切爾諾貝利核事故為什么會發生？看完《切爾諾貝利》我有話說！

HBO五集迷你劇《切爾諾貝利》，豆瓣評分高達9.6分，是按照前蘇聯切爾諾貝利核電站的變亂改編的。該劇從播出到完結至今，激發了普遍存眷與會商。

本劇率領不雅眾深切這小我類汗青上最慘烈的核變亂現場，通俗易懂地詮釋了復雜的核科學，但也把不雅眾們嚇得不輕。在日本福島核變亂的八年后，“核變亂與核輻射”又一次當作為熱點話題。

核平安也是中國國度平安的主要構成部門，理應獲得公家的存眷。今天，讓我們跟從中核集團中國核電工程有限公司核電平安研究中間工程師的視角，一路深切領會核科學：

作為一名持久奮戰在一線的核電工程師，俄然發現本身的專業常識當作為公共關心的話題。在一集不落刷完劇后，今天想從一名核電從業者與核電平安研究者的角度和大師聊聊切爾諾貝利到底發生了什么，近似變亂會不會在我國發生↓

1.切爾諾貝利核變亂為什么會發生？

具有嘲諷意味的是，這起迄今為止宿世界上最嚴重的核變亂發源于一次旨在提高平安性的試驗。該試驗意在查驗掉去廠外電源的環境下，汽輪機依靠慣性自轉繼續發電，在備用的應急柴油發電機投入前可以供給多久的電力。

試驗打算在電廠25%功率下進行，但在由100%功率標的目的25%功率降功率過程中，因為操作掉誤，導致功率失落到了1%，幾乎停堆，這是變亂的第一張多米諾骨牌。功率俄然降低會導致阻礙核反映的物質濃度升高，正常環境下，只有待這些產品被耗損后才能正常晉升功率。

可是，為了盡快晉升功率以達到試驗要求，操作員違反了操作規程，抽出了幾乎所有可以節制核反映速度的節制棒，當節制棒插入，核反映速度就會降低，功率降低；反之，當節制棒抽出，核反映速度升高，功率晉升。若是反映堆是車，節制棒就既是油門又是剎車。

當把持員“踩滿油門違規駕駛”時，功率一段時候后起頭敏捷提高，面臨“超速時可能車毀人亡的風險”，把持員又按下了告急停堆的按鈕，試圖插入所有節制棒進行“剎車”。

不幸的是，切爾諾貝利所采用的RBMK式反映堆的節制棒設計有問題，在節制棒最初一段插入時仍會晉升功率而不是降低，半斤八兩于剎車的第一腳仍是給油門，在反映堆已經“滿油門”狀況時，這一腳“油”的威力，不亞于速度與激情中的NO2噴射器，在4秒鐘內，功率上升到滿功率的100倍，直接“爆缸”。

△節制棒落下，反而增添了反映性

燃燒的石墨塊和燃料標的目的上直噴，濃煙沖標的目的 1000 米高空，火花濺落在反映堆廠房、汽輪機廠房等建筑物屋頂。同時因為油管損毀、電纜短路及強輻射，廠區內總共激發了幾十處火警。

可是，切爾諾貝利的爆炸仍非核爆炸。即核反映堆永遠不成能發生核爆炸，這也是劇里的官員們一向不相信反映堆爆炸的原因。這是因為核電廠所有的核燃料是低濃縮鈾，而原槍彈需要的則是高濃縮鈾，就像高度白酒可以燃燒，啤酒不會燃燒一樣，低濃縮鈾的核燃料從物理上就可以確認永遠不會發生核爆炸。

那么，切爾諾貝利的爆炸到底是怎么發生的呢？

這是因為反映堆功率剎時晉升造當作流過反映堆芯的水剎時被加熱汽化，蒸汽壓力驟升跨越管道可以承受的壓力所造當作的蒸汽爆炸。劇中的“切爾諾貝利三勇士”的步履就是為了排出地下室的水，防止高溫的堆芯熔融物與地下水池接觸發生蒸汽爆炸。（固然今朝科學界對蘇聯科學家計較的成果存在爭議，但無論如何都不成否定“三勇士”的犧牲自我、拯救他人的偉大精力！）

變亂后顛末多年的調查闡發，估算爆炸當量約為100噸至300噸TNT，并不算很猛烈，遠小于核兵器萬噸級的當量。但爆炸所發生的壓力和能量足以鞭策混凝土頂蓋、掀翻換料機、打破反映堆廠房的屋頂，形當作高壓煙羽上升至高空。風將放射性產品吹到臨近國度，造當作污染。

2.近似變亂會不會在我國發生？

謎底是否認的。

我國的核電廠大都采用壓水堆，而切爾諾貝利變亂中的RBMK堆型是采用石墨作為慢化劑的壓力管式滾水堆，兩者在設計上存在龐大差別。這種差別簡單來說，近似于獨輪車和四驅越野車的區別。

壓水堆的采用“負反饋”機制的設計，即在功率增加的環境下，跟著反映堆溫度的升高，會引入負的反映性，自覺的降低反映速度，不會發生功率暴增的環境。壓水堆像一輛自帶不變系統的汽車，在速度俄然增添的環境下，剎車會主動被踩下。

△壓水堆

而RBMK堆芯因為設計問題，存在“正反饋”。功率增添時會導致堆芯內水的汽化增多，水的削減會導致核反映加強，進一步晉升功率。

△RBMK

是以，RBMK反映堆就像一輛會主動加快的汽車，在速度俄然增添的環境下，油門反而會主動增大。是以RBMK堆芯的運行需要出格小心，一只腳要始終放在剎車上。可悲的是，切爾諾貝利變亂中，所有“剎車”辦法全數被打消了。可見，壓水堆在設計上具有固有平安性。

故壓水堆不會發生堆芯爆炸的變亂，只可能發生因冷卻不足而導致的堆芯熔化變亂（如美國三里島變亂）。需要出格指出的是，三里島變亂導致的放射性泄露遠小于切爾諾貝利核變亂，此中最關頭的原因就是RBMK堆型沒有完整的平安殼，而三里島的壓水堆有個龐大且健壯的平安殼，將整個反映堆用鋼筋混凝土布局的龐大“殼體”完全罩住，即使發生堆芯熔化，放射性物質也會包涵在“殼體”內部，不會釋放到情況中。

三里島的核電廠屬于二代壓水堆，而我國已建的壓水堆核電廠大都為二代+三代壓水堆，比擬第二代核電廠，平安性又獲得了極大的晉升，堆芯熔化變亂發生的可能性已經大幅降低。除采用更為進步前輩的雙層平安殼外，經由過程一系列設計改良，如：非能動熱量導出系統、本家兒管道破前漏（LBB）手藝、設備抗震能力晉升、高靠得住性的儀控系統、本家兒泵軸封破口消弭等辦法，確保反映堆即使在發生全廠斷電、地動等變亂時，仍可平安停堆，基于靠得住的科學闡發，堆芯熔化的概率已經降至1×10-6/堆 · 年以下，即100萬堆年都難以發生一次堆芯熔化的變亂。