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切爾諾貝利事故中發生了什麽?

最近HBO發布了壹部關於切爾諾貝利的電視劇,引起了非常好的反響,豆瓣評分甚至壹度達到了9.6。

切爾諾貝利發生了什麽?今天,我們將談論切爾諾貝利。

切爾諾貝利

切爾諾貝利是典型的核電站,主要原理是核裂變反應。那麽什麽是核裂變呢?

很多人腦子裏通常會想到原子彈。

然而,這只是作為壹種武器。其實核裂變也可以為人類的活動提供大量的能量。

我們以鈾-235為例。如果我們用壹個中子轟擊鈾-235的原子核,它會分裂鋇和氪,釋放出2-3個中子。

物質反應後的總質量小於反應前的總質量,所有損失的質量都轉化為能量。根據質能方程E = MC ^ 2,我們可以計算出大約有200 mev的能量被釋放出來。

釋放出來的中子可以繼續轟擊其他的鈾-235,引發壹系列的核裂變反應,這就是所謂的鏈式反應。

核裂變反應有多劇烈?

這麽說吧,只有壹克的鈾-235,如果完全裂變,會產生相當於20噸TNT炸藥的能量,足以炸毀120米範圍內的建築。

核反應堆

切爾諾貝利實際上是壹個依靠核裂變反應提供能量的核電站。主要設備是核反應堆。那麽核反應堆是如何提供電力的呢?

我們都知道核裂變會釋放出大量的能量。如果將冷水倒入其中,冷水的溫度會升高,直到它形成蒸汽。蒸汽從出口排出後,會通過汽輪機變成液態水,並帶動汽輪機轉動,從而實現供電。

在整個過程中,核裂變釋放的能量通過水和蒸汽的狀態變化實現汽輪機的轉動,進而提供電能。

但是必須控制反應堆的反應速率,科學家想到的辦法其實就是控制中子數的含量。如果中子數減少,核裂變反應自然會減少。反應堆的控制棒可以吸收中子,也就是說我們通過控制插入控制棒的數量來控制反應速率,插入的反應棒越多,反應速率越慢。

那切爾諾貝利為什麽會出事?

操作錯誤

切爾諾貝利事故與工程師的操作有很大關系。當時壹直有做“停電試驗”的計劃,意思是停電時如何維持供電?

科學家想到的辦法是使用柴油發電機,但是啟動柴油發電機大約需要1分鐘,所以需要保證停電後1分鐘內能夠繼續提供電力。科學家發現核裂變反應仍有余熱,可以依靠慣性繼續驅動汽輪機運轉,提供電力。

於是,他們從1982開始實驗,前三次都失敗了。1986年4月26日開始第四次測試。首先要模擬斷電,所以要降低電抗器的輸出功率。

結果在這個過程中,反應堆內產生了衍生物氙-135,它能不斷吸收中子,進壹步降低了核反應堆的反應速率。這種現象被稱為“反應堆中毒”。

為了提高反應速度,工作人員想到了拔出控制桿。但根據安全規定,仍需要至少28根控制棒,以確保緊急情況下的安全。但是他們只保留了18。也就是說,這個時候,只要有壹點點擾動,就可能發生爆炸。

不幸的是,由於壹系列的誤操作,最終發生了爆炸。應該說本來是壹個小錯誤,卻釀成了巨大的災難。

真的能埋葬過去嗎?

事故發生後,消防隊第壹時間趕來救援,卻被告知這是壹起普通火災。結果有兩人因為輻射超標當場死亡,其余28名消防員也因為輻射超標很快全部犧牲。

當時,1200噸燃料仍在受損的反應堆堆芯中燃燒,輻射粒子進入大氣,隨風飄散。這對周圍的環境造成了很大的影響。

所以首先要控制火勢。蘇聯政府派出300架直升機向反應堆投擲混有硼酸的沙袋,控制火勢用了600噸。但其中27人幾天後死於輻射過量。

雖然火勢得到控制,但並沒有遏制核汙染和核威脅的蔓延。尤其是以前消防隊滅火噴了很多水,都積在反應堆下面。如果熔化的鈾和石墨遇到水,就會發生大爆炸。科學家估計,如果所有這些鈾被炸毀,整個歐洲將被夷為平地。

於是,消防員冒著生命危險進入現場,將水抽幹。最後這些消防員都死了。此外,蘇聯政府還出動直升機投擲了2400噸鉛,以便滅火。但鉛遇熱會溶解,人吸入鉛會中毒,所以這些飛行員都犧牲了。

這只能解決核威脅。至於核汙染,最大的問題是它會滲透到地下,汙染地下水。於是,政府轉移了10000名礦工,挖了壹條150米深的隧道,在爐中心周圍又挖了30米,註入大量冷卻劑,然後用壹層水泥墻圍起來。在未來,這些礦工中有1/4沒有活到40歲。其他活下來的基本都是百病纏身。

接著,蘇聯在爆炸的反應堆周圍建造了壹個長170米、寬66米的鋼制石棺,將整個反應堆封閉起來。

但這並沒有解決空氣中的汙染物。蘇聯政府派直升機噴灑壹種叫做“氣泡”的液體,這種液體可以混合輻射,叫做“膏藥”落到地面上,然後請人清理這些“膏藥”,清理這些“膏藥”的叫做654.38+萬預備役軍人和40萬平民。最後這些人基本都是早死或者身體殘疾。

經過這樣慘烈的搶救,事故情況才得以穩定。因為挽救局勢,蘇聯投入了大量的人力財力,最終導致了蘇聯的解體。

但是,當年的石棺只有30年的壽命,也就是說在2006年,這個石棺是沒有辦法封閉事故現場的。蘇聯已經解體,切爾諾貝利現在在烏克蘭,烏克蘭沒有經濟能力重建壹個石棺。

鈾的半衰期是24000年,也就是說輻射減半需要24000年。如果任其發展,這將是對整個世界的巨大威脅。

後來在世界多國的共同努力下,重建了壹個新的石棺。

今日切爾諾貝利

幾年前,科學家們回到了切爾諾貝利的隔離區。我以為這裏會死,就算有動物,也是那種被輻照過的畸形動物。

沒想到,隔離區成了野生動物的天堂。這裏的動物雖然遭受輻射,但輻射與人類對它們造成的傷害相比不算什麽,所以這次事故對它們來說成了好事。

在隔離區,再次出現或引入的動物有:

山貓、貓頭鷹、白鷺、天鵝、棕熊、歐洲野牛、蒙古野馬、獾、海貍、野豬、鹿、麋鹿、狐貍、野兔、水獺、浣熊、狼、水鳥、灰藍色山雀、黑松雞、黑鸛、鶴和白尾鷹。

可以說是生機勃勃。

妳看,對於動物來說,人類可能比核武器更可怕。

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