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核废料 棒 切尔诺贝利核事故:死亡之光与苏联人的应对

添加时间:2024-06-24

——苏联科学院院长、切尔诺贝利RBMK反应堆设计师亚历山德罗夫

1986年4月26日凌晨,居住在普里皮亚季的居民看到了一种不寻常的现象,一道蓝光划破了切尔诺贝利核电站方向的夜空。这意味着空气中的氮和氧分子被能量激发到激发态,在返回基态的过程中,释放出了这种奇怪的蓝光(请注意,这不是切伦科夫辐射)

那么,这股能量的来源究竟是什么呢?众所周知,下面正在爆炸的正是切尔诺贝利核电站。这道蓝光也成为了核事故中的“死亡之光”。不过,对于苏联人来说,这已经不是这道“死亡之光”第一次在苏联上空亮起。

让我们时光倒流,回到三十年前的中亚。

美国电视剧《切尔诺贝利》还原了这一现象

1957年9月29日傍晚,南乌拉尔山区车里雅宾斯克地区的居民发现天空中出现了一道不寻常的蓝光。官方媒体将其解释为极光,并在当地报纸上刊登了一篇文章,解释了南乌拉尔地区出现极光的原因。但接下来发生的事情让人们感觉到事情并没有那么简单。

几天之内,玛雅克钚生产核设施附近的农民被要求杀掉牲畜、埋葬庄稼并重新耕种土地。来自附近 20 多个村庄的 11,000 多人被疏散。官方没有解释这样做的原因,但每个人都知道玛雅克一定发生了什么事。

现在我们知道发生了什么。这是继切尔诺贝利和福岛之后人类历史上第三大核事故——克什穆特核废料爆炸。

中亚的蘑菇云

这还得从1945年4月9日说起,当时苏联政府通过了在车里雅宾斯克建造第817号原子弹工厂的命令,8月22日,斯大林任命贝利亚为苏联核计划总干事,取代被认为软弱无能的前任莫洛托夫。

马亚克工厂作为苏联的钚生产基地,位于车里雅宾斯克的西北部。这座工厂是在贝利亚的领导下开始建设的。贝利亚被选为这个项目的负责人并非毫无道理。在建设马亚克工厂的过程中,动员了4万多名被关押在古拉格集中营的人,以及大量被释放的苏联战俘和战争时期从敌占区来的年轻人。显然,这些人并不算是“正常”的苏联公民,这也是他们出现在这里的原因;

同时,为了容纳苏联各地的核工程师,在马亚克核电站附近修建了一个小镇,被称为车里雅宾斯克-40或City-40。显然,这是一座封闭的城市,也被称为机密行政区。他们不会在地图上标注,通讯方式是附近的大城市加邮政编码,比如车里雅宾斯克-40就是这个小镇的通讯方式。直到1994年,这座小镇才有了自己的名字——奥焦尔斯克。

危害不亚于切尔诺贝利的苏联核事故:克什特姆核废料爆炸

正在建设中的 Mayak 工厂

1948年,马亚克工厂竣工并开始生产钚。工厂内生产钚的A-1反应堆被认为是苏联和欧洲第一座武器级核反应堆,是苏联技术的结晶。不过,苏联对核工业的理解,其实很大一部分来自于苏联间谍在美国窃取的美国成果。苏联的核武器正是站在巨人的肩膀上,才得以以令美国人惊讶的速度发展。

危害不亚于切尔诺贝利的苏联核事故:克什特姆核废料爆炸

奥焦尔斯克的位置

为了储存生产过程中产生的高污染核废料,苏联政府在马亚克工厂建造了地下储存容器,容器的混凝土壁厚达一米,并用钢筋加固,被认为是坚不可摧的。然后上面覆盖两米厚的土壤,再铺上绿色草皮进行伪装。

至于其他核废料,则被直接倾倒进附近的特恰河,进而流入卡拉恰伊湖,对当地环境造成了毁灭性的破坏。

1956 年,马亚克核电站储存 70-80 吨液态放射性废物的储罐冷却系统发生故障。储罐内的温度开始升高,液态放射性废物逐渐变成更危险的固态。令人惊讶的是,工厂并未试图修复损坏。

结果是,1957年9月29日16时22分,一颗意外的火花点燃了硝酸铵和醋酸盐组成的放射性废物,并引发了巨大的爆炸。爆炸产生的冲击波轻易掀起了160吨重的混凝土盖板,方圆三公里范围内的建筑物窗户被震碎。约2000万居里的放射性物质以气溶胶、气体和悬浮液的形式释放到大气中。

相比之下,切尔诺贝利核事故中,有高达3.8亿居里的放射性物质被释放到大气中,但大部分是碘-131,其半衰期只有8天。然而基什穆特核废料爆炸释放出的是寿命较长的锶-90(半衰期为28.8年)和铯-137(半衰期为30.2年),这些物质会在人体骨骼中积累;约10%的放射性物质被爆炸抬升到1-2公里的高空,随风向东北方向移动。

在10至12小时内,放射性物质落到居里爆炸地点以东300至500公里的范围内,形成了一条长300公里、宽5至10公里的放射性尾迹,被称为东乌拉尔放射性尾迹,该地区有27万多居民,现在他们都处于放射性物质的威胁之下。

乌拉尔山脉东部放射性痕迹覆盖的地区

爆炸发生后几天内,清理工作迅速展开,出现了上述场景。和切尔诺贝利的清理过程一样,宠物被枪杀、建筑被摧毁、土壤被替换。一名事故幸存者回忆道:

“我父亲和许多当地居民被动员起来进行清理。他们把所有的土地都犁了半米深。后来,部队带着辐射计来了。之后,他们拆毁了浴室,不仅毁坏了房屋,还毁坏了房屋下面的土壤。”

危害不亚于切尔诺贝利的苏联核事故:克什特姆核废料爆炸

核废料 棒_核燃料棒处理_核然料棒

事故发生后,受影响地区的房屋和物品

危害不亚于切尔诺贝利的苏联核事故:克什特姆核废料爆炸

相比切尔诺贝利事故,克什特姆事故发生后,苏联当局成功封锁了消息,居民们没有被告知发生了什么,马亚克核电站继续正常运转,车里雅宾斯克-40号机组的居民没有被疏散。10月6日,车里雅宾斯克工人报还刊登文章,严肃解释为何南乌拉尔地区会出现“极光”。

事故发生后的一份苏联报纸,题为“南乌拉尔的极光”

1968年,苏联当局在东乌拉尔放射性痕迹区设立东乌拉尔自然保护区进行伪装,禁止任何未经授权的人员进入该地区。很长一段时间,没有关于这一重大事故的报道,国外各种传言也不准确。直到1976年,苏联异见生物学家若列斯·梅德韦杰夫才首次披露此事,在西方引起极大震动。

直到1989年,苏联当局才最终承认了基什穆特核废料爆炸事故,但尽管如此,苏联当局仍然隐瞒了大量信息,基什穆特核废料爆炸只是冰山一角。

东乌拉尔自然保护区的警示牌

克什特姆核事故清理人员纪念碑

如上所述,放射性废物除了被储存在地下容器中外,还被直接排入附近的特查河。1949年至1956年间,约有7600万立方米的放射性废水被排入特查河生态系统,使特查河水无法饮用,也无法用于灌溉。

1950年,特恰河沿岸有41个村庄,总人口约2.35万。随着污染加剧,苏联当局对这些居民进行了重新安置,但和克什特姆核废料爆炸一样,苏联当局并没有告知居民搬迁的原因,以及特恰河的水为什么不能再饮用。同时,他们对特恰河居民进行了长期的健康监测。

2015年的一份报告显示,1956年出生的17435名当地居民中,1933人患癌症,绝大多数居民的骨骼中积累了大量的锶-90,异卵双胞胎的出生率也显著上升。一位曾在附近村庄工作的医生回忆说,1981年她刚开始在这里工作时,就被这里极高的流产率和肢体畸形或其他缺陷的新生儿数量所震惊。

时至今日,特恰河依然受到严重污染。讽刺的是,2001年至2004年间,马亚克核电站又向特恰河倾倒了6000万立方米放射性废水。2005年,俄罗斯联邦检察院对马亚克核电站总经理提起刑事诉讼,但该案于2006年被撤销。表面上的理由是国家杜马成立100周年大赦,但稍懂俄罗斯的人都应该能猜出真正的原因。

危害不亚于切尔诺贝利的苏联核事故:克什特姆核废料爆炸

特查河附近的警告标志,背景中可见牛群

俄罗斯民众因特恰河附近放射性污染而患病

不过,污染严重的特恰河依然不是地球上最致命的地方,切尔诺贝利也不是;如上所述,放射性废水也被排进一个名为卡拉恰伊的湖泊,但卡拉恰伊是一个死湖,在马亚克核电站运行期间,它积累了高达6亿居里的长寿命放射性物质(尤其是铯-137和锶-90)。

1962年至1966年间,卡拉恰伊湖水位大幅下降,湖底大面积暴露,随之而来的是致命的放射性物质。苏联科学家惊恐地发现,如果含有放射性同位素的粉尘扩散开来,可能直接导致多达2万人死亡,后果更是难以想象。1967年确实发生过这种情况,但只有部分粉尘被吹出湖面。

1967年,湖泊开始回填。20世纪80年代,为了彻底解决湖泊问题,开始使用混凝土等固体材料进行回填。苏联解体后,西方记者来到卡拉恰伊湖进行采访。此时湖中累积的放射性物质已经减少很多,但仍有1.2亿居里。仅仅在湖边呆一个小时就足以杀死一个人。因此,这一地区成为地球上最致命的地区。

到了2015年,这个湖泊终于被完全填满。如果未来人类灭绝了,这个湖泊中放射性极高的物质或许可以作为人类曾经存在过的证据。这里不仅是地球的坟墓,也可能成为未来人类的坟墓。

用于在 Mayak 工厂运输卡拉恰伊湖填料的卡车

危害不亚于切尔诺贝利的苏联核事故:克什特姆核废料爆炸

卡拉恰伊湖正在蓄水。

马雅克的故事还没有结束。2017年9月,欧洲多地检测到空气中放射性物质(主要是钌-106)的增加。经过一系列研究,欧洲多国研究机构怀疑这些放射性物质是从俄罗斯乌拉尔山脉南部的某地区泄漏出来的。俄罗斯联邦水文气象与环境监测局也在乌拉尔山脉南部地区检测到了钌-106活性的增加。

核然料棒_核废料 棒_核燃料棒处理

特别是在车里雅宾斯克附近,钌-106的活性较一个月前增加了986倍,这些都指向当地的玛雅克工厂,但车里雅宾斯克当局和俄罗斯国家原子能公司均否认玛雅克工厂与事件有任何关联;不仅如此,在俄罗斯,对核政策的批评可能是危险的:

2016 年 7 月,俄罗斯联邦安全局突击搜查了反核环保主义者费奥多尔·马里亚索夫的公寓。俄罗斯政府指责他煽动对核工业从业人员的仇恨,并没收了他撰写的一份批评俄罗斯国家原子能公司的报告。俄罗斯国家原子能公司对此表示:

“我们坚信每个人的声音都应该被听到,我们欢迎与民间社会进行公开对话,包括那些反对核电的人。”

与此同时,像奥焦尔斯克这样拥有核工业背景的城市,依然像苏联时代一样,禁止俄罗斯人和外国人非法入境。在这样的背景下,虽然组织了国际调查小组进行调查,并确认是马亚克工厂泄漏了钌-106,但俄罗斯政府依然予以否认。由于没有造成什么重大影响,此事也就不了了之,但显然,俄罗斯的国际形象因为此事再次下滑。

奥焦尔斯克郊区针对外国人的警告标志

“用铁锹对抗原子弹”是切尔诺贝利核事故后清理人员的口号。纵观苏联核工业发展的历史,可以说这句话得到了完美的贯彻。在亲眼目睹原子弹的巨大威力后,奥本海默感觉自己成为了死神和世界的毁灭者,并积极投身反核运动。

但原子核就像潘多拉魔盒,一旦打开,就很难再关上。全世界开始为核武器疯狂,美国的镭玩具就是这种心态的缩影。然而核武器不是玩具,美国人和苏联人都以惨痛的代价学到了这一点。不过,美国人付出的代价比苏联人小得多。以马雅克工厂为例,1950年至1955年间,发生了20多起与核有关的事故。

作者对 1950 年至 1955 年马亚克工厂发生的事故的统计(不完整)

相比之下,洛斯阿拉莫斯在1946年就发生过事故,紧接着1958年又发生过一次事故。在发生过这么多事故之后,马雅克核电站的管理却丝毫没有改善,以至于储存高浓度放射性物质的设施出了问题却没人去修理。进入20世纪80年代,西方国家对核设施的管理日趋完善,但苏联还是事故频发,才导致了切尔诺贝利的悲剧。

此外,官僚体制也严重制约了苏联核工业的自我修复能力。《切尔诺贝利》中有一个细节,当列加索夫正要指出RBMK反应堆的设计缺陷时,他沉默了一段时间,而迪亚特洛夫此时非常激动,但随后列加索夫还是指出了RBMK反应堆的设计缺陷。对他来说,这意味着职业生涯的结束。

危害不亚于切尔诺贝利的苏联核事故:克什特姆核废料爆炸

危害不亚于切尔诺贝利的苏联核事故:克什特姆核废料爆炸

他为何沉默?因为RBMK反应堆的设计者正是时任苏联科学院院长阿纳托利·亚历山德罗夫。列加索夫指出RBMK的设计缺陷,就等于是与以亚历山德罗夫为代表的强大的苏联核工业既得利益体系对抗。而由于亚历山德罗夫也是苏联科学院院长,这也意味着列加索夫科学生涯的结束。

果然,切尔诺贝利事件发生后,亚历山德罗夫虽然辞职,列加索夫却有望接任苏联科学院院长,但因为这起事件,他的大多数同事都对他投了反对票,并在此后两年内遭到克格勃监视,并遭到苏联科学界的排挤。最终,他选择自杀,以揭露和反抗苏联核工业体制。

危害不亚于切尔诺贝利的苏联核事故:克什特姆核废料爆炸

乌拉尔山东部的放射性痕迹隔离区,密密麻麻的十字架让我想起了舱外航天器的场景

附:1961年苏联K-19潜艇核反应堆事故部分核事故一览表

1961年7月4日,正在北大西洋进行演习的K-19潜艇的核反应堆冷却系统发生重大事故,反应堆温度失控上升,艇长命令船员在高辐射下进行维修。7名船员在随后的一个月内因辐射死亡,随后的两年内又有15名船员死亡。在K-19返回基地维修期间,大量放射性废水未经处理就排入喀拉海。事故原因是建造过程中由于作业空间狭小导致焊工焊接质量不佳。

1970 年下诺夫哥罗德克拉斯纳亚索尔莫沃造船厂发生核事故

1970年1月,在建造K-320潜艇期间,由于工作人员的疏忽以及反应堆设计的失败,潜艇上的反应堆发生爆炸,产生大量放射性物质。12名工人当场死亡,放射性废水被排入伏尔加河。事故当天,许多人没有及时清理和治疗就回家了。6名重伤者被送往莫斯科的一家医院,其中3人在一周后死亡。直到第二天,受到核辐射污染的工人才被清理干净,无一例外,他们都签署了为期25年的保密协议。

截至2012年,厂里1000余人中仅剩300人左右还活着,而且几乎所有人都是残疾人。

1978 年宇宙 954 号核卫星污染事故

苏联曾发射过大量以核反应堆为动力的卫星,宇宙954号就是这样一颗侦察卫星。它于1977年9月18日从拜科努尔航天发射场发射,12月偏离轨道,于1978年1月24日坠入加拿大西部上空的大气层。卫星上用于处理反应堆的安全装置也发生故障,大量放射性碎片散落在加拿大大奴湖至贝克湖一带。起初,苏联当局谎称卫星在进入大气层时已完全烧毁。

为了清除这些放射性碎片,加拿大和美国的联合小组于1978年展开了两次清理行动,通过徒步和空中搜索,可能受污染的面积高达12.4万平方公里。最后,共发现12块大碎片,其中10块具有放射性,其中一块的辐射量高达500伦琴/小时。

核燃料棒处理_核然料棒_核废料 棒

加拿大政府依据1972年《空间责任公约》要求苏联当局赔偿6041174.70加元,但最终苏联政府只支付了300万加元。

列宁格勒核电站事故

1974年1月7日,列宁格勒核电站储存放射性气体的储气罐发生爆炸,造成不明人员伤亡。

1974年2月6日,1号发电机组的冷却水回路破裂,造成三人死亡,并向环境中排放放射性废水。

1975年11月30日,1号机组发生事故,向空气中释放了高达150万居里的放射性同位素。事故原因与随后发生的切尔诺贝利核事故几乎一模一样,都是由于RBMK反应堆的设计和操作人员的不当操作造成的。但当时苏联官员拒绝承认RBMK反应堆的缺陷,为切尔诺贝利核事故埋下了伏笔。

1976 年 7 月和 1979 年 9 月,储存放射性废物的混凝土仓库发生火灾,用于灭火的水受到放射性污染并排放到地下水中。

1991年12月3日,由于设备故障及未遵守安全规定,10根燃料棒掉落并受损。

1992年3月,核电站再次发生事故,放射性气体被释放到空气中。

1996年3月,核电站乏燃料储存池被发现发生泄漏,当时估计已有数万升放射性废水泄漏到芬兰湾。

2004年5月20日,4号发电机组因非法按下AZ5按钮而紧急停机,释放出放射性蒸汽,随后放射性蒸汽云扩散至居民区。

1980-1989年克拉马托尔斯克放射源泄漏事故

这起事故极其离谱,一枚用于辐射水平计的铯-137放射源遗失在采石场。采石场开采的石材用于建造公寓楼,因此放射源就嵌在公寓楼的墙体中,每年释放的辐射剂量高达1800伦琴。1989年放射源被发现时,公寓楼内已有4名居民死于白血病,另有17名居民受到大剂量辐射,这些居民的后续健康状况未知。

1982 年安德烈耶夫湾核废料泄漏

安德烈耶夫湾位于科拉半岛西侧,北冰洋沿岸,靠近挪威边境。该地区的放射性废物储存设施于1961年投入使用,由包含左右两个乏燃料池的5号楼和三个放射性废物干式储存容器组成。安德烈耶夫湾一名工人回忆,5号楼内部年久失修,放射性极强;放射性废物干式储存容器底部未密封,导致地下水渗漏污染。事故就是在如此危险的情况下发生的。

1982年2月,5号楼右侧乏燃料池开始泄漏,测量的辐射水平显示为1.5伦琴/小时。苏联当局于4月在地下室灌注混凝土,但并不起作用。到9月,右侧乏燃料池每天泄漏的核废水已达30吨。同时,由于池水已达池底,乏燃料即将直接暴露在外。苏联当局决定用铁混凝土盖将整个右侧乏燃料池覆盖起来,并开始准备将右侧乏燃料池中的乏燃料转移到干燥的放射性废物储存容器中。11月,苏联当局发现左侧乏燃料池也开始泄漏,泄漏速度高达每天10吨。

1983年,苏联国防部特别委员会来到安德烈耶夫湾,同意将三批干核废料转化为储存罐的计划,但乏燃料池中的放射性极高,不可能一次性清理所有核废料。事实上,这项工作仍在进行中。总之,约70万吨高污染核废水未经处理就被排入北冰洋。

随后对事故原因的调查显示,事故是由于乏燃料池设计不当和年久失修造成的。苏联当局的设计人员误以为乏燃料池产生的热量足以使其在冬季不结冰,但严寒气候仍然导致乏燃料池表面结冰。为了解决这个问题,苏联当局公然违反相关安全协议,在冬季直接在乏燃料池的冰面上钻孔,将乏燃料池中的核废水蒸气通过管道排出去进行解冻。蒸汽使冰面融化,使整个5号楼充满了放射性气溶胶。

1983 年宇宙 1402 核动力间谍卫星事故

1983年1月23日,卫星发射5个月后,发生故障进入大气层并燃烧殆尽,向大气中释放了44公斤放射性铀。事发几个月后,在阿肯色州费耶特维尔的雨水中检测到了放射性锶,证明宇宙1402号携带的核燃料确实被释放到了大气层中。

1985年8月10日,K-431潜艇在符拉迪沃斯托克恰里马湾加油时反应堆发生爆炸,造成10名船员死亡(可能非辐射死亡),49人受伤,同时向海洋中释放了大量核废料。

1993 年 4 月 14 日,莫斯科发生了一起放射性谋杀案。一家公司董事的椅子上涂有剧毒放射性物质(可能是铯-137 或钴-60)。几周后,这位董事因辐射病去世。

1993年托木斯克7号核事故

托木斯克-7号核电站拥有多座铀浓缩设施,用于生产核燃料和核武器。这个苏联时期的秘密行政区,居住着10万名工人及其家属。1993年4月6日,工人们正在将硝酸倒入罐中,以将钚从乏燃料中分离出来。几分钟之内,罐内混合物的温度急剧上升,最终引起爆炸,向环境中释放出8.7公斤铀和500克钚,污染了120平方公里的区域,严重损害了当地居民的健康,被定性为四级核事故。不过,幸亏国际社会的协助,清理工作很快展开。在清理过程中,人们发现核设施一直在泄漏核废料,严重污染了当地的土壤和水源。

文章最后,我个人的评价是,我们不能因为她的伟大而忽视她的错误,也不能因为这些错误和弯路而否定整个苏联事业的进步性。今天我重提旧事,不是要踩它,而是要敲响一个长久的警钟。天灾或许无法避免,但人祸确实不应该再发生。

参考:

洛利诺,乔治奥; 阿拉塔诺,马西莫; 吉亚迪诺,马可; 奥利维拉,里卡多; Peppoloni,Silvia,编辑。 (2014)。

施拉格,尼尔(1994)。

南非卡巴克奇; 普蒂洛夫,AV(1995 年 1 月)

这是与灾难相关的官方文件的摘要。

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