乌克兰核电站遇袭,发生核爆炸的风险有多大?

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如果核电站被导弹击中,会不会发生核爆炸?

在前段时间的俄乌冲突中,乌克兰境内的扎波罗热核电站,就频繁遭遇炮击,部分设施受损,引起全世界的关注。

乌克兰核电站遇袭,发生核爆炸的风险有多大?

很多人就担心,这次的核电站会不会重蹈覆辙,成为第二个切尔诺贝利核灾难?

核电站爆炸

对于这个问题,首先要搞清楚核反应堆与核武器是两回事,虽然都是利用了铀-235的核裂变反应,但浓度相差太多了。

比如乌克兰这个扎波罗热核电站,建于上个世纪八九十年代,有六个核反应堆,每个净容量为950兆瓦,总容量5.7吉瓦,它们提供的电力占乌克兰全国总需求的1/5以上。

乌克兰核电站遇袭,发生核爆炸的风险有多大?

反应堆采用的是压水堆方式,核燃料是丰度仅为3%的低浓缩铀。而制造原子弹的武器级高浓缩铀,丰度需要达到90%以上。

这就好比是高纯度白酒和低度啤酒一样,白酒因酒精含量高可以被点燃,而啤酒因酒精含量低,永远不可能被点燃。

退一万步说,如果丰度为3%的低浓缩铀,都能实现核爆炸的话,那伊朗还干嘛偷偷摸摸的搞几千台离心机,在地下不断的转呀转。

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国际社会关心的也正是这一点,到底是用于核能发电,还是用于核武器,关键就在这浓度上。

其次,这两者的工作原理不同。

核反应堆是通过控制有序的物理反应过程,持续产生大量热量推动汽轮机发电,反应堆的设计寿命一般为30年。

而原子弹使用的铀-235及钚-239的浓度非常高,内部需使用精密复杂的系统引爆高能烈性炸药。

然后利用其爆炸的冲击力,在瞬间将裂变物质紧紧压缩到一起,形成不可控的链式核反应,瞬间产生大量能量,继而发生核爆炸,而且一旦引爆就无法中止。

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换句话说,核反应堆是可控的,而原子弹是不可控的。

最后,两者的设计目的不同。

核反应堆是人类和平利用核能的例子,其设计原理是把核燃料及带放射性的裂变产物包容起来,以避免和减少对人类及自然环境产生影响。

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而原子弹则是要通过核爆炸,把放射性物质散发出去,从而形成杀伤力极大的武器,并造成致命破坏。

核泄漏

当然了,核电站不会发生核爆炸,但可能发生化学爆炸。

比如1979年美国三里岛,压水堆,核事故5级,堆芯熔化,有放射性气体泄漏,但没有人员死亡,只有工作人员受到了过量辐射,公众并没有受到辐射。

还有1986年前苏联的切尔诺贝利,石墨堆,核事故7级,堆芯爆炸,有大量固体和气体放射性物质外泄,影响范围波及欧洲,56人死亡,数十万人受到辐射。

离得最近的是 2011年的日本福岛,沸水堆,核事故7级,堆芯爆炸,有大量放射性气体泄漏,处理过程中还有放射性液体泄漏,没有人员死亡,有工作人员受到了过量辐射,数十万公众被疏散。

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从上面的几起例子就看得出来,核电站都发生了爆炸,但这不是原子弹那样的核爆炸,而是在反应堆本身在高温高压下发生的化学爆炸,比如氢气爆炸、石墨燃烧。

那么核电站为什么会发生爆炸呢?

这是由于核电站在工作时,是以水作为介质(冷却剂)把裂变反应的热量带出来,而裂变反应会产生高能粒子,这些粒子(能量够高)可以把水活化,进而产生氢气(同时也会产生活性氧)。

还有就是为了抑制活性氧的产生(活性氧会加速设备的腐蚀),会在冷却剂中溶有一定含量的氢气。

而我们知道,当氢的浓度达到一定值就很容易爆炸,所以如今的核电站一般都会有安全消氢系统。

当然了,核电站爆炸本身的破坏力是有限的,最大的危害就是可能会造成大量的放射性物质泄漏。

虽然如今反应堆的外面,都修建了非常厚实的混凝土安全圆顶作为保护,能够抵御坦克和大炮造成的外部火灾伤害。

但如果导弹击中储放乏燃料的乏燃料池,或者破坏电力供应,再或者反应堆内部由于各种原因导致了爆炸,都有可能引起核辐射材料的泄漏。

别看丰度只有3%,但后果却是不堪设想的。

核电站的放射性物质对人的危害,主要取决于所受照射剂量大小。

一般会造成两类伤害:一类叫做确定性效应,如各种类型的放射病、脱发、呕吐、生育障碍等,这类效应要在受到较高的剂量下才会发生。

另一类叫做随机性效应,如发生各种癌症、遗传疾病等,这类效应没有剂量下限,但发生的时间至少要在受照数年或者更长时间以后。

核电厂泄漏出来的很多都是超长半衰期的放射性同位素,例如裂变产物钚,半衰期长达几百上千万年。

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钚有二十种放射性同位素,其中寿命最长的有钚-244(半衰期为8080万年)、钚-242(半衰期为373300年)及钚-239(半衰期为24110年),其余的放射性同位素半衰期都低于7000年。

而相比原子弹所产生的核辐射,大多都是短半衰期,没有那么长的时间。

比如日本的广岛和长崎,都遭受过原子弹的轰炸,但是在战后不久就重建起来了,如今更是看不出任何核爆的痕迹。

乌克兰核电站遇袭,发生核爆炸的风险有多大?

再加上当时原子弹刚刚发明,威力还不是那么大,产生的后续危害性小;“小男孩”的当量是1.5万吨,后来苏联发明的氢弹大伊万,当量可以达到5000万吨。

另外,这两颗原子弹都是在空中爆炸,大气中的放射性尘埃,多数都被季风给吹走了,大部分放射性物质落入海中,对陆地的污染并不是很大。

而切尔诺贝利核电站就不一样了,当年它的核电机组发生爆炸,有将近8吨的辐射物质发生泄露。

这是什么概念?

这么说吧,其残留的辐射差不多是小男孩和胖子两颗原子弹加起来的400倍,二者根本不在一个数量级。

再加上是在陆地上爆炸的,影响就更大了,以核电站为中心的方圆30公里范围,时至今日还是一片禁区,据说该地区的核污染还要持续上几个世纪。

当然了,核电站泄露是可怕,但也没必要谈核色变。

因为现在的核电站核反应堆经过不断的改进,已经做了充分的保护措施,从内到外一共有三层屏障,分别是燃料元件包壳、压力容器和安全壳。

其中燃料元件包壳耐高温、耐高压、耐辐照、抗腐蚀,破损率低(小于0.01%),可以有效阻止燃料元件的核泄漏。

压力容器也是精心加工制造的部件,具有非常好的耐高温、耐高压、抗震等特性。

乌克兰核电站遇袭,发生核爆炸的风险有多大?

安全壳更是一个庞大的构筑物,外壁为 1 米厚的预应力钢筋混凝土,内壁为 6 毫米厚的钢板,能够承受 3~4 个大气压的压力,承受地震、飓风、龙卷风,甚至飞机的撞击,可以说是一个坚不可摧的堡垒。

因此在这些屏障的多重保护下,放射性物质很难泄漏出去。

结尾

综上所述,核电站就算遭受到炮击或者是导弹攻击,并不会发生核爆炸,但可能会发生核泄漏。

而日本的核泄漏事故还历历在目,想要彻底解决,人力、物力和财力都是一笔不小的费用,这笔钱谁来出都是很头疼的事。

所以炮击扎波罗热核电站的举动,对俄乌双方来说都不是好事,毕竟大家都还在这个地球上生活着呢。

在游戏《红警》里面,就有这么一个操作,在对方的土地上建很多核电站,然后疯狂轰炸,结果当然可想而知。

要我说,像核电站这么危险的设施就应该远离战争,战争不管输赢,不外乎就是土地、武器、士兵伤亡或者财力方面的影响。

而核电站要是有了核泄漏,我们该怎么向后世子孙交代?

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