不論是切爾諾貝利還是F島的7級事故,都是到了反應堆堆芯徹底熔毀并洩露的最嚴重階段。根本原因在于其中最主要是核反應堆的冷卻系統發生故障。切爾諾貝利事故中是人為提前關掉了冷卻系統做實驗,而後來又發生了一連串的人為操縱失誤。或者因外界因素自動停止運作。F島事故就是因為大海嘯導緻廠房全部斷電,冷卻系統和讓反應緊急停止的控制棒插入系統,因為沒有電力而全部動彈不得。一般的反應堆插入控制棒,都是設計成在堆芯容器的正上方,這樣萬一斷電,控制棒也可以在松閘以後,依靠自重瞬間完全下降到堆芯内部,實現緊急停堆。而F島方面的控制棒居然是從下往上插入的;一旦完全斷電,神仙也沒辦法!這樣的腦C設計也是真到家了。而一旦因為冷卻系統關閉或者控制棒系統失效。
堆芯繼續核裂變反應産生的大量熱量,會不斷的累積在堆芯内部,迅速地将冷卻劑烤幹。當燃料棒外層所包覆的锆錫合金,因無冷卻的反應堆内溫度過高,超過其2000多攝氏度的熔點時,就會讓反應堆燃料棒中的核燃料,也就是氧化鈾開始熔穿锆錫合金外殼而外洩。此時就是堆芯的整體熔毀過程的開始。一般百萬千瓦級的反應堆的堆芯内部,裝燃料量很大,多達160到260噸。如此多的核燃料,本來是相互有金屬外殼包裹,而且中間有液态冷卻劑進行持續的降溫和減緩反應速度。而一旦開始熔毀,一兩百噸的高溫和燃料熔融成一整塊岩漿一樣的極高放射性物質,那麼這就是7級災難性核事故的開始。已經熔毀的、呈現液态的锆錫合金,此時不再是保護外殼,而成為擴大事故、助纣為虐的危險物質。因為堆芯内的高溫高壓水蒸氣,會和锆錫合金劇烈反應。
産生大量的危險氫氣。其實這類反應,在平時正常運行的核電站,甚至包括核潛艇和核動力航母的堆芯附近,也是會有輕微的發生。也會有一定量的氫氣在堆芯之外的安全殼頂部聚集,因此不論是核電站安全殼内部還是核潛艇内部,除了嚴禁明火外,再就是有随時運行的除氫裝置,把産生的少量氫氣随時消除。事故後大量聚集的氫氣無法處置,很快會引發大規模的氫爆,炸毀本就脆弱的安全殼。在堆芯外金屬容器和安全殼在2000攝氏度以上的高溫下分别被岩漿一樣聚集在一起的熔融堆芯燒穿後,會繼續往更往下的地層沉降。先是熔穿下面的保護性混凝土,最後會進入天然地層,不斷的往下燒穿。這樣就會形成一個不斷往地層深處擴展的人造溶洞。甚至有人誇張地說可能會最終燒穿地球。瀚海狼山(匈奴狼山)認為燒穿地球未必,但燒穿地殼倒是有可能。切爾諾貝利核事故之初,抓住時機向反應堆之上和地下層中,以巨大的犧牲,人工投入了大量的硼酸和鉛,以減緩熔融堆芯的反應下沉速度,實現“冷停堆”,即熔融堆芯裂變反應減速後,混合物逐漸冷卻而固化,逐步停止下沉。
但是F島事故中幾個堆芯已經全部熔毀,卻根本沒有人工阻止下沉的措施。最多是從上面灌入海水,但是海水隻能部分降溫熔融堆芯的上部,對下面的熱熔堆芯繼續燒穿地層毫無辦法。因此福島幾個熔毀堆芯到底沉降到什麼地步了?外界根本是一無所知!如果不斷下沉的堆芯遇到大規模的石油天然氣,或者引發岩漿的人造上湧通道,那麼都是巨大的新災難。那麼為何大部分核燃料正常發電隻能持續使用3年左右,而F島事故已經發生10年以上,堆芯為何還沒冷卻呢?這就在于:3.5%豐度的鈾原料用來正常發電,3年後隻能消耗其中的40%,三年後,堆芯的熱中子密度已經不夠,反應效率嚴重不足,而且堆芯燃料棒已經開始逐步變形。因此正常發電堆必須換燃料。剩餘的60%仍然無法利用。而事故熔毀堆芯以後,這剩餘的,60%以上的鈾燃料又開始無序地密集接觸和持續反應。這個過程就不按照正常的套路來了。其自然熄滅的時間可能幾千年,也可能幾萬年到幾十萬年。到底為害多久?誰也沒最終的時間表。
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