切爾諾貝利“石棺”究竟是怎麼回事？

下面就讓小編來為大家講解一下切爾諾貝利“石棺”究竟是怎麼回事？希望能幫助到大家。切爾諾貝利“石棺”是做什麼用的？

操作方法

1986年4月26日凌晨，烏克蘭(前蘇聯的一部分)的切爾諾貝利核電站發生爆炸，造成了被稱為世界上最嚴重的核災難。

即使經過多年的科學研究和政府調查，切爾諾貝利事故仍有許多未回答的問題——特別是大規模輻射泄漏對那些暴露者的長期健康影響。

切爾諾貝利核電站的四座反應堆位於烏克蘭基輔市以北大約81英里( 130公里)和白俄羅斯邊境以南大約12英里( 20公里)，是在1970年代和1980年代設計和建造的。一個人造水庫，大約8.5平方英里( 22平方英里)。km )，由普里皮亞特河供水，為反應堆提供冷卻水。

據英國《每日郵報》報道，距離發電廠最近的城鎮是新建的普里皮亞特市，該市1986年容納了近5萬人世界核協會。一個較小的城鎮Chornobyl居住着大約12，000名居民。該地區的其餘部分主要是農場和林地。

切爾諾貝利核電站使用了四個蘇聯設計的RBMK - 1000核反應堆——這種設計現在被普遍認為存在固有缺陷。RBMK反應堆使用濃縮的U - 235燃料加熱水，產生蒸汽驅動反應堆的渦輪機併發電。

在大多數核反應堆中，水被用作冷卻劑並緩和核芯的反應性，隨着核芯升温併產生更多蒸汽，水中蒸汽氣泡或“空隙”的增加會降低核芯的反應性。這是在美國和其他西方國家建造的大多數反應堆中發現的重要安全特徵。

但是在RBMK - 1000中沒有，它使用石墨來緩和堆芯的反應性，並保持堆芯中發生連續的核反應。隨着核芯受熱併產生更多蒸汽泡，核芯變成了更多反作用的，而不是更少的，創造了一個正反饋迴路，工程師稱之為“正空隙係數”。"

前天切爾諾貝利核災難工廠操作人員正準備一次性停工，以便對4號反應堆進行例行維護。違反安全規定，操作者禁用包括自動關閉機構在內的工廠設備，根據聯合國原子輻射影響科學委員會(輻射科委)。

4月26日凌晨1 : 23，當極熱的核燃料棒下降到冷卻水中時，產生了大量蒸汽，由於RBMK反應堆的設計缺陷，這在4號反應堆的核芯中產生了更多的反應性。由此產生的電湧引起了巨大的爆炸，使覆蓋在反應堆堆芯上的1000噸厚的板脱落，向大氣中釋放輻射，切斷了冷卻劑進入反應堆的流動。

幾秒鐘後，比第一次爆炸威力更大的第二次爆炸將反應堆建築炸得四分五裂，並在核電站周圍噴出燃燒的石墨和反應堆堆芯的其他部分，在受損的反應堆和3號反應堆周圍引發了大量激烈的火災，爆炸發生時，3號反應堆仍在運行。

爆炸導致兩名工廠工人死亡，他們是事故發生幾小時內死亡的幾名工人中的第一個。在接下來的幾天裏，當緊急救援人員拼命試圖控制火災和輻射泄漏時，隨着工廠工人死於急性輻射疾病，死亡人數攀升。

失敗的核反應堆釋放的大部分輻射來自碘- 131、銫- 134和銫- 137。根據輻射科委的説法，碘- 131的半衰期相對較短，為8天，但是通過空氣被快速攝入，並傾向於定位在甲狀腺中。銫同位素的半衰期更長(銫- 137的半衰期為30年)，並且在釋放到環境中後的幾年裏一直受到關注。

4月27日，普里皮亞特的居民被疏散——事故發生大約36小時後。到那時，許多人已經開始抱怨嘔吐、頭痛和其他輻射病的症狀。官員最終關閉了核電站周圍18英里( 30公里)的區域；居民被告知過幾天他們就能回來，所以很多人把他們的個人物品和貴重物品都留下了。

切爾諾貝利事故發生後的四個月內，28名工人死亡，美國核管理委員會( NRC )統計，包括一些英勇的工人，他們知道自己暴露在致命水平的輻射下，以保護設施免受進一步的輻射泄漏。

事故發生時盛行的風來自南部和東部，所以大部分的輻射流向西北方向流向白俄羅斯。儘管如此，蘇聯當局遲遲不向外界公佈災難的嚴重程度。但是，當瑞典的一座核電站開始發出輻射警報時，當局被迫透露危機的全部程度。

根據NRC、UNSCEAR和其他消息來源，切爾諾貝利事故發生後的三個月內，共有31人死於輻射照射或災難的其他直接影響。在烏克蘭、白俄羅斯和俄羅斯，超過6000例甲狀腺癌可能最終與輻射接觸有關，儘管切爾諾貝利事故直接導致的確切病例數很難(如果不是不可能的話)確定。

令人驚訝的是，與切爾諾貝利核泄漏相關的癌症死亡率和其他健康影響的總體比率低於最初擔心的水平。根據NRC的一份報告，“生活在污染地區的500萬居民中的大多數……接受的輻射劑量非常小，相當於自然背景水平(每年0.1雷姆)。”。“今天，現有的證據並沒有將這次事故與輻射引起的白血病或實體癌(甲狀腺癌除外)的增加緊密聯繫起來。"

一些專家聲稱，未經證實的對輻射中毒的恐懼導致了比實際災難更大的痛苦。例如，東歐和蘇聯的許多醫生建議孕婦墮胎，以避免生育有出生缺陷或其他疾病的孩子，儘管這些婦女實際受到的輻射水平太低，不會造成任何問題。據輻射科委會主席説，甚至聯合國也發表了一份關於切爾諾貝利事故影響的報告，該報告“充滿了沒有科學評估支持的毫無根據的陳述”，最終被大多數當局駁回。

切爾諾貝利核泄漏事故發生後不久，核電站周圍林地的樹木被高輻射殺死。這個地區被稱為“紅色森林”，因為枯樹變成了明亮的姜色。這些樹最終被推土機推平並埋在壕溝裏。

受損的反應堆被匆忙密封在一個混凝土石棺中，該石棺旨在容納剩餘的輻射:這種石棺的有效性——並將繼續有效——是一個激烈的科學爭論的主題。在反應堆周圍建造更安全、更永久的安全殼結構的計劃尚未實施。

儘管該場地受到污染——以及運行設計有嚴重缺陷的反應堆的固有風險——切爾諾貝利核電站繼續運行多年，直到2000年12月關閉最後一個反應堆。該工廠、普里皮亞特和切爾諾貝利的鬼城，以及該工廠周圍被稱為“異化區”的大片地區，在很大程度上禁止人類進入。

然而，也有例外:該地區的幾百名前居民已經返回了他們以前的家園，儘管有輻射暴露的風險。科學家、政府官員和其他人員被允許在現場進行視察和其他目的。2011年，烏克蘭向遊客開放該地區，但誰想親眼看到災難的後果。

今天，這個地區被廣泛認為是世界上最獨特的野生動物保護區之一。狼、鹿、猞猁、海狸、鷹、野豬、麋鹿、熊和其他動物的數量激增，這些動物已經被記錄在現在圍繞着寂靜植物的茂密林地中。只有少數輻射效應，例如生長在最高輻射區的矮化樹木和體內含有高濃度銫- 137的動物，被認為會發生。

但這並不意味着該地區已經恢復正常，或者在不久的將來會恢復正常。由於前切爾諾貝利核電站周圍地區長期存在輻射，該地區至少在20000年內不會對人類居住安全。

1986年，切爾諾貝利4號機組因一次災難性的核事故遭毀壞，事後為它建了一個“石棺”(烏克蘭正式稱它為“掩蔽體”)把它保護起來。石棺內有毀壞的結構物和4號機組的RBMK一1000型反應堆堆芯噴出的放射性物質。該石棺裝配有監測系統、消塵器、中子吸收劑、防火設備等，以便將這次事故影響減少到最小程度。特別是為工作人員和周圍環境提供輻射防護。石棺內，在1986年那次災難性核事故產生的燃料物質中的放射性活度大約達20兆居里(MiC)，這次事故將輻照過的燃料從堆芯噴射到該4號機組的建築物和屋頂、通風煙囱以及附近地區。

為了減少裂變產物的釋放，幾架直升機首先把數噸砂子、石灰石、碳化硼和鉛塊投放到毀壞的反應堆上。這次運作是在事故後(4月底)緊急進行的，一直持續到1986年5月10日。然後從1986年6月到11月，為它建造一個石棺。該石棺大約用了30萬立方米的混凝土和7000噸的結構鋼。

但是，此石棺仍然是一個有害的掩蔽體，因為它裏面含有205噸核燃料。其中的大部分燃料大概就埋在反應堆大廳內，有些地方的融溶塌落的堆芯碎片高度達15米。在碎片堆的表面上，伽馬射線總活度達到2400雷姆每小時。對該石棺進行9年的調查研究證明，核燃料的材料處於次臨界狀態。但是，已獲得的有關這些材料的數據還不足以使我們排除達到臨界的可能性，如果這些次臨界含燃料物質改變其性質或幾何形狀仍有可能達到臨界。因此對這些物質的安全性需要繼續進行調查研究。潛在的危害有:水漏入石棺;很難預測石棺頂部的狀況。石棺頂部的支撐結構物依靠在4號機組的殘骸上，需要進一步加固。

切爾諾貝利核災難過去３０年後，人們對事故反應堆的處理和預防措施一直沒有停止。２０１６年１１月，在國際社會的幫助下，終於在“石棺”上方修建了一個巨型金屬拱頂裝置，將事故機組與外界徹底隔離開，保護周圍的人們不再受輻射泄漏威脅。“金鐘罩”高１０８米，長１６２米，跨度為２５７米，鋼結構重量達２４８６０噸，總耗資約１５億歐元。據測算，新保護罩投入使用後，可保證１００年內當地不再遭受放射性污染，同時為繼續處理４號反應堆的核廢料贏得了更多時間。

切爾諾貝利核電站是1973年開始興建，1977年投入使用的最大核電站，共有四個機組，位置在前蘇聯基輔市北130公里處，1986年，在基輔的普里皮亞季鎮的第四號機組發生了爆炸，污染了歐洲絕大部分地區，當時蘇聯沒有第一時間補救，而且還封鎖了消息，直到瑞典境內查出放射狀物質含量過高，此事才大白於天下，那麼防止核電站繼續泄露的切爾諾貝利石棺是怎麼建造的呢？又有多少人蔘與其中呢？

一，澆築混泥土。

1986年4月，原本是要對第四號機組進行停機檢查，結果工作人員多次違規操作，導致能量增加，反應堆融化燃燒，引起爆炸，放射性物質源源不斷的泄露出去，在事故的兩年後，有26萬人參與了事故處理，給第四號機組澆築了一層又一層的混凝土，把他當成棺材埋起來，清洗髒土。

二，救援不及時，泄露量太大。

1986年4月26號凌晨1點23分，第四號機組突然發出了兩聲爆炸，隨後核電站的保護殼被一條30多米高的火柱掀翻，2000攝氏度的高温，瞬間把機組周圍的鋼架融化，雖然消防員六分鐘後就到達現場，但是由於輻射太強，根本無法靠近，只能用直升機從空中拋下含有鉛和硼砂的沙袋，以堵住核泄露。

在切爾諾貝利核電站事故後的七年裏，有7000名清理人員死亡，而其中有三分之一是自殺，而醫療工作者近一半則永久性喪失記憶，或者患了精神病，到現在為止參與救援工作的80多萬人裏，已經去世5萬多人，另有30多萬人受放射性物質的傷害而死去。

切爾諾貝利的“石棺”是一個由40萬立方米的混凝土和7000多的鋼筋建造起來的一個巨大的鋼筋混凝土建築，它長270米，寬150米，高100米。共計有60萬人員參與建造，大部分是當時前蘇聯的現役軍人，歷時7個個月終於將核電站的4號核反應堆徹底封住。由於從遠處看這一建築像一座巨大的墳墓，經常被人稱為“石棺”。“石棺”建造過程大體分為以下幾個步奏：

首先要阻止被毀的核反應堆對周圍的放射性排放；當時雖然已經將核反應堆的明火撲滅，可是其附近仍舊有強烈的放射性輻射，即使是有着很強嚴密性的直升機都無法在附近長時間逗留，更不用普通人員了，所以要想讓大型施工機械進入核反應堆附近就必須要消除其放射性排放。最終這一任務交給了蘇聯的直升機部隊，直升機通過空投了近5000噸的硼、砂子、鉛等的混合物到核反應堆上，終於有效阻止了核反應堆的放射性排放。

放射性的威脅解除後，地面工程車輛和人員便可以進入切爾貝諾利開始封閉核反應堆了。“石棺”的建造並不是我們平時那樣運送混凝土現場進行澆築，而是在幾百公里外就預先製作成各種形狀的混凝土板和金屬板，通過重型運輸車一個個的運到現場，再用重型起重機和重型直升機將這些構件一塊一塊的拼接起來，最終連接為一個整體。整個過程非常複雜困難，前蘇聯派遣了最好的工程技術人員和設備來完成這一工程。例如“石棺”鋼筋混凝土橫樑長70米，重150噸，前蘇聯用了當時最大的起重機和直升機才將其吊裝成功。

關於因參與搶救工作而犧牲的人數，當時在現場死亡的人數非常少，一説只有幾十人，但是由於大部分人接受了不同程度的放射性污染，在隨後的20年間死亡了2萬人，傷殘20萬人。

致敬這些無名的英雄們！