核爆家園

HBO迷你劇 核爆家園,車諾比事件背後的真相

最後更新:April 5, 2023

車諾比核爆

1986發生歷史以來最嚴重的核能事故,這次事件總共造成數千人因輻射傷害喪命,讓數以萬計的居民被迫永遠離開家園,究竟這場災難是如何發生,核能是否為一個穩定的發電選項,透過HBO迷你影劇逐一了解來龍去脈。

核能發電就好比燒開水

要了解災難如何發生,就得先了解正常情況下,核能發電是怎麼運作的。

核能發電和火力發電相似,都是燒開水帶動葉輪旋轉來發電,不同的是能量來源,不同於火力發電不是燃煤就是燒油,核能是利用鈾235的核分裂來產生能量。鈾235是由鈾238以離心方式提煉出來,因兩者質量差距不大,需要經過數次離心流程讓鈾的純度達到需求。

接著鈾235會被製成圓餅固態型式,就像OREO,一個包裝是由好幾塊OREO餅乾所組成,而一塊塊鈾餅就形成一根燃料棒,許多燃料棒捆起來就成了燃料束,也就是發電需要的最終型態。核能發電是用中子撞擊鈾235使其裂解,產生中子和能量,這些能量可以使水沸騰變成蒸氣帶動葉輪來發電。

鈾235遭撞擊會一分為二,並吐出兩個新的中子,新的中子又會引發新的撞擊產生更多的能量,這種細菌般指數型暴力成長,如果沒有任何抑制介入終將失控,過高的能量若來不及帶出,熱量會堆積在反應爐,最後爐心熔解,車諾比核爆就是這樣發生的。

抑制物質就好像車子的煞車,核能這麼需要謹慎對待的東西怎麼會沒有標配煞車呢?其實是有的,在核分裂裡擔任煞車角色的叫硼棒,也稱控制棒。前面提到撞擊會產生更多中子並引爆後面一連串的反應,要控制核分裂的速度,就得把中子收回來,這正是硼棒的主要任務,只要中子產生的速度和收回的速度達到平衡,整個場面看起來就會歡愉和諧。那究竟是為了什麼,要把硼棒抽掉?

一切的一切,是政治人為的結果!

雖然說核能發電廠是用來發電,但同時它也非常害怕停電。前面提到控制爐心溫度需要冷卻水,而它是靠電力推動水泵形成循環,如果水泵停止,冷卻水循環就會停止,此時能量就會開始堆積在反應爐。為此他們想測試把核能產生的電部分拿去給水泵使用,看看是否有辦法達到平衡。為了模擬停電狀況,核能產生功率必須比一般情況還要低,當時運時功率1600MW,他們決定降為700MW去做這個實驗。這麼做的瞬間會產生有毒氣體,就像瓦斯燃燒不完全產生一氧化碳,降載會使一種稱為”氙”的有毒物質會無法被完全燃燒,積累在爐內的”氙”會開始吸附中子,大幅度的降載會導致大量氙產生,瘋狂吸收中子,最後癱瘓反應。事情發生至此如果按照正常流程,等待一天等氙氣消散後重啟反應爐,那也不會有什麼是發生。

但頂著上級種種壓力,試驗必須得今天完成!作業員在於各種威脅利誘下,反應爐被重啟了!接下來的每一步都將是如履薄冰,稍有不慎就會有滅頂之災。反應室裡的作業員無不繃緊神經,顫抖的雙手和龐大的壓力,促使他們頻頻往額頭擦汗。反應爐裡面滿滿都是抑制反應的元素,不論硼還是氙,負載重回700MW顯的遙遙無期,必須下險棋來加快腳步,那就是手動抽出硼棒。就這樣一根根控制棒不斷的被抽出,起初沒什麼起色,而背後的老闆越來越火!隨著兩百多根被抽出,情勢開始反轉,反應開始加速,有毒物質氙很快的被燃燒殆盡,此時控制棒也剩零星六根插著,大家還來不及反應,負載便開始噴射式躍升。

當時蘇聯每個核電廠,都有個名為AZ-5按扭,它是緊急停止按鈕,一旦遇到情況失控,只要按下這顆按鈕,所有硼棒會同時抽入反應爐,吸收所有中子讓反應中止,作業員也這樣深信著,於是見狀二話不說拔下安全罩並按下AZ-5,原本理當停止的反應爐卻在幾秒鐘後爆炸了!

降低成本的控制棒

這是什麼反操作?遇到前方有狀況不加思索的緊急煞車,卻反倒加速撞上去?AZ-5應該避免核能事故最後一道防線,怎麼非但救援失敗,還讓局勢惡化到不可收拾。當時物理學家無不撓破頭皮想找出真相,甚至認為反應室裡的操作員說謊,聲稱有按下緊急關閉按鈕只是想逃避輿論撻伐,後來真相還他們一個清白,原來問題出在硼棒本身!

致命傷在包覆硼棒兩端的石墨,石墨是會加速核反應,這樣的設什是「為降低成本」下的產物。老實說,不將硼棒完全抽離,這也不會出什麼大事,畢竟石墨只占很小比例。偏偏在抽離後重新插回,而且在反應劇烈的情況下,那就有大問題了!

重新插回硼棒首先與反應爐接觸的不是硼而是端點的石墨,這讓原本就很激裂的反應爐像是服用了多種毒品摻合而成的興奮劑,理智線被一根不剩的通通切斷,接下來要發生的事只是時間和程度問題。這就是核爆發生的原因。

核爆發生後的危機處理

核爆發生後,首先到場救援是消防隊,他們壓根不清楚這次的火災和已往有多不一樣,核電廠周圍充滿可怕的輻射浮粒,他們身上的耐火材質裝備對於輻射幾乎沒有防護力,這使他們受到嚴重輻射污染,幾個月內相繼死亡。

鈾-235的每1個原子像1顆子彈,以接近光速運動,穿透所有物質,每1克鈾-235內,有十億億顆這樣的子彈。相關單位一開始對外聲稱一切都在可控範圍,但輻射量15000倫琴前所未見,持續1小時就相當於廣島原子彈爆炸2倍的核輻射!如果不是故意隱瞞,那就是完全低估這場肉眼很難察覺的災難。

48小時後氣爆危機

反應爐的火需要用硼和砂覆蓋撲滅,雖說覆蓋可以阻斷火勢,但同時也埋掉了散熱途徑,溫度會在裡面不斷積累,最後砂子會被融化形成炎漿,這促使另一項巨大危機暗暗醞釀,那就是爐心高熱接觸到底下應急用冷卻水槽,這些水槽本應是空的,但在消防隊大量灌注之下都已填滿。一旦高溫接觸水瞬間氣化將產生大規模氣爆,影響範圍會是方圓三十公里,而輻射污染的影響更是三百公里方圓,推測時間點大概是兩天後,需要有三個人進去強制讓水槽排放。

要到達排水閥需要先潛入水底,這些水遭到輻射污染,這趟任務將使他們的生命不超過一個禮拜,任務卻又攸關數萬人的生命,你會怎麼做?三名自顧者目如火熾請纓上陣,這種犧牲小我完成大我的精神令人動容,在新聞報導多半是為了一己之私犧牲大眾利益的年代,如黑心食品、排放未經處理的污水…,這種精神更顯得難能可貴。最終三人成功完成任務,迫在眉睫的警報暫時解除。

熱交換器避免高內熱

接著就是處理爐心內的高溫,他們打算在爐心水泥層下方安裝熱交換器,期許穩定的將熱帶出,否則熔漿會燒穿地板導致爐心陷落,污染地下水和河川,仰賴河川生活的數萬居民將無以為繼,為防止地層塌陷,重型機械是無法使用的,只能靠人力挖掘,一群被召集的礦工,首先必需挖一條隧道直至爐心下方,並在那挖出五十米平方的空間來安裝熱交換器,一般人不活動在艷陽下就難以忍受,而他們必需扛著五十幾度的高溫用力的揮動手中的鏟子,這種情況下不中暑真是個奇蹟!

天台上超高輻射劑量的石墨殘骸

必須先清除石墨殘骸!最後的工程是建個罩子將整個反應爐蓋住,但屋頂上的石墨殘骸使這項任務變的不可能,因為一萬兩千倫琴的可怕輻射劑量,誰靠近誰死!一般人穿著全套防護衣在上面一分鐘幾乎是丟了一半壽命,但是用人力清除似乎是沒得選擇,本想藉由遠端遙控用來月球探勘的機器人清除石墨,但輻射量實在太強,就連機器人也禁不起這樣的摧殘,尚未執行任務前就已斷訊失聯,根本派不上用場。

人力安排每小隊九十秒的時間,時間一到他們清理任務就算完成。他們身著完整防護裝備,在天台入口後方待命,他們個個便深吸一口氣,待鐘聲一響便奪門而出開始任務,拿著鏟子將石墨殘骸推回反應堆,有些石墨塊甚至重達四、五十公斤。九十秒時間一到,放下手邊工作立刻換班,多一秒的逗留都是自減陽壽。就這樣共三千多人次接力完成清除任務。

將整座城市掩埋

受到輻射污染,居民被迫撤離,整個城市必需清潔整頓,街道、車輛、設施被洗清,病枯的樹木被砍倒後掩埋,土壤被翻攪上來蓋住作物、花草,動物被全面撲殺,包括那些天真可人的毛小孩,口哨、瞄準、射殺、裝載至貨車,挖個坑放置屍體,最後水泥掩埋,一連串的動作從顧忌到熟練,但內心像捆綁了水泥塊始終這麼沉重!

沒人希望災難降臨,也不會有人希望同樣事再次發生,導致車諾比核爆的最後一根稻草是控制棒的石墨端點,它會加速反應速度,如果在正常情況下,硼棒不會完全抽離,但偏偏政治人為的外在因素而非正常使用。

共產體制下的真相

共產體制下的國家,黨是不能有錯的,看過著名小說「1984」你就能明白,黨可以竭盡所能來保持自己的清白,篡改文獻,思想警察,在劇中也是刻畫淋離盡致。控管相關書籍借閱,關鍵章節被移除,以及背後跟蹤監控。最後一幕說出真相的委員會長-瓦列里‧列加索夫被告知除了生命,將失去所有,包含榮耀、地位、權利、關係,這和小說的情節不謀而合,令我不寒而慄。他被消失了!他不是死亡,而是從來就沒有存在過!

一樣需要平衡的資本市場

反應爐控制就是維持平衡,這與現今資本市場有87分像。中子可謂是資本市場裡的資金,近兩年因COVID-19,政府不斷發放補助,降低利率,市場一下子湧入大量的熱錢,房市、股市、虛擬貨幣等投資過度熱絡,也導致物價節節上升形成可怕通膨。這時候就必須採取抑制反應的手段如升息、停止購債、QE退場讓市場降溫,就好像插入控制棒,讓市場不致於泡沫而形成核爆規模般的經濟災難。