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2012年03月10日 星期六
中青在线

为什么福岛核电站未能逃脱核泄漏厄运

——日本NHK电视台“复原”事故全过程

严旭铭 李锦崇 《 中国青年报 》( 2012年03月10日   04 版)

    2011年12月16日,日本政府发布了福岛核电站核泄漏事故的平息报告。关于这个事故的核心部分还有许多谜团。为接近或解开这些谜团,日本NHK电视台独家采访了100多名现场工作人员和指挥人员等,收集了大量第一手资料、图片和录像录音,听取了许多专家的意见,努力再现当时的情景,尽可能还原事故的真相……

    事件回放

    2011年3月11日下午14时45分,日本福岛核电站中央控制室,一切工作正常运行,值班人员11人,都在岗位上。14时46分,发生了日本历史上最大的9级地震。核电站自动感应系统立即停止了原子炉的运行,燃料棒自动上升,反应堆停止工作。这一过程,仅仅用了两秒钟。

    此次地震,首先造成福岛核电站周围高压输电线塔的大量震塌,从而使得福岛核电站中央控制室外部供电全部中断。核电站马上启动应急电源——柴油发电机,很快恢复了中央控制室的供电。此时,现场技术人员根据日本原子能发电站操作规程,立即启动原子炉冷却系统。冷却系统正一步一步顺利进入正常运行状态。

    地震发生51分钟后,突然,中央控制室一片漆黑。现场指挥者和所有人员不知道发生了什么情况。原来,强震引发的高达10米以上的海啸巨浪,袭击了设计能力只能抵御3米海啸大浪的福岛核电站。首先被淹的是南部建筑物,接着一号机组遭到侵袭,压力超过50吨的海水冲毁了第一道防护门,海水马上进入室内,应急电源柴油发电机完全进水,停止工作;海水进一步侵入位于地下室的蓄电池房。

    蓄电池是使原子炉处于被冷却状态的最后一根救命稻草。但遗憾的是,当时所有蓄电池彻底被淹,核电站立刻陷入丧失所有电源的最险恶的境地。

    2011年12月11日,当时的现场最高负责人、福岛第一原子能发电站站长福良昌敏第一次公开接受NHK独家采访时说,当时的情况真的是无能为力,不能做任何事情……

    那么,核泄漏真的无法避免吗?

    第一次机会出现

    3月11日14时52分12秒,原子炉停止工作,核燃料棒升起,处于极高温状态,必须马上冷却!

    原子炉有一个非常先进完备的装置,那就是在原子炉完全失电后,能自动启用应急循环冷却机。这个装置是本次日本核事故调查委员会事后最为关注的关键点之一。但是这个装置至今从未使用过,当时,所有技术人员和操作人员都没有使用经验,平时从来不用。

    NHK聘请日本著名专家对原子炉当时的紧急状况和燃料棒熔融情况,以秒为单位进行了再现。模拟试验结果表明:当时所有电源丧失后,原子炉冷却水位急速下降,仅仅1小时15分20秒,水位已经下降到燃料棒的上部。也就是在此时,当时的日本官房长官枝野幸男发表电视讲话:目前福岛核电站原子炉处于安全状态,核泄漏等情况不予考虑。 

    全部失电4小时39分后的20时16分,燃料棒已完全处于裸露、空烧状态。据专家推算,深夜23时后,熔融已经开始;全部电源丧失后的10小时37分20秒后,原子炉的格纳容器(反应堆存放处)已经融穿……

    遗憾的是,现场技术人员对最为基本的手动操作规则却没有完全正确的理解和清楚的认识。NHK记者在查看当时现场记录时,关于完全失电后应急自动循环冷却机状态的确认记录几乎找不到。这说明现场人员没有注意到连接阀门已自动关闭,处于非工作状态,他们以为这个装置已经进入工作状态。

    第一次在现场留下的记录中出现这个装置的名称,是在3月11日17时19分。第一次机会来临。

    现场指挥者当时命令两名操作人员前往现场确认,这是可以发现这个装置有没有正常工作的一个绝好机会。但遗憾的是,当两名技术人员走到原子炉建筑物门口时,随身佩戴的放射线监测仪毫不留情地尖叫起来。这种情况表明,技术人员无法入内,必须换上一级防护服才能接近……

    福良昌敏对记者说,当时现场指挥部确实认为应急自动循环冷却机在正常工作中,包括东京电力上层也这么认为。这是一次绝好的机会,但是没有被抓住。

    第二次机会出现

    3月11日18时,海啸退去。被海水淹没过的蓄电池功能暂时有所恢复,中央控制室的部分显示器获得了电源。第二次机会来临。

    现场指挥者当场决定,立即电动打开阀门。18时18分,阀门打开。当时,从核电站外部也能观察到,有水蒸气喷出,这说明此装置已进入正常工作状态。但是没多久,水蒸气停止放出。

    接到这个报告,现场指挥者陷入迷惘:肉眼看不到水蒸气的话,那就意味着,这个装置的冷却水可能已经干涸。为了防止这个装置处于无水空烧状态,被烧坏进而引发爆炸,造成核泄漏,18时25分,现场指挥者决定,立即关闭这个装置,并马上向东京电力公司对策本部报告。

    福良昌敏对记者说,当时我们觉得,原子炉还处于安全状态,所以在那个时间点,我们没有认识到这是一个错误的判断。模拟试验结果显示,11日20时,燃料棒已经完全处于裸露的状态……

    第二次机会就这么白白溜走了。

    令人困惑的水位计

    现场人员最关注的是原子炉水位计的显示仪。现场指挥部决定,首先恢复水位计的电源。当水位计接上大巴汽车上拆下的小型蓄电池后,现场一片欢呼。水位计显示:冷却水位位于燃料棒之上,处于安全状态。

    然而,现场工作人员后来发现:尽管没有往原子炉内添加冷却水,但是水位计显示的水位却在不断升高,这是违反常理的显示。

    为什么水位计不能正确显示原子炉的状态?原来,1号机组由于长时间缺乏冷却,处于非常的高温状态,因而蒸发了水位计测定装置中所有的水。当水位计测定装置中没有了测定所需的基准水位,它就无法正确显示。美国三哩岛核电站在1979年核事故发生后,美国原子能委员会事后所发表的报告书中也曾经指出,当时发生过原子炉冷却水位急速下降,而水位计仍然显示高水位的错误现象,这个错误是造成那次核事故升级的一个重要原因。

    没有很好吸取、借鉴美国三哩岛核事故的经验教训,也可以被认为是一个重要原因。

    唯一手段:空中放气

    全部电源丧失8个多小时后,由于海啸浪潮的退去,应急蓄电池的状态进一步得到恢复,各种仪器仪表相继恢复工作。一直无法得到确认的另一个最重要的指标原子炉压力计的压力值得到了确认:原子炉内格纳容器的压力异常上升,情况万分紧急。这时的原子炉已经有大量的放射线开始泄漏,熔融已只是时间问题。

    现场工作人员马上将情况报告东京电力对策本部。此时,东京电力对策本部面临一个严峻的决断:原子炉已经处于高温高压的万分紧急情况,为防止原子炉爆炸,必须向空中释放原子炉内的气体,为原子炉减压。但是,这同时也就意味着,核污染的开始、核事故的升级。

    3月12日14时30分,实施放气作业。放气一个小时以后,整个1号机组的厂房因本次事故中产生的大量氢气而发生了爆炸。此时,非常严重的核污染已经发生。现场指挥部决定,留下最低限度的人员继续监视原子炉状况,其他人员撤离。

    紧接着,3号机组也发生了爆炸。3月15日,容量最大的2号机组发生了本次福岛核电站规模最大、最为严重的熔融、核泄漏。

    2011年4月12日,日本原子能安全保安院根据国际核事件分级表,将福岛核事故由原先的4级定为最高级7级……

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