切爾諾貝利事故的損失有多大 切爾諾貝利事故簡介

切爾諾貝利核事故(烏克蘭語：Чорнобильська катастрофа)或簡稱“切爾諾貝利事件”，是一件發生在前蘇聯統治下烏克蘭境內切爾諾貝利核電站的核子反應堆事故。該事故被認爲是歷史上最嚴重的核電事故，也是首例被國際核事件分級表評爲第七級事件的特大事故(目前爲止第二例爲2011年3月11日發生於日本福島縣的福島第一核電站事故)。

1986年4月26日凌晨1點23分(UTC+3)，烏克蘭普里皮亞季鄰近的切爾諾貝利核電廠的第四號反應堆發生了爆炸。連續的爆炸引發了大火併散發出大量高能輻射物質到大氣層中，這些輻射塵涵蓋了大面積區域。這次災難所釋放出的輻射線劑量是二戰時期爆炸於廣島的原子彈的400倍以上。

經濟上，這場災難總共損失大概兩千億美元(已計算通貨膨脹)，是近代歷史中代價最“昂貴”的災難事件。

切爾諾貝利核事故被稱作歷史上最嚴重的核電事故。切爾諾貝利城因此被廢棄。

合衆國際社11月29日報道，英國電視製作人丹尼·庫克(Danny Cooke)近日用無人機航拍了烏克蘭切爾諾貝利核事故遺址，鏡頭中荒廢的切爾諾貝利靜謐如鬼城。

概況

切爾諾貝利核電站事故於1986年4月26日發生在烏克蘭蘇維埃共和國境內的普里皮亞季市(俄語：Припять; 英語：Chernobyl disaster)，該電站第4發電機組爆炸，核反應堆全部炸燬，大量放射性物質泄漏，成爲核電時代以來最大的事故。輻射危害嚴重，導致事故前後3個月內有31人死亡，之後15年內有6-8萬人死亡，13.4萬人遭受各種程度的輻射疾病折磨，方圓30公里地區的11.5萬多民衆被迫疏散。爲消除輻射危害，保證事故地區生態安全，烏克蘭和國際社會一直在努力。

1986年4月25日，4號反應器預定關閉以作定期維修。並決定在這場合作爲測試反應堆的渦輪發電機能力的機會，在電力損失情形下發充足的電供給反應堆的安全系統動力(特別是水泵)。像切爾諾貝利，反應堆有一對柴油發電機可利用作爲待命，但並不能瞬間地起動—反應堆將因此被使用轉動渦輪，到時渦輪會從反應堆分離和在自己的慣性之下力量轉動，而測試的目標是確定當發電器起動時，渦輪是否在減少階段能充足地供給泵浦動力。測試早先在其它單位執行成功(所有安全供應起動)而結果是失敗的(那是渦輪產生了不足的力量在減少階段供給泵浦動力)，但另外的改進提示了對其它測試的需要。

爲了在更安全、更低功率地進行測試，他們首先斷開了反應堆的自動安系統，以便他們察覺不到因實驗導致的異常情況，不至於干擾實驗。切爾諾貝利4號反應器的能量輸出從正常功率的3.2千兆瓦特減少至700百萬瓦特。但是，由於實驗開始的延遲時，反應堆控制員太快地減低能量水平，實際功率輸出落到只有3百萬瓦特。結果，中子吸引而成的裂變產品氙-135增加了(這產品典型地在更大的功率情況下，在一臺反應堆中消耗)。力量下落的標度雖是接近由安全章程允許的最大限制，但員工組的管理者選擇不關閉反應堆並繼續實驗。後來，實驗決定“抄捷徑”和只上升功率輸出到200 百萬瓦特。爲了克服剩餘氙-135的中子吸收，遠多於安全章程數量的控制棒由反應堆拔出。在1986年4月26日晚上1點05分，作爲實驗一部分，被渦輪發電機推動的水泵起動了;水的流量由於這行動而超出了安全章程的指定。水流量在上午1點19分增加了—因爲水也會吸收中子，在水流量的進一步增加需要手工撤除控制棒，導致一個極不穩定和危險操作條件。當能量產出意外降低到最低要求量以下時，工程師選擇通過拆除反應堆的控制桿，只保留211個控制桿中的6個，來加快反應堆的運行速度。安全規則要求的控制桿最少數量爲30個，但經驗極其豐富的操作人員深信6個控制桿就夠用了。

工程師們認爲自己已經重新穩定了反應堆，便在凌晨1點23分04秒開始他們的實際試車實驗。反應堆的不穩定狀態在控制板沒有顯示任何情況，並且看起來所有反應堆員工並未充分地意識到危險。水泵的電力關閉了，並且被渦輪發電機的慣性推動，水流的速度減低了。渦輪從反應堆分離，反應器核心的蒸汽水平增加。因爲冷卻劑被加熱，個別的蒸汽在冷卻劑管道形成。在切爾諾貝利的RBMK石墨緩和反應器的特殊設計有一個高正面空係數，意味著在沒有水時的中子吸收的作用使反應堆的力量迅速地增加，並且在這種情況下，反應堆操作逐漸變得不穩定和更加危險。上午1點23分40秒操作員按下了命令“緊急停堆”的AZ-5(“迅速緊急防禦5”)按鈕—所有控制棒的充分的插入，包括之前不小心地拿走的控制棒。這是否作爲緊急措施，或只是簡單地在實驗完成時作爲關閉反應堆定期方法，並不清楚(反應堆預定被關閉作爲定期維修)。這通常意味著緊急停堆的命令是因爲意想不到的迅速力量增量的一個反應。另一方面，總工程師Anatoly·Dyatlov，在事故時身在切爾諾貝利核電站，他在他的書上寫到：

“在1點23分40秒，集中化控制系統之前……沒有登記能辯解緊急停堆的任何參量變動。依照陳述委任……會集和分析很多材料，在它的報告，沒確定原因爲什麼命令了緊急停堆。並沒有需要尋找原因。反應堆簡單地在實驗完成時被關閉。”

由於控制棒插入機制(18至20秒的慢速完成)，棒的空心部份和冷卻劑的臨時移位，逃走導致反應率增加。增加的能量產品導致了控制棒管道的變形。棒在被插入以後被卡住，只能進入管道的三分之一，因此無法停止反應。在1點23分47秒，反應堆產量急升至大約30 千兆瓦特，是十倍正常操作的產品。燃料棒開始熔化而蒸汽壓力迅速地增加，導致一場大蒸汽爆炸，使反應器頂部移位和受破壞，冷卻劑管道爆裂並在屋頂炸開一個洞。爲了減少費用，和它的體積太大，反應堆以單一保護層方式興建。這令放射性污染物在主要壓力容器發生蒸汽爆炸而破裂之後進入了大氣。在一部分的屋頂炸燬了之後，氧氣流入---與極端高溫的反應堆燃料和石墨慢化劑被結合—引起了石墨火。這火災令放射性物質擴散和污染更廣的區域。

由於目擊者的報告和站內紀錄不一致，有一些爭論認爲確實的事件是發生在當地時間1點22分30。根據這種理論，第一次爆炸發生在大約1點23分47秒，操作員在七秒以後命令了“緊急停堆”。

主要損失

1986年4月26日當地時間1點24分，蘇聯的烏克蘭共和國切爾諾貝利(臺譯：車諾比，港譯：切爾諾貝爾，烏克蘭文：Чорнобиль，俄文：Чернобыль，英文：Chernobyl)核能發電廠(原本以列寧的名字來命名)發生嚴重泄漏及爆炸事故。事故導致31人當場死亡，上萬人由於放射性物質遠期影響而致命或重病，至今仍有被放射線影響而導致畸形胎兒的出生。這是有史以來最嚴重的核事故。外泄的輻射塵隨着大氣飄散到前蘇聯的西部地區、東歐地區、北歐的斯堪的納維亞半島。烏克蘭、白俄羅斯、俄羅斯受污染最爲嚴重，由於風向的關係，據估計約有60%的放射性物質落在白俄羅斯的土地。此事故引起大衆對於蘇聯的核電廠安全性的關注，事故也間接導致了蘇聯的瓦解。蘇聯瓦解後獨立的國家包括俄羅斯、白俄羅斯及烏克蘭等每年仍然投入經費與人力致力於災難的善後以及居民健康保健。因事故而直接或間接死亡的人數難以估算，且事故後的長期影響到目前爲止仍是個未知數。

意外發生後，馬上有203人立即被送往醫院治療，其中31人死亡，當中更有28人死於過量的輻射。死亡的人大部份是消防隊員和救護員，因爲他們並不知道野外中含有輻射的危險。爲了控制核電輻射塵的擴散，當局立刻派人將135,000人撤離家園，其中約有50,000人是居住在切爾諾貝利附近的普里皮亞特鎮居民。衛生單位預測在未來的70年間，受到5–12艾貝克輻射而導致癌症的人，比例將會上升2%。另外，已經有10人因爲此次意外而受到輻射，並死於癌症。

到2006年，官方的統計結果是，從事發到目前共有4000多人死亡。但是綠色和平組織，基於白俄羅斯國家科學院的數據研究發現，在過去20年間，切爾諾貝利核事故受害者總計達9萬多人，隨時可能死亡。因此，綠色和平組織認爲，官方統計的結果比切爾諾貝利核泄漏造成的死亡人數少了至少9萬人，這個數字是官方統計數字的20倍!對於綠色和平組織的“估計”缺乏理論支持。

死亡人數：9.3萬人

致癌人數：27萬人

經濟損失：180億盧布

原因分析

關於事故的起因，官方有兩個互相矛盾的解釋。第一個於1986年8月公佈，完全把事故的責任推卸給核電站操縱員。第二個則發佈於1991年，該解釋認爲事故是由於壓力管式石墨慢化沸水反應堆(RBMK)的設計缺陷導致，尤其是控制棒的設計。雙方的調查團都被多方面遊說，包括反應堆設計者、切爾諾貝利核電站職員及政府在內。

另一個促成事故發生的重要因素是職員並沒有收到關於反應堆問題報告。根據Anatoli Dyatlov—一名職員所述，設計者知道反應堆在某些情況下會出現危險，但蓄意將其隱瞞。這種情況是因爲廠房主管基本由不具備RBMK資格的員工組成造成的：廠長V.P. Bryukhanov，只具有燃煤發電廠的訓練經歷和工作經驗，基本上是負責政戰的主管，事發半夜演習時並不在場，但主導演習的副廠長是核能專業。他的總工程師Nikolai Fomin亦是來自一個常規能源廠。3號和4號反應堆的副總工程師Anatoli Dyatlov只有“一些小反應堆的經驗”。

第二個“有缺陷的設計之解釋”是由Valeri Legasov於1991所公佈，把事故的原因歸咎於RBMK反應堆設計的缺陷，特別是由於控制棒的缺陷。

反應堆有一個危險的空泡係數(void coefficient)。空泡係數是一種衡量反應堆安全程度的數據，用於測量水冷卻劑中蒸汽汽泡的形成與增加對於反應堆的影響。大部分的反應堆設計會在水溫升高時產生較少的能量。這是因爲如果冷卻劑含有蒸汽氣泡，則能被減速的中子數量將會下降。速度快的中子一般不易造成鈾原子的裂變，所以反應堆會產生較少的能量。然而，切爾諾貝利的RBMK反應堆，使用固體石墨當作中子慢化劑來降低中子的速度，且用吸收中子的輕水來冷卻核心。因此儘管水中有蒸汽汽泡產生，仍有大量中子被慢化。此外，因爲蒸汽吸收中子不像水那樣的容易，因而增加RBMK反應堆的溫度，就會有更多的中子能夠鈾原子裂變，增加反應堆的能量輸出。這種設計導致RBMK在低功率時非常不穩定，在溫度上升時存在輸出能量在短時間內達到危險水平的傾向。這對於工作人員而言是難以理解和預見的。

在這個系統中更重大的缺陷是控制棒的設計。在控制反應堆時，操縱員通過將控制棒插入反應堆來降低反應速度。在RBMK反應堆的設計中，控制棒的尾端是由石墨組成，延伸部份(在尾端區域超出尾端的部份，大約是一米或三英呎長度)中空且充滿水;而控制棒的其他部份由碳化硼製成，是真正具有吸收中子能力的部分。因爲這種設計，當控制棒一開始插入反應堆的時候，石墨端會取代冷卻劑，反而大大地增加了核分裂的反應速度，因爲石墨能夠吸收的中子比沸騰的輕水少。因此一開始插入控制棒的前幾秒鐘，反應堆的輸出功率反而會增加，而不是預期的降低功率。反應堆操縱員對於這一特點也不知曉，且無法預見。

水的管道垂直地穿過堆芯，當水溫增加時水位將會上升，在覈心之中產生溫度的梯度效應。如果在頂端的部份已經完全地變爲蒸汽，則效應會更惡化。因爲頂端部份此時已無法被足夠冷卻，且反應會明顯增強(相反地，CANDU反應堆設計中，水的管道水平地穿過核心，相鄰的管道則是相反方向的流向，因此核心部分的水溫變化較小)。

因爲反應堆有巨大的體積，所以，爲了降低成本，建造電廠時反應堆周圍並沒有建築任何作爲屏障用的安全殼。這使得蒸汽爆炸造成反應堆破損後，放射性污染物得以直接進入環境之中。

反應堆已經持續運轉超過一年以上，儲存了核裂變的副產物。這些副產物增強了不受控制的反應，使事故更難以控制。

當反應堆溫度過熱，設計的缺陷使得反應堆容器變形、扭曲和破裂，使得插入更多的控制棒變得不可能。

值得注意的一點是操縱員閉鎖了許多反應堆的安全保護系統——除非安全保護系統發生故障，否則是技術規範所禁止的。

1986年8月出版的政府調查委員會報告指出，操縱員從反應堆堆芯抽出了至少205枝控制棒(這類型的反應堆共需要211枝)，留下了六枝，而技術規範是禁止RBMK-1000操作時在覈心區域使用少於15枝控制棒的。

緊急滅火

凌晨1點25分，切爾諾貝利核電廠第二消防站接到火災警報，當班值勤的28名消防隊員立即出動。當時他們沒被告知是反應堆爆炸，有的還以爲是一場普通火災“沒人告訴我們是反應堆的事”。

Grigorii Khmel，一名救火車駕駛員回憶:

我們在凌晨1：45-1：50時到了那裏....看到了散落的石墨屑米沙問: “那是不是石墨?”我踢開了它，一個消防員撿起來看了一下，說“這是熱的”它們有大有小，小的能夠拿在手裏……

我們對輻射了解得不多，即使是在那裏工作的也是如此。卡車上沒有水，米沙開啓了一個消防栓然後我們把水對準了房頂。那些上了房頂然後死了的小夥子們……瓦契克、柯利亞和其他人，還有沃洛迪亞-普拉維克……他們爬上了梯子，然後我就再沒看到他們……

另一位消防員Anatoli Zakharov則回憶：“我還記得當時向隊友開玩笑：‘如果我們都能活到早晨那是非常幸運了’”

後續處理

爆炸發生後，並沒有引起蘇聯官方的重視。在莫斯科的核專家和蘇聯領導人得到的信息只是“反應堆發生火災，但並沒有爆炸”，因此蘇聯官方反應遲緩。在事故後48小時，一些距離核電站很近的村莊纔開始疏散，政府也派出軍隊強制人們撤離。當時在現場附近村莊測出了是致命量幾百倍的核輻射，而且輻射值還在不停地升高。但這還是沒有引起重視。專家寧願相信是測量輻射的機器故障也不相信會有那麼高的輻射。可是居民並沒有被告知事情的全部真相，這是因爲官方擔心會引起人民恐慌,甚至在普里皮亞季還在舉行有烏克蘭第一書記參加的五一節慶祝。許多人在撤離前就已經吸收了致命量的輻射(若能立即撤離，則可大幅減少受害者數量及程度)。

事故後3天，莫斯科派出的一個調查小組到達現場，可是他們遲遲無法提交報告，蘇聯政府還不知道事情真相。終於在事件過了差不多一週後，莫斯科接到從瑞典政府發來的信息。此時輻射雲已經飄散到瑞典。蘇聯終於明白事情遠比他們想的嚴重。

之後數個月，蘇聯政府派出了無數人力物力，終於將反應堆的大火撲滅，同時也控制住了輻射。但是這些負責清理的人員也受到嚴重的輻射傷害;原因之一爲遙控機器人的技術限制，加上嚴重輻射線造成遙控機器人電子迴路失效，因此許多最高污染場所的清理仍依賴人力。火災撲滅後，接下來擔心的是反應堆核心內的高溫鈾與水泥融化而成的岩漿熔穿廠房底板進入地下，蘇聯政府派出大批軍人、工人，給炸燬的四號反應堆修建了鋼筋混凝土的石棺，把其徹底封閉起來。

蘇聯政府把爆炸反應堆周圍30公里半徑範圍劃爲隔離區，撤走所有居民，用鐵絲網圍了起來，入口設有檢查站，隔離區內只有定期換班的監測人員與切爾諾貝利核電站其它三個還在發電的核反應堆工作人員。特別是與爆炸的四號反應堆在同一主廠房建築物內，兩座反應堆中間共用排放放射性廢氣高煙囪的三號反應堆，又正常工作了19年。事故二十週年後，四號反應堆的石棺外表面的照射度仍有750毫倫琴，遠高於20毫倫琴的安全值，加固石棺的焊接工人工作兩個小時就要輪換。隔離區內的平均照射度仍大於100毫倫琴。

隔離區以外是較重污染的撤離區，平均照射度在60毫倫琴左右，個別地方可達150-200毫倫琴。再往外是輕度污染的準撤離區，平均照射度在30毫倫琴。