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3月11日,日本发生9.0级特大地震灾害,并引发了超过10米高的海啸。日本福岛第一核电站在这场特大灾难中出现严重事故,堆芯部分熔化,放射性物质大量溢出。这场事故已经成为一场核危机,给当地人们生活以及生态系统带来了严重损害,并将对未来世界各国的核能利用产生潜在影响。
日本核危机的演变过程
日本福岛核电站包括第一核电站与第二核电站。其中,第一核电站装机470万千瓦,包括6台在运机组;第二核电站装机装机440万千瓦,包括4台在运机组。两电站均为东京电力公司所拥有与运行。其中,第一核电站1号机组运行已超过40年,接近退役。事故也最先从这一老旧的1号机组开始蔓延发展,从3月 11日到目前,大体经历了迅速恶化、平台式发展、逐渐消退的过程。
事故危机发端与发展:地震破坏了厂内供电,而海啸又破坏了备用柴油机,使得冷却系统失效。反应堆的温度不能及时降低导致了后来的放射性溢出、爆炸与堆芯的部分损坏。福岛1号核电站1号机组最先出现余热导出不足,造成皓水反应,引发氢气爆炸的事故,为了降低反应堆压力容器内的压力,对压力的释放也造成了放射性物质的外泄。
事故迅速恶化:3月14日上午 11时左右,3号机组发生类似1号机组的氢气爆炸。紧接着2号机组也出现了余热无法及时排除,造成反应堆燃料棒部分裸露加速升温的过程,燃料棒据称已熔化,3月15日早上也发生爆炸,反应堆附近的辐射量已出现上升,反应堆压力容器据称已经有破损,泄漏放射性物质增加。而3月15日,本属于停堆检修状态的 4号机组也在中午时分发生氢气爆炸,而到晚间5-6号机也出现温度升高的现象。由于停机检修的4-6号机组都含有高放射性的乏燃料,这一情况使得事故迅速恶化,3月16、17日成为辐射强度最大、情况最为危机的2天。
事故平台式发展:在1-4号先后爆炸,而5-6号机也出现温度升高的情况下,东京电力公司基本放弃了保全核电厂的想法,开始通过采取高压水枪注水和直升机浇水的方式对福岛第一核电站3、4号机组(该两机组周边辐射强度较高,燃料棒受损程度可能较大)进行冷却,使得周边辐射强度有所下降。并先后在18日-20日间恢复了对福岛第一核电站机组的外部电力供应,通过注水给反应堆降温。
事故逐渐消退:到21日,反应堆温度回归正常,外部电源供电恢复,冷却系统开始正常工作。堆芯熔化以及乏燃料堆温升的风险基本排除,这一事件逐渐进入消退期。
从技术来看,福岛第一核电站的事故关键原因在于“一系列设备的失灵”,以及东电对反应堆维修后继续使用仍抱有期望,最初的处理方式偏于保守与缓慢,从而失去了在事故初期迅速降温从而将事故缩小的机会,在备用电源运来后“通过回路注入冷却剂水”的处置方式也不够妥当。事故造成了大量放射性物质的泄漏,影响已不局限于日本国内。
而比较而言,第二核电站之所以较为平静的关键区别在于:地震而来的海啸破坏了第二电站1、2、4号机组的冷却水泵系统与备用冷却系统,但是备用冷却系统得以迅速的修复从而发挥作用,使得反应堆温度在上升到100度之后开始下降,从而最终稳定下来。
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