核島之殤:日本福島第一核電站事故全紀實
一、驚天浩劫:東北大地震與海嘯
2011年3月11日14時46分,日本東北地區(qū)海域發(fā)生里氏9。0級強烈地震,震源深度約25公里,震中位于仙臺以東130公里海域。這是日本有記錄以來最強烈的地震,也是1900年以來全球第五大地震。
地震發(fā)生后,宮城縣、福島縣及茨城縣的11座運行中反應(yīng)堆自動插入控制棒停堆,包括女川核電站1-3號機組、福島第一核電站1-3號機組、福島第二核電站1-4號機組和東海核電站2號機組,均進入低溫停堆狀態(tài)。
46分鐘后,第一波海嘯襲擊福島第一核電站,浪高超過電站14米標高,遠超設(shè)計最大浪高5。7米。后續(xù)海嘯在幾小時內(nèi)持續(xù)加劇破壞,洪水包圍所有反應(yīng)堆廠房,入口處海水水泵和電動機全毀,導(dǎo)致熱阱喪失,所有機組冷卻輔助系統(tǒng)的海水泵因水淹失效。
更嚴重的是,除6號機組外,其余機組反應(yīng)堆廠房和汽輪機廠房地下室的應(yīng)急柴油發(fā)電機及配電盤全被淹沒失效。9臺海水冷卻應(yīng)急發(fā)電機全部失靈,3臺風冷應(yīng)急發(fā)電機僅剩1臺,6號機組的風冷發(fā)電機成為電站唯一交流電源。1、2號機組125V直流蓄電池系統(tǒng)受損,儀表和控制系統(tǒng)完全癱瘓。
當時,福島第一核電站6座反應(yīng)堆中有5座為馬克1型。通用電氣內(nèi)部文件曾曝光該型號未經(jīng)充分測試,存在安全設(shè)計瑕疵。雖美國核電廠針對性增加排氣系統(tǒng)降壓,但福島機組的改造并不充分。而東京電力高層因擔心海水腐蝕性降低堆芯壽命,拒絕用海水降溫,這一決定為后續(xù)災(zāi)難埋下伏筆。
二、危機升級:反應(yīng)堆的無聲死亡
2。11號機組的崩潰
地震后,1號機組反應(yīng)堆壓力急劇上升,輻射值同步升高。工作人員提出用海水降溫,遭東京電力高層否決——他們擔心鹽分導(dǎo)致反應(yīng)堆報廢。日本政府最終選擇打開閥門釋放蒸汽,卻已錯失最佳時機。
東京電力后期模擬顯示,當時反應(yīng)堆外殼溫度至少達250c,遠超正常運行的60c,壓力也遠超設(shè)計值。高溫高壓導(dǎo)致環(huán)氧樹脂密封貫穿件失靈,易燃氫氣泄漏。2011年3月12日15:36,1號機組燃料廠房發(fā)生氫氣爆炸。東電此時才開始抽取海水冷卻,卻將約1萬噸高濃度放射性污水直接排入大海,理由是儲存條件不足。
2。23號和4號機組的連鎖毀滅
1號機組爆炸未讓東電警醒。2011年3月14日11:01,3號機組燃料廠房因同樣原因發(fā)生氫氣爆炸——東電高層仍拒絕海水降溫。3月15日6:00,4號機組燃料廠房爆炸,東電廠長"吉田"讓員工撤離:"我們已經(jīng)做了能做的一切"。
首相菅直人得知后緊急聯(lián)系東電,警告若全員撤離,日本13面積可能淪為無人區(qū)。最終,吉田留下50名60歲以上工人,但人手嚴重不足。自衛(wèi)隊最初以危險為由拒絕救援,經(jīng)菅直人極力勸說才勉強參與。
2。3核泄漏的擴散
隨著反應(yīng)堆接連爆炸,放射性物質(zhì)大規(guī)模泄漏。早在1972年,美國原子能委員會安全檢查官Stephenh。hanauer就發(fā)現(xiàn)馬克1型存在不可接受的安全隱患,建議停產(chǎn);1980年,核子管理委員會官員harolddenton曾斷言,該型號反應(yīng)堆在燃料棒過熱熔化后爆炸概率高達90%,這一預(yù)言在福島成為現(xiàn)實。
福島第一核電站采用20世紀60年代早期沸水堆設(shè)計,當時全球?qū)乐厥鹿嗜狈η逦J知,未設(shè)置預(yù)防和緩解措施。反應(yīng)堆廠房與乏燃料廠房均無消氫設(shè)計,既無氫氣濃度監(jiān)測系統(tǒng),也無消氫設(shè)備,直接導(dǎo)致氫氣積聚爆炸。2011年3月12日,日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省原子能安全和保安院正式宣布,福島第一核電站放射性物質(zhì)泄漏至外部。
三、真相背后:設(shè)計缺陷與人為失誤
3。1馬克1型反應(yīng)堆的致命缺陷
馬克1型由通用電氣于1960年代生產(chǎn),采用易建造、小型化、低成本設(shè)計。前GE工程師布瑞丹鮑曾指出:"該型號無法承受重大意外沖擊",因擔憂安全問題于35年前辭職。他透露,通用電氣與電力公司拒絕在完成安全分析前關(guān)閉部分核電廠,最終迫使他離職。
該型號最受詬病的是圍阻容量過小,無法承受爆炸和氫氣膨脹沖擊,這正是福島事故中暴露的致命問題。1980年代后期,通用電氣1957年以來的內(nèi)部文件曝光,顯示馬克1型未經(jīng)充分測試、存在安全瑕疵,多家電力公司曾打算提告。美國核電廠當時已為所有馬克1型增加排氣系統(tǒng),但福島機組的改造不足以應(yīng)對此次事故,導(dǎo)致失去冷卻后迅速升溫,最終引發(fā)爆炸和泄漏。
3。2東電的安全隱患與數(shù)據(jù)造假
福島核事故是長期隱患的總爆發(fā)。1978年,福島第一核電站發(fā)生臨界事故;2005年8月,兩座核電站核廢料池池水外溢;2006年,該電站6號機組出現(xiàn)放射性物質(zhì)泄漏。
2007年,東電承認1977年以來的199次定期檢查中篡改數(shù)據(jù)、隱瞞隱患,僅1號機組反應(yīng)堆主蒸汽管流量器數(shù)據(jù)就在1979-1998年間被篡改28次。2008年6月,又發(fā)生放射性冷卻水泄漏。顯然,這場災(zāi)難不能全歸咎于地震和海嘯,東電長期對安全問題的漠視與隱瞞才是根源。
3。3決策失誤與救援延誤
事故首日,核反應(yīng)堆門需手動泄壓,一群高級工程師竟現(xiàn)場翻圖紙研究操作方法。工作人員佐藤回憶,測量到高輻射濃度后,這些工程師全員撤離,導(dǎo)致核電站整晚無人值守,直接引發(fā)1號機組當晚爆炸。首相次日到現(xiàn)場得知后震怒——若及時救援,爆炸本可避免。
日本政府在此過程中嚴重瀆職:核安全監(jiān)管部門對東電長期監(jiān)管缺位;核應(yīng)急部門缺乏經(jīng)驗,未及時發(fā)布事故信息;盲目拒絕國際援助,錯失最佳救援時機。東電則始終將利益置于安全之上,抱有僥幸心理遲遲不注入海水,還隱瞞實情,讓政府錯失干預(yù)良機。
四、隱瞞與欺騙:真相的掩蓋
4。1信息封鎖與數(shù)據(jù)造假
事故發(fā)生后,東電警告員工不得泄露任何核電站信息,否則開除。當時公眾注意力集中在地震和海嘯,忽視了核泄漏的放射性污水。日本首相與東電面對質(zhì)詢時,均隱瞞實情,未及時發(fā)布撤離通知。