來看今天的切爾諾貝利 《潛行者》畫面浮現(xiàn)眼前

1、“你能說這是安全的嗎？”

1986年4月26日，兩聲巨大的爆炸撕裂了切爾諾貝利核電站的4號機(jī)組，將反應(yīng)堆重達(dá)2000噸的巨大混凝土頂蓋就像一枚硬幣一樣拋上了天空。反應(yīng)堆核心炸裂而成的白熱的碎片像雨點(diǎn)一樣砸在了附近的建筑物上，將周圍變成了一片煉獄一樣燃燒著熊熊大火的熾熱之地。之后，反應(yīng)堆核心的殘骸又燃燒了10天之久，將放射性相當(dāng)于400顆當(dāng)年投在廣島的原子彈的煙塵釋放到了大氣中。

令人感到不可思議的是，盡管這次災(zāi)難產(chǎn)生的放射性塵埃幾乎污染了整整半個(gè)地球，給人類社會(huì)造成了巨大的影響，但是在去年的日本福島核電站災(zāi)難發(fā)生之前，切爾諾貝利核災(zāi)難幾乎已經(jīng)被世界所遺忘，僅僅在很少的人的腦海中還殘留著這起災(zāi)難的記憶。事實(shí)上，當(dāng)福島核電站災(zāi)難發(fā)生的時(shí)候，一些觀察員正在試圖使切爾諾貝利的幽靈復(fù)活——他們斷言，反應(yīng)堆的堆芯熔融是不可能發(fā)生的，但是我們現(xiàn)在知道，這一恐怖的場景在福島核電站的3座反應(yīng)堆中切實(shí)地發(fā)生了，由此產(chǎn)生的放射性污染物不僅污染了日本的部分地區(qū)，還進(jìn)入了大海。

在切爾諾比利核事故和福島核事故之間間隔了25年，但實(shí)際上，反應(yīng)堆堆芯熔融發(fā)生的頻率要比這個(gè)表面上的時(shí)間跨度頻繁得多。在核電工業(yè)，安全性是用“堆年”來衡量的，一堆年的意思是一座反應(yīng)堆運(yùn)行一整年。以美國為例，美國核能管理委員會(huì)的安全目標(biāo)是每1萬堆年發(fā)生1起事故。

根據(jù)自然資源保護(hù)委員會(huì)的物理學(xué)家、顧問Thomas Cochran的計(jì)算，在世界范圍內(nèi)，輕水反應(yīng)堆的裝機(jī)總量已經(jīng)達(dá)到了11500堆年并發(fā)生了5起“堆芯局部熔融”事故——在福島核電站發(fā)生了3起，另外的兩起則分別發(fā)生在三里島核電站和前東德的格賴夫斯瓦爾德核電站。(切爾諾貝利核電站之所以未算在里面，是因?yàn)樗捎玫氖且呀?jīng)過時(shí)的前蘇聯(lián)技術(shù)，今天只有極少的核電站還在使用類似的技術(shù)。)“從歷史數(shù)據(jù)來看，有1%的輕水反應(yīng)堆曾發(fā)生過堆芯局部熔融，”Cochran說，“這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了1萬堆年1起的要求。你還能說這是安全的嗎？”

實(shí)際上，全世界核電站的實(shí)際事故發(fā)生概率是美國安全標(biāo)準(zhǔn)的5倍。假如全世界目前正在運(yùn)行的353座輕水反應(yīng)堆真的按照這個(gè)比例發(fā)生事故的話，那么平均每6年我們就能看到一起堆芯熔融事故。用歷史的眼光來看，切爾諾貝利核事故并非僅僅是發(fā)生在“冷戰(zhàn)”時(shí)期的一起特例，而是數(shù)量日漸增多的輕水反應(yīng)堆所導(dǎo)致的一系列事故的起始，而我們直到現(xiàn)在才剛剛開始知道如何處理類似的事故。

2、“一所紙牌搭成的房子”

就在日本的急救人員不顧一切地試圖穩(wěn)定住福島核電站過熱的反應(yīng)堆的時(shí)候，在半個(gè)世界之外，烏克蘭的建筑工人開始了切爾諾貝利核電站廢墟清理工作的一個(gè)新階段：清理包裹著燒焦的4號機(jī)組殘骸的鋼筋混凝土“墳?zāi)埂敝車晃廴镜耐寥馈＿@座被稱為“石棺”的反應(yīng)堆墳?zāi)沟脑O(shè)計(jì)壽命為15年，但是在超過設(shè)計(jì)壽命10年之后，它依然像一座中世紀(jì)的堡壘一樣陰森地矗立在那里。

“這是一所紙牌搭成的房子?！必?fù)責(zé)石棺維護(hù)的防護(hù)推進(jìn)計(jì)劃(SIP)的資深技術(shù)顧問Eric Schmieman說。站在距離石棺只有幾百米的SIP辦公室的外面，Schmieman給我介紹了前蘇聯(lián)的工程師如何在6個(gè)月內(nèi)匆忙將其拼湊在了一起。北面的墻采用的是砂漿混凝土結(jié)構(gòu)，南邊的墻里面則有鋼板支撐著橫梁，構(gòu)成頂部的鋼板完全是靠重力連接在一起的?！爱?dāng)時(shí)就沒有一個(gè)人站在那里，指揮說往這邊或者那邊移動(dòng)幾十厘米?！盨chmieman，“所有的工作都是靠起重機(jī)完成的?！?/p>

修建石棺總共使用了約36.7萬立方米混凝土和7300噸鋼鐵，這些材料到今天還能結(jié)合在一起，幾乎完全是靠摩擦力和運(yùn)氣。在前蘇聯(lián)工人完成石棺建設(shè)的時(shí)候，石棺的墻壁上布滿了落地窗大小的孔洞。泄漏的水腐蝕了支撐橫梁的鋼板，西面的墻上裂開了一條大口子，鳥兒從裂縫中進(jìn)進(jìn)出出，將放射性污染物散布到其他地方。前蘇聯(lián)解體后，破敗不堪的石棺移交給了烏克蘭政府。那個(gè)時(shí)候石棺已經(jīng)變得非常危險(xiǎn)和不穩(wěn)定了，而烏克蘭政府卻既沒有資金，也沒有技術(shù)能力對其進(jìn)行維修。

1997年，七國集團(tuán)同意設(shè)立一筆基金，對石棺進(jìn)行徹底整修。他們授權(quán)SIP去執(zhí)行幾十個(gè)項(xiàng)目，包括堵住墻上的漏洞、更換頂部、保持西面的墻壁和通風(fēng)層的穩(wěn)定，以及安裝監(jiān)控設(shè)備等。對石棺進(jìn)行維修最根本的目的是讓它能被安全地拆除。所有項(xiàng)目中最費(fèi)錢、也是SIP被授權(quán)的最后一個(gè)，是一個(gè)名為新安全護(hù)罩的項(xiàng)目。如果一切進(jìn)展順利，這個(gè)總投資13億美元的穹頂將徹底把石棺與外界環(huán)境隔離。

作為新安全護(hù)罩項(xiàng)目概念設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的主要人員，Schmieman曾經(jīng)在世界各地解決過各種棘手的工程問題。但是這個(gè)穹頂，他說，是他曾遇到過的最具挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目，無論是它的尺寸、它的作用，還是它的修建場地下面的危險(xiǎn)性都是前所未有的?！斑@就好像是讓工程師們穿越回古埃及時(shí)代，去修建金字塔?！?/p>

3、“灰塵是工作中最大的問題”

作為移動(dòng)性最強(qiáng)、同時(shí)也是可吸入的放射性污染物，灰塵到今天依然是切爾諾貝利地區(qū)存在的威脅。每一棟建筑物都安裝有放射性探測門，來探測人們的腳上或者手上是否有放射性塵埃。用拖把武裝的婦女們每個(gè)小時(shí)都會(huì)拖一遍地，在穹頂?shù)慕ㄖF(xiàn)場附近巡邏的灑水車不斷噴水，以防止塵土四處飄散。出于同樣的原因，沒有人會(huì)去照料那些在街道上徘徊的野貓和野狗，因?yàn)檎吃谒鼈兊钠っ系幕覊m中含有大量具有放射性的銫-137、鍶-90和钚-239。

碘-131是另一種在核事故中產(chǎn)生的放射性同位素，它會(huì)與普通的碘一樣積聚在甲狀腺中，在幾年后導(dǎo)致甲狀腺癌的高發(fā)。幸運(yùn)的是，碘-131只要幾個(gè)星期的時(shí)間就會(huì)衰變，但是銫和鍶—與對人體生理功能和健康的生態(tài)系統(tǒng)異常重要的鉀和鈣類似—會(huì)在土壤和水中，在動(dòng)物和植物體內(nèi)存在幾十年之久。在被污染的地區(qū)，讓蓋革計(jì)數(shù)器發(fā)出快速嘀嗒聲的放射性“地表輻射”，主要就是鍶衰減的產(chǎn)物。

制造原子彈必需的钚，對于切爾諾貝利地區(qū)的放射性水平并沒有太大貢獻(xiàn)，但卻是所有可吸入放射源中最致命的?！耙坏┧鼈冞M(jìn)入你的體內(nèi)，放射性污染物就可能給健康帶來嚴(yán)重威脅?！盨IP的生物醫(yī)學(xué)主管Mark Fishburn警告說，“呼吸、攝入或者是注入體內(nèi)—這是放射性污染物進(jìn)入我們體內(nèi)的主要方式?！?/p>

在熔融過程中，切爾諾貝利核電站核心的核燃料變成了溫度足以燒穿1.2米厚鋼筋混凝土防護(hù)層的巖漿狀物質(zhì)，繼而又流入到地板下的蒸汽管道，在那里它們凝固成只有在科幻電影中才能看到的玻璃狀黑色團(tuán)狀物?？茖W(xué)家們把這些團(tuán)狀物稱為“核燃料覆蓋物質(zhì)”，也就是FCMs。今天，有大約200噸FCMs還埋在切爾諾貝利核電站4號機(jī)組的廢墟下，它們也就是含有钚的“燃料粉塵”的來源。

每一年，石棺下的粉塵消除系統(tǒng)—一系列在頂層下可見的噴嘴—都會(huì)向4號機(jī)組殘骸噴射化學(xué)固定劑，固定住松散的灰塵。4號機(jī)組殘骸的絕大多數(shù)地方都是禁止進(jìn)入的，但是我獲準(zhǔn)去參觀控制室。在擠過一條黑暗、狹窄的走廊后，我發(fā)現(xiàn)自己站在了一個(gè)類似于《星際迷航》中場景的房間里。3臺上面布滿了黑色控制手柄的巨大控制臺被放置在由灰色金屬面板構(gòu)成的半圓形墻里，除了幾個(gè)吊在電纜下方的模擬儀表外，所有的設(shè)備都已經(jīng)消失不見。一切都被包裹在一層由灰塵和已經(jīng)凝固的紅色固定劑形成的硬殼里面。盡管我身上穿著防輻射服，我的烏克蘭向?qū)匀痪嫖也灰|摸任何東西?！邦??！彼现L音說。

對于石棺下墓穴一樣的地方，科學(xué)家目前僅僅勘探了1/3。很多位于底部的房間內(nèi)都充滿了齊膝深的水，當(dāng)它們蒸發(fā)的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致FCMs氧化并將微小的“燃料粉塵”釋放到空氣中?？茖W(xué)家估計(jì)，在石棺中大約含有33噸FCMs，這是一種每天都存在的危險(xiǎn)，同時(shí)也是災(zāi)難的隱患。

“重力對這種微小的粒子影響有限?！盨chmieman說，“它們漂浮在空氣中，這是一個(gè)嚴(yán)重的問題?！币坏┦妆浪尫懦龅姆派湫詨m埃云和殘骸將是災(zāi)難性的。幾千名在切爾諾貝利工作的工人受到的放射性輻射劑量大概是限制劑量的25倍。一旦SIP穩(wěn)定住了石棺，它坍塌的可能性就會(huì)很小，但是灰塵依然會(huì)是嚴(yán)重的威脅?！懊恳患ぷ髦凶畲蟮膯栴}，”Schmieman說，“就是如何限制放射性塵埃四處飄散?！?/p>

4、“它要比那些東西復(fù)雜得多”

烏克蘭政府曾經(jīng)考慮從石棺的側(cè)面鉆一個(gè)孔，獲取FCMs，但是工程師們明智地?cái)嘌?，由于石棺過于不穩(wěn)定，這種做法是極其危險(xiǎn)的。惟一將FCMs取出而又不讓石棺坍塌的方法，就是在受控的環(huán)境下將石棺一塊一塊地拆除，而新安全護(hù)罩的穹頂正是要提供這種受控的環(huán)境。

穹頂完工的截止日期是今年4月，但是，獲得了這一建造合同的法國Novarka集團(tuán)近期才剛剛完成了大面積的地面準(zhǔn)備工作，最新的截止日期被定在了2015年12月。SIP的的常務(wù)董事Laurin Dodd認(rèn)為，這個(gè)日期仍然“過于雄心勃勃了”。從掛在他辦公室墻上的電腦渲染圖上看，穹頂就像是一座巨型半圓形活動(dòng)房屋，寬274米、長146米、高105米，足以裝下一座體育館和自由女神像?！叭藗兒苋菀讓⑺胂蟪梢蛔薮蟮墓葌}或者是其他什么東西?！盌odd說，“但實(shí)際上，它要比那些東西復(fù)雜得多得多?！?/p>

當(dāng)年，前蘇聯(lián)工程師使用標(biāo)準(zhǔn)的建筑起重機(jī)建起了石棺?，F(xiàn)在，為了拆除它，烏克蘭工程師將會(huì)使用定制的、通過纜索網(wǎng)懸掛在穹頂上的桁架起重系統(tǒng)。在足球賽場，電視臺利用類似的技術(shù)控制攝像機(jī)在球場上方移動(dòng)。穹頂上的起重系統(tǒng)同樣也會(huì)裝備有攝像機(jī)。除了操縱臂之外，還會(huì)有兩臺50噸升降機(jī)、一部鉆機(jī)、一部液壓剪和一臺10噸的真空吸塵器。建成后，操作人員將能夠安全地在帶有防護(hù)的控制室內(nèi)，將石棺的頂部揭開—穹頂也是世界上處理放射性材料的最大的手套箱。

最大的工程挑戰(zhàn)在于，設(shè)計(jì)一套能循環(huán)將近20萬立方米空氣、同時(shí)又不會(huì)讓燃料粉塵飄起的通風(fēng)系統(tǒng)。與此同時(shí)，空氣的移動(dòng)速度還必須足夠快，以防止在穹頂內(nèi)部形成雨云，讓它的鋼鐵骨架生銹。Schmieman進(jìn)行了模擬，在一套為全球氣候研究和工業(yè)無塵室研究專門訂制的軟件上進(jìn)行了“幾百萬幾百萬次的計(jì)算”。他不斷改變空氣的速度并改變氣流流動(dòng)的方式，直至在濕度控制和每一顆灰塵都會(huì)停留在地面的速度之間獲得了微妙的平衡。

但是，整個(gè)項(xiàng)目中堪稱天才構(gòu)想的地方并不是穹頂?shù)脑O(shè)計(jì)，而是選擇在石棺以西不到300米處一個(gè)放射性較小的地方進(jìn)行穹頂建造。其他公司的方案都是在石棺上方直接建造一個(gè)密封結(jié)構(gòu)，但是石棺的上方放射性是相當(dāng)強(qiáng)的，而更強(qiáng)的放射性意味著工人只能工作很短的時(shí)間，這就意味著需要更多的工人和更高的成本。而根據(jù)現(xiàn)在的方案，穹頂在建成后將會(huì)通過兩根固定在巨大的混凝土“地面梁”上的不銹鋼軌道，滑到石棺的上方?！耙坏?shí)現(xiàn)，穹頂將會(huì)是地球上最大的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)。”

巨變：事故發(fā)生后，曾經(jīng)一塵不染的切爾諾貝利核電站四號機(jī)組控制室已經(jīng)掩埋在了放射性塵土中25年。

地面控制：工人們正在修建世界上最大的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)的地基。建成后，這個(gè)被稱為”穹頂“的結(jié)構(gòu)將會(huì)向東移動(dòng)約300米，覆蓋在切爾諾貝利核電站4號機(jī)組殘骸的上方。

有毒的殘?。寒?dāng)年修建切爾諾貝利核電站4號機(jī)組是非常困難的，今天要把他拆除則要更加困難。