20世纪30年代,中子攻击原子核的理论最先是由两位德国科学家提出的。他们的理论公布以后,令远在美国的爱因斯坦感到一丝不安,他感觉这个理论再往前走一步就有可能制造出大规模杀伤性武器,倘若被纳粹德国先研制出来,对全世界来说将是严重的威胁。于是,爱因斯坦就亲自给美国总统罗斯福写信让他关注此事。纳粹德国高层也已高度重视原子能的开发利用,下令禁止德国出口铀,同时从非洲大量进口铀资源。1940年德国通过闪电战拿下挪威后,在那里建立了重水试验室,为制造原子弹做准备。但后来,在数位德国科学家凛然正义的反对和英美的强烈阻挠下,德国的原子弹计划流产。相反,美国由于没有恶劣的战争环境,“曼哈顿”计划开展得顺风顺水,经过几年的努力最先制造出了三颗原子弹——“胖子”“瘦子”和“小男孩”,其中两颗原子弹加速了二战的结束。当年美国在日本投下两颗原子弹后,平民百姓死伤无数,使本来怀着满腔热情制造原子弹来阻止战争的科学家们悔恨不已,他们幡然醒悟:核能如果合理利用就能造福人类,反之,则可能遗患无穷。本来为正义而生的科学技术,此时此刻竟成了战争者的帮凶。目前,国际上社会各界对核能利用仍然意见不一,支持和反对的声音长期同时存在。
在和平年代,虽然没有了核战争,但核能发展会是一帆风顺的吗?虽然建造核电站要求严格,操作规范,但不免还是存在核泄漏及核辐射的隐患,除此之外,各个国家在能否有效地处理核废料的间题上存在争议,所以公众未能对是否使用核能形成一致意见,英国约有30%支持兴建新的核电站,但也有30%持反对意见;德国也决定不再兴建核发电站。那么是什么原因导致了这些现象的发生呢?在核电历史上又有哪些难以抹去的伤痛呢?
据俄新社2012年8月l3日报道,几十名乌克兰民众给乌克兰总理写信,希望获得批准返回他们的家乡。人们不禁感到奇怪,为什么回家还需要总理的批准呢?原来他们的家乡曾发生过世界上最致命的核事故,那就是切尔诺贝利核爆炸事故。切尔诺贝利核电站是苏联时期在乌克兰境内修建的第一座核电站。曾被认为是世界上最安全、最可靠的核电站。但l986年4月26日意外发生了,核电站的第4号核反应堆在进行半烘烤实验中突然发生失火,引起爆炸,核反应堆全部炸毁,爆炸使机组完全损坏,8吨多强放射性物质泄涌,随风飘散,致使俄罗斯、白俄罗斯和乌克兰等许多地区遭到核辐射的污染,造成了人类和平利用核能史上最大一次灾难。切尔诺贝利核电站核泄漏事故被定义为最严重的7级(核事故共7个级别,级别越高,危害越大)。
据估算,核泄漏事故产生的放射性污染相当于日本广岛原子弹爆炸产生的放射性污染的100倍。核泄漏事故使电站周围6万多平方千米土地受到直接污染,辐射危害严重,导致事故后前3个月内有31人死亡,之后15年内有6万~8万人死亡,13.4万人遭受不同程度的辐射疾病折磨,320多万人受到核辐射侵害,方圆30千米地区的11.5万多民众被迫疏散。
1979年3月28日凌晨4时,美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站第2组反应堆的操作室里,红灯闪亮,汽笛报警,涡轮机停转,堆芯压力和温度骤然升高,造成2/3堆芯熔化或严重损坏,2小时后大量放射性物质逸出,但由于安全壳的良好屏障作用,把放射性物质全部封在安全壳内,对公众并未造成任何辐射伤害,对环境的影响也微不足道。事故发生后,整个美国为之震惊,核电站附近的居民惊恐不安,约20万人撤出这一地区。附近有核电站及在建核电站的城市,民众纷纷集会示威,要求停建或关闭核电站,首都华盛顿到处是反核标语。6天后出事反应堆堆芯温度才开始下降,蒸汽泡消失,引起氢爆炸的威胁消除。100吨铀燃料虽然没有被熔化,但有60%的铀棒受到损坏,反应堆最终陷于瘫痪。此事故为核事故的5级。三里岛事件之后,美国宣布不会再建设核电站。进入21世纪,美国付出了停止建设核电站的代价,加利福尼亚州、纽约等地供电出现巨大缺口。近日,政府发布了重新建设核电站的计划。
日本福岛核电站是世界最大的核电站。福岛第一核电站属于“沸水型”核反应堆,又称“轻水堆”,它好比一个“大锅炉”,让核能转变为热能,再转变成电能。在福岛第一核电站的“锅炉”内安置有铀燃料元件棒,位于堆芯区。“锅炉”内的水烧开后温度达到300℃、7.1兆帕。“锅炉”内上部水变成水蒸汽,利用蒸汽推动涡轮发电机发电。废气进入管道凝结成水后,然后再进入到“锅炉”。这些水进入系统的同时还承担着核反应阻化剂的作用。
2O11年3月11日在日本东部海域发生里氏9.0级特大地震,并引发海啸。3月12日,地震造成福岛第一、第二核电站一系列设备损毁、堆芯熔毁,放射性物质泄漏,这是继1986年切尔诺贝利核电站核泄漏事故以来最为严重的核泄漏事故,日本政府紧急决定疏散周围20千米的居民。据统计,这次福岛核泄漏相当于三里岛核事故的14万倍,虽比切尔诺贝利核电站要少,但福岛第一核电站大范围泄漏了对人体健康和环境产生影响的放射性物质,因此该核泄漏事故等级被定为最严重的7级。
总结核电站使用的历史经验,核电站在技术上存在三个主要问题:①核电站会产生高低阶放射性废料,或者是使用过的核燃料,虽然所占体积不大,但因具有放射性,故必须慎重处理。②核电站热效率较低,比一般化石燃料电站排放更多废热到环境里,因而核电站的热污染较严重。③核电站最大的困扰还是其安全性,包括正常运行情况和突发意外情况下的安全性,一旦发生核泄漏事故,必然对周围甚至全球的生态环境及民众造成害伤。
自从有了核电站以后,世界各国对要不要扶植核电站、核电站是否安全的争论从来就没有停止过。核电的缺陷和优点一样十分突出,有人甚至这样描述它:“核能就像马戏团里的猛兽,听话时让人感到其乐无穷,一旦失控,后果不堪设想。”面对核事故,一方面要不断总结经验教训,提高核安全应急处置能力;另一方面更要时刻保持审慎的态度,对核电站选址要科学论证,对核废料处理要未雨绸缪,对相关安全法规要及时制定。切尔诺贝利核爆炸事故发生在欧洲,福岛核泄漏和核辐射事故发生在亚洲,三里岛事故发生在美洲,无论在哪一洲,都需要全球共同应对,吸取历史教训,避免悲剧再现。