洪水淹沒，即使他們有大量的備用柴油發電機，它們也停止了執行。福島[核電站]事故後，與許多其他國家一樣，烏克蘭制定了額外的措施來應對福島[核電站]式的事故，即長時間的電力喪失。其中包括購置額外的移動泵，這些泵不需要電力，而是使用柴油燃料執行。
在這些核設施內或附近發生戰鬥的主要擔憂是什麼？
顯然，存在許多不同型別損壞的可能性：要麼是對核電站系統、安全系統、基礎設施的直接破壞性損壞，要麼是對場外電力等支援系統的間接損壞。而且[存在]火災的可能性，火災會蔓延並使儀表控制系統失效。如果您擔心這座核電站真的有可能處於戰區中心，那麼很少有針對這些情況的應對措施。
我想寓意是，如果您想潛在地嚴重損壞核電站，您不必攻擊安全殼，安全殼是最堅固的部分。還有其他一些系統沒有得到很好的保護。但即使是這些安全殼也未必能夠承受某些型別的軍事攻擊。即使它們沒有被破壞，它們也可能剝落，導致混凝土掉落到反應堆容器上。或者，強烈的振動也可能造成損壞。
在這次襲擊之前，核能界是否越來越擔心會發生類似事件並可能導致事故？
這有點像一種不言而喻的恐懼。一直以來，有些人提出了這個問題，但這些擔憂基本上被忽視了。關於核電，您可能會有很多擔憂，其中一些擔憂似乎非常不可能發生——而且在它們發生之前，人們往往會忽視它們。而這就是一個例子。
為了使商業核電站能夠經受住軍事衝擊而對其進行加固的成本可能高得令人望而卻步。在核時代的初期，像愛德華·泰勒[一位理論物理學家和曼哈頓計劃的成員]這樣的人認為核電站需要建在地下。
如果扎波羅熱核電站發生損壞，可能會發生哪種型別的爆炸或輻射洩漏？
這取決於事故的演變過程、嚴重程度以及是否可以採取這些緊急措施。在最壞的情況下，如果您遇到無法緩解的冷卻能力喪失，核燃料可能會過熱熔化，並燒穿容納它的鋼製反應堆容器，然後掉落到容器底部。在這種情況下，安全殼是反應堆中放射性物質與環境之間唯一的剩餘屏障。它的設計目的是承受某些型別的事件，而不是其他型別的事件。
在三里島[核電站]，堆芯部分熔化，但操作人員及時阻止了事故——在事故達到熔穿反應堆容器的程度之前。但即便如此，從損壞的燃料中，還是產生了很多放射性氣體，這些氣體不得不排放出去，儘管它們的放射毒性相對較低。如果安全殼沒有被破壞，它們確實會洩漏——沒有建築物可以做到完全密封。但這種洩漏的設計和測試目的是使其保持在相對較低的水平。[在]美國，對於事故可能造成的公眾暴露程度有一個監管限制，安全系統和安全殼的設計就是為了滿足這個限制。但是，再說一次，這假設了關於事故性質的某些情況，這些情況可能被證明是錯誤的或可能被超出，例如福島[核電站]事故。
我認為，切爾諾貝利[核電站]那種特殊的釋放型別——釋放量非常大，被注入高層大氣並廣泛擴散——對於像這樣的反應堆來說，可能不太可能發生。如果您看看福島[核電站]，釋放量較小，而且它們沒有擴散到那麼大的區域。這當然是一個區域性問題。但是，如果多個反應堆同時受到影響，如果乏核燃料受損，如果安全殼被機械破壞，那麼一切都無法預測了。
報告表明，在俄羅斯接管烏克蘭切爾諾貝利[核電站]廠址後，其工作人員仍在工作，但一直無法輪換。如果輪班人員無法互相接替，那麼切爾諾貝利[核電站]和扎波羅熱[核電站]的擔憂是什麼？
嗯，擁有充分休息的操作人員至關重要，因為他們必須執行的任務很複雜，而且他們需要保持警惕。您必須確保對疲勞進行監控。如果核電站工作人員得不到任何休息，無法回家，並且在壓力下工作，這是一個危險的組合。必須為此制定措施。
戰鬥人員和國際原子能機構需要做什麼？
國際原子能機構在這一領域沒有太大的權力，我看到總幹事格羅西正在為此苦苦掙扎。他提出要去切爾諾貝利[核電站]談判達成某種協議。但目前尚不清楚具體內容，而且這將取決於各方的意願。這意味著要在軍事衝突的背景下解決這個問題。
烏克蘭和俄羅斯已在特定區域就臨時停火達成協議，以確保人口的安全通行，在就核電站的運營方式達成某種協議之前，他們可以效仿這種做法。
這引發了這些難題，即烏克蘭會在多大程度上阻止軍事接管核電站以及潛在的損壞。