美国麻省理工博士不担心日本的核电站？

连续遭地震及海啸攻击，日本的核能电厂已被严重破坏，陆续发生火患，导致辐射外泄。对此，美国麻省理工学院科技政策与产业发展中心的博士Josef Oehmen撰写了一篇题为“为什么我不担心日本的核电站”的文章，详细地解释了核能电厂安全问题，在网络上流传甚广。

连续遭地震及海啸攻击，日本的核能电厂已被严重破坏，陆续发生火患，导致辐射外泄。对此，美国麻省理工学院科技政策与产业发展中心的博士Josef Oehmen撰写了一篇题为“为什么我不担心日本的核电站”的文章，详细地解释了核能电厂安全问题，在网络上流传甚广。

文章作者Josef Oehmen发出声明，表示本文乃是他发给在日本家人的email。后经他表弟发布在自己的博客上后，才被大肆传播。Josef还特地声明他本人并非核电专家或工程师。

核电厂的操作方式

福岛核电站的反应堆属于“沸水反应堆”（Boiling Water Reactors），缩写BWR。沸水反应堆和我们平时用的蒸汽压力锅类似。核燃料对水进行加热，水沸腾后汽化，然后蒸汽驱动汽轮机产生电流，蒸汽冷却后再次回到液态，再把这些水送回核燃料处进行加热。

核反应的基本原理

铀燃料通过核分裂产生热量。大的铀原子分裂成更小的原子，这样就产生热量及中子（构成原子的一种粒子）。当中子撞击另外一个铀原子时，就触发分裂，不断产生更多的中子。这就是核裂变的链式反应。当一堆燃料棒凑在一起时就会很快导致过热，然后在45分钟后就会导致燃料棒融化。

为了控制链式反应的发生，反应堆操作员会用到“控制棒”。控制棒可以吸收中子，从而瞬间停止链式反应。

震后核电变化

当8.9级地震冲击核电站时，所有的反应堆就自动关闭。在地震开始后的数秒内，控制棒就插入到了核心内，链式反应即刻中止。而此时，冷却系统就开始带走余热。这些余热相当于反应堆正常运转时产生的3%的热量。

而地震摧毁了核反应堆的外部电力供应，这算是最严重的故障之一。核反应堆的冷却泵需要电力以维持运转。而反应堆关闭后，核电站本身就不能产生任何电力，导致冷却功能失效。这时，柴油发电机就会启动，为冷却泵提供了所需的电力。

海啸后的最大挑战

不幸的是，比核电站设计时所预料的规模要更巨大的海啸来临，摧毁了所有的柴油发电机组。当柴油发电机组被冲走后，反应堆操作员将反应堆切换到使用紧急电池。这些电池被设计为备用方案的备用方案，用于提供给冷却系统8个小时所需的电力，并且也确实完成了任务。

而在这八个小时内，需要为反应堆找到另外一种供电措施。当地的输电网络已经被地震摧毁。柴油发电机组也已经被海啸冲走。所以最后通过卡车运来了移动式柴油发电机。
整个事件从这一刻起开始变得糟糕。运来的柴油发电机无法连接到电站（因为接口不兼容）。所以当电池耗尽后，余热就无法再被带走。在这个点上反应堆操作员开始按照“冷却失灵”的紧急预案进行处理。

于是在这个时候外界开始谈论可能发生的核心熔融。因为到了最后，如果冷却系统无法恢复，核心就一定会融化（在几个小时或是几天内）。

运用海水降低余热

用于冷却系统的给水是非常纯净的，去除了所有矿物质的水。使用纯净水的原因在于：纯净水很大程度上不会被激活，因此可以保持相对无辐射。而如果是脏水，那么更容易捕获中子，进而变得更加具有放射性。这不会影响到核心——因为核心不会被冷却水影响。但是会使得操作员更难处理这些具有轻度放射性的活化水。

为了避免核心融化，操作员开始使用海水来冷却核心，并在海水中加入了硼酸。硼酸是一种“液体控制棒”。无论发生什么样的衰变，硼都可以捕获产生的中子并进一步加速核心的冷却。

最坏情况已被避免

其实核燃料现在确实已经冷却下来了。因为链式反应早就已经停止，所以目前只有非常少量的余热在产生。已经使用了的大量冷却水可以带走这些余热。 因为是注入了大量的水，所以目前核心已经无法再产生足够的热量去大幅度提升压力。

福岛核电站曾经十分接近核心融化。但是，经员工们不停地将海水灌入冷却核心，目前最坏的情况已被避免。

文摘自凤凰网

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