福岛第一核电站4个机组最新险情以及爆炸原因示意图。俞霞 制图
在日本大地震发生后的第五天,日本政府在赈灾、避核两条战线上的战斗进入最激烈阶段。继福岛第一核电站的1号、3号机组发生氢气爆炸之后,该站2号、4号机组也在15日上午发生爆炸和起火。日本政府要求核电站周围方圆30公里内的民众留在家中,避免遭受辐射。而远在220公里外的东京市也检测出核辐射量超标。
截至昨天20时,11日发生的日本大地震及其引发的海啸已造成3373人死亡,6746人失踪。俄罗斯当天称,俄远东地区的核辐射强度增大,不过核辐射量仍在标准范围之内。
据中国日报、新华社报道
遇险
2号、4号先后爆炸和起火
日本经济产业省原子能安全保安院在15日早间记者会上说,2号机组6时10分发生氢气爆炸后,反应堆内压力控制容器的压力水平下降,表明这个用于冷却水蒸气并降低反应堆内压力的装置可能部分损坏。
东京电力公司14日午后向政府报告,2号机组反应堆完全丧失冷却机能,原因可能是冷却装置受3号机组当天上午氢气爆炸影响而出现故障。
东京电力14日下午开始向2号机组反应堆注入海水以实施冷却。但随后因水泵的燃料供应中断,注水停止,水位持续下降。18时30分后,大约4米长的核燃料棒完全暴露在水面外,持续超过两个小时。恢复注水后,大约21时30分,水位回升至燃料棒高度的一半。
不过,大约23时,2号机组反应堆蒸汽泄压阀关闭,导致反应堆内压力升高,冷却水无法注入,水位迅速下降,核燃料棒再次完全露出水面。14日午夜过后,东京电力重新开启泄压阀并着手注水。15日早,冷却水没过燃料棒大约1.2米。
另外,4号机组15日上午9时40分左右起火。东京电力发布起火消息后宣布火被扑灭。而4号机组在11日地震前停止运行,处于维护状态。日本政府和东京电力公司15日晚些时候说,一个与4号机组相连的废弃核燃料冷却池起火。
东京电力公司一名官员说,冷却池内的水可能处于沸腾状态,致使池内水位持续下降。美联社援引一些日本官员的话报道,鉴于废弃燃料棒放置在安全容器内,发生核反应的可能性不大。
超标
辐射强度一度大幅增加
东京电力监测结果显示,14日21时37分,核电站正门前辐射强度为每小时3130微西弗,是先前所测最大值的两倍。辐射强度15日早回落至每小时431微西弗。不过,爆炸声传出后,辐射强度8时30分左右一度达到每小时8217微西弗。人体每年可承受的最大核辐射量大约为1000微西弗。
官房长官枝野说,15日10时22分,3号机组周围辐射值达到400毫西弗;4号机组附近为100毫西弗;2号机组与3号机组之间为30毫西弗,辐射达到影响健康的程度。1毫西弗等于1000微西弗。
爆炸发生后,东京电力公司决定撤离与反应堆冷却无关的工作人员。
国际原子能机构总干事天野之弥14日在奥地利维也纳总部说,日本“不大可能”出现乌克兰切尔诺贝利核电站那样的核事故。
天野之弥说,与切尔诺贝利核电站事故不同,福岛第一核电站这次核事件并非缘于人为失误或设计缺陷,而是由“超出想象的严重自然灾害”引发。另外,切尔诺贝利核电站没有反应堆压力外壳。
“(核电站)设计和结构不同。基于这种情况,福岛核电站不大可能发生切尔诺贝利核电站那样的事故。”他说。
波及
东京空气中测到微量辐射
菅直人和内阁官房长官枝野幸男15日在首相官邸召开新闻发布会,向民众通报福岛第一核电站的最新情况。
菅直人说:“进一步核泄漏的可能性正在增加。”
菅直人和枝野敦促仍留在核电站周围30公里范围内的民众不要外出。日本政府先前疏散第一核电站周围20公里范围内的大约7万民众,但14万余人仍留在核电站周围20公里至30公里区域内。日本政府同一天宣布第一核电站周边30公里范围为禁飞区。
枝野说,当天上午10时22分左右在3号机组附近测得辐射量为每小时400毫西弗,“肯定会对人体产生负面影响”。菅直人呼吁民众保持冷静,承诺政府将努力避免事态继续恶化。
福岛县以南茨城县的官员15日说,茨城县当天上午测得辐射量相当于正常水平的100倍。按路透社的说法,长时间暴露在这一水平辐射下可能影响身体健康。
同一天,东京市政府官员在空气中检测到辐射量略微超出正常标准,但坚称不会影响健康。“(放射物质)量极小……不会影响我们,”市政府官员藤木孝之(音译)说。日本政府提醒市民不要让雨水淋到皮肤,以免遭核辐射污染。
枝野15日下午说,第一核电站入口处15日15时30分测得的辐射水平已经从6个多小时前的每小时11930微西弗降至每小时596.4微西弗。
险情
5号、6号冷却系统故障
日本官房长官枝野幸男当天下午宣布,福岛第一核电站的核辐射泄漏水平一直在下降,工作人员正在稳定地给1号和3号反应堆注水,但2号反应堆的注水工作尚不稳定。东京电力公司当晚发布消息称,无法向福岛第一核电站4号反应堆的核废料存储池注水,也没能控制水温和水位。该公司还透露,将于16日以后通过厂房墙壁破损后出现的孔向内注水。
此前该电站门口曾探测到每小时8217微西弗的辐射量,枝野幸男表示,虽然这个数字很高,但是辐射水平已经从最高值往下降了,对于这种发展态势,他稍感宽心。
枝野幸男称,反应堆周围此前探测到每小时400毫西弗的辐射量可能来自3号反应堆倒塌的外墙碎片。这个辐射量已经足够危害人体健康。当局原先认为4号反应堆起火后引发如此高水平的核辐射。
枝野幸男还表示该核电站的5号与6号反应堆因冷却系统故障,温度正逐渐升高,并补充说工作人员正在采取措施努力避免类似事故发生。
◆◆担忧
2号机组安全壳破损
中国核电专家郁祖盛在接受央视采访时表示,“现在根据1号到4号机组的事故情况来看,1号和3号属于同一个类型,2号和4号属于另一个类型。”因为发生爆炸所在的位置不同,决定了情况的危机程度:“2号的爆炸可能比1号、3号造成的危害更大,因为最后一层屏障(安全壳)可能已破损,这个破损以后造成的释放将会比1号、3号更为严重。”
根据目前所掌握的信息,郁祖盛分析了2号机组的破损状况:“目前的情况来看,第一道屏障肯定是失效了,或者是熔化了,或者是破裂了。它裸露出水面,它的余热已经把包壳棒熔化掉或者破裂掉了。否则不会有氢气出来。”
“第二道屏障就是压力容器。现在1号机组和3号机组的压力容器还是完整的。2号机组也基本是完整的,但是它的安全壳(第三道屏障)很可能已经损坏了。因此,最悲观的判断是,安全壳完整性的丧失可能放射性物质的释放比1号、3号严重。那也正是因为这个原因,日本政府将撤离范围从20公里扩大至30公里。”
本报记者 丁元元
4号机组需密切关注
同样需要高度注意的是发生了起火情况的4号机组。郁祖盛表示:“4号机组,发射性物质的剂量,取决于乏燃料的装载量究竟有多少。”
地震发生时,该机组并未运转:“因为4号机组正是在检修期间。按照正常换料,它会有一部分燃料放到乏燃料水池。这个水池是在构筑物的外边的辅助厂房。它缺少像堆内压力容器那样的第二道屏障和第三道安全壳屏障,它都没有。它只有一个抗震的厂房。”
“但乏燃料放在水里,一定是要水淹没的情况,不断地进行循环冷却。为什么会出现大火?是因为丧失了反应堆冷却,没有能源,时间过长,使得乏燃料的燃料棒也出现了裸露。裸露又因为它的余热使得包壳损坏,锆—水反应产生氢气,甚至于说包壳会局部地熔化。”
他表示:“现在的着火是因为氢气和氧气的剧烈反应,化学反应引起火灾。尽管火熄灭了,但是现在要严密地关注4号反应堆周围的计量。” 本报记者
丁元元
焦点问答
反应堆连续遇险完全冷却需多久
3月12日、14日、15日,日本福岛第一核电站的1号、3号和2号机组连续发生爆炸事故。由于地震摧毁了核反应堆的外部电力设备,如何尽快对核反应堆堆芯实施有效冷却,成为目前遏制进一步核泄漏的最大挑战。
1如何冷却一座核反应堆?
进行冷却的措施非常简单:将水送入反应堆核心以排出热量。实际上使反应堆运行的链式反应只需几秒钟就能被关闭。而留在反应堆核心内部的放射性物质在很长时间里将继续释放热量。
除非通过某种途径排出这些热量,否则它们将不断积聚,最终对放射性燃料或者反应堆造成危害。
2反应堆断电会发生什么?
会有应急柴油发电机,也可以使用电池系统来使设备保持运转,而它们也为安全系统提供动力(安全系统通过冷却反应堆核心来防止熔毁)。这些都意味着要有一个具备纵深的安全体系。首先依靠网电。如果网电不再可用,就使用发电机,发电机要是有问题,就启用备用电池。而电池组通常能够在柴油发电机开始运转前保证电力供应。
3除了水还有其他冷却剂吗?
基本上水就足够了。反应堆的储水池会容纳一定量的水,在纯度和化学物质构成方面适用于反应堆核心。如果情况特殊,“普通水”也行。此外,一旦核心遭到破坏,接下来就会释放放射性物质,进入冷却器,从而增加了反应堆内物质外泄的可能。
4冷却一座核反应堆需多久?
要视设计情形而定。核管理委员会要求,必须能保持一个月的应急动力。在可行条件下,可以在几小时内关闭一座核电站。然而热量仍然在提高。如果在任何时刻停止排出这些热量,它们都会重新积聚。应急冷却系统必须持续运行数个星期。
据《南方都市报》