切尔诺贝利会再次爆炸?中子辐射量激增,反应堆
1986年4月26日凌晨,切尔诺贝利核电站4号机组发生爆炸,导致周边大片区域被高能辐射所污染变成了“无人区”。35年过去了,虽然核事故造成的伤害逐渐被世人遗忘,但切尔诺贝利的放射性仍在循环,而且令人不安的事情正在发生!
据《科学》的一篇通稿报道,监测切尔诺贝利核电站废墟的研究人员发现,核电站内部一个“无法进入”、存有铀燃料区域的核反应并没有停止的迹象,而且过去4年来中子辐射量增加40%。如果中子辐射量继续增加,恐会引发另一波爆炸。
切尔诺贝利核电站是一个以铀-235为核燃料的石墨反应堆,主要利用石墨作为减速剂,以降低中子速度,从而被铀-235的原子核捕获而产生裂变。而当年4号反应堆的炉心熔毁,融化的核燃料棒和反应堆内部的数吨易裂变材料,混合钢筋混凝土形成熔岩状的高放射性物质,渗入反应炉下方的各个隔间中。
虽然这些熔岩状的放射性物质已冷却,但内部含有的放射性铀、钚,仍会自然衰变分裂,不断释放出中子与热能,中子若是击中旁边的其他放射性原子核,又会引起下一个反应。
不过在核事故发生后,苏联动用了数十万人往反应堆里倾放了2000吨碳化硼和沙子,熄灭反应炉里的火。之后在6月至11月,又用液氮冻结土壤防止核废水的渗入地下,同时在4号反应堆上用水泥钢筋结构建了一个“石棺”覆盖,以免放射线扩散。毫不夸张地说,这些人拯救了整个世界。
然而当年在反应堆上方建造的“石棺”是几个月内匆匆修建而成,可以说是草草完工,到了2000年左右的时候,“石棺”已经千疮百孔,不仅下雨时到处漏水,甚至连小动物都随意进进出出,实在不能当成4号反应堆的防护罩了。于是在2012年,乌克兰决定重新建造一个新石棺(旧石棺上加盖),最后于2016年11月完工。现在4号反应堆就像俄罗斯套娃一样,被层层混凝土覆盖。无论是人还是机器人,都进不去。
现在,研究人员在反应堆深处一个叫做“Subreactor Room 305/2”的区域发现中子辐射量持续增加激增,自2016年初以来,其水平增加了约40%。这表明核裂变反应正在加剧,因此研究人员正在尝试确定这种激增是否会消退。如果中子量继续增加,以至于反应加速,有可能造成一发不可收拾的局面。
谢菲尔德大学教授尼尔·海厄特(Neil Hyatt)表示:“这种放射性废物正在像余烬一样在闷烧,若长时间不受控制,这些余烬可能会完全点燃,从而导致另一场爆炸。”
但为何本来已经稳定下来的反应堆会“死灰复燃”呢?
科学家认为和2016年新建的石棺有关。反应堆炉心形成的熔岩状的高放射性物质虽然已冷却,但每天还会自然衰变分裂,产生很多中子。比如当铀或钚放射性衰变时,它们会释放出中子,如果中子被另一个放射性原子核捕获,则会促进裂变反应。但因为下雨漏水关系,旧石棺的空间被泡在水中,大量的水会使这些中子减速,水充当缓冲剂阻止了裂变反应。可是2016年新石棺加盖后,不再漏水,导致305/2密室内的水量不足。没有水来当缓冲剂,里面核反应就死灰复燃了。
其实反应堆底下的其他隔间曾出现过反应加温的情况,但每次复燃后又自动稳定平息。虽然这次305/2室核反应增加40% 较为异常,但仍有可能自行稳定下来,科学家们现在认为情况虽然令人担忧,但尚未到危险程度。如果中子产生率继续增加,就需要进行人工干预。目前一个预备方案是,对305/2室钻孔注入大量含有硝酸钆的液体,吸收多余的中子,遏制核裂变反应。
文章来源:《爆炸与冲击》 网址: http://www.bzycjzz.cn/zonghexinwen/2021/0520/1073.html