剂量计直接爆表。爆炸掀起的巨大烟柱直冲一公里高空,成吨的核燃料和石墨散落在核电站周围。切尔诺贝利核电站的操作员惊恐地看着历史上最严重的辐射灾难一步步展开。可就在几个小时前,谁也想不到会发生这样的惨剧。
苏联是核能领域的先行者。1954年,世界上第一座核电站在奥布宁斯克投入运行。随着新电站在全国各地迅速兴建,人们的热情也不断高涨。到20世纪70年代末,作为大规模建设计划的一部分,另一座核电站又建在切尔诺贝利附近普里皮亚季河畔。围绕电站,一座以这条河命名的城市很快拔地而起。
普里皮亚季是一座整洁、干净、被自然环抱的城市,人口5万人,主要是核电站职工及其家属。核电站本身把尖端技术和工业成就结合在一起,体现了苏联晚期的乌托邦想象。那时,核电站正处在最受欢迎的时期;核能被视为获取前所未有能源最简单、最可靠、也最安全的方式。
灾难发生时,这一地区的地理条件也起了重要作用。这里人口稀少,附近没有大城市,受影响的大多数人都住在普里皮亚季本身。不过,漫长的普里皮亚季河及其众多支流和溪流,加上当地湿润的土壤,使地下水能够把放射性颗粒带到远离爆炸中心的地方。
即便在那些年,人们也知道核电站可能发生意外。1979年,美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站就发生过严重事故。反应堆堆芯受损,约20万人被迫临时撤离。幸运的是,没有人死亡。三里岛事件在很大程度上仍只是一次经济损失。
切尔诺贝利核电站共有4座石墨沸水反应堆。要理解那里发生了什么,必须先简单说说这种反应堆。反应堆堆芯是一个7米高的圆柱体,里面装满核燃料和石墨。堆芯内持续发生核反应,加热燃料棒。冷却水通过专门的循环泵不断被送入堆芯,在那里沸腾并变成蒸汽。蒸汽推动涡轮机,把热能转化为电能。冷水的加入也能防止燃料棒过热。蒸汽经过发电机后进入冷凝器,冷却后重新变成水,再次循环进入堆芯。
1985年11月17日,苏联切尔诺贝利核电站控制室。
211根由吸收中子的材料制成的控制棒用于调节反应堆功率。这些控制棒通过堆芯中的特殊通道插入或抽出;插得越深,反应堆功率越低。如果所有控制棒都完全插入,反应堆就会停堆;如果全部抽出,反应堆就会失控加速。出于安全考虑,堆芯里至少要始终保留30根控制棒。只要所有安全规程都得到遵守,这套系统本来相当可靠。
1986年4月25日,切尔诺贝利核电站4号反应堆计划进行一项实验。操作员准备关闭部分设备,包括向堆芯输送冷却水的水泵,看看涡轮机仅靠惯性还能继续发电多久。目的是计算操作员切换到备用电源所需的时间。
问题在于,要进行这项测试,就必须关闭电站相当一部分自动化系统,包括应急冷却泵系统。
4月26日午夜,值班人员是:值班主管亚历山大·阿基莫夫、反应堆控制工程师列昂尼德·托普图诺夫,以及负责这次实验的副总工程师阿纳托利·季亚特洛夫。原定于凌晨1点开始实验。就在1点30分前,第一道意外出现了。
由于自动控制系统已经关闭,他们无法平稳地降低反应堆功率,功率反而大幅跌落,远远低于预期。功率骤降引发了由衰变产物造成的“反应堆中毒”——氙和碘的作用使功率无法恢复到正常水平。随后,操作员做出了一个值得怀疑的决定:他们抽出了限制反应堆功率的安全控制棒。随着功率趋于稳定,尽管阿基莫夫和托普图诺夫越来越不安,季亚特洛夫还是下令继续实验。他们谁都没有意识到,局势已经开始失控,应急冷却系统必须立即启动。
反应堆内的水位和蒸汽量开始失衡,但工作人员还是设法处理了问题。不过,水系统中的压力骤升——这对发电和反应堆冷却都至关重要——不只是警报,而是严重的危险信号。水泵逐渐减速。反应堆温度不断上升,而堆芯里已经没有一根控制棒,操作员完全失去了对局面的控制。
直到今天,没人能确切知道凌晨1点23分左右究竟发生了什么。可以肯定的是,反应堆堆芯开始失控过热。意识到局面已经失控后,操作员试图把所有控制棒重新插回去,本质上是在尝试让反应堆停堆。控制棒被放下,但在距离应有深度还差2米时就停住了,因为过热导致技术通道变形。阿基莫夫冲到控制面板前,关闭了伺服驱动机构,希望控制棒能靠自身重量落入堆芯。除此之外,他已经无计可施——所有本可以帮助应急冷却的系统,都已被操作员手动关闭。
1987年7月7日,苏联基辅,切尔诺贝利核电站事故案被告,从左至右分别为:切尔诺贝利电站主任维克托·布留汉诺夫、副总工程师阿纳托利·季亚特洛夫、总工程师尼古拉·福明。
一种说法认为,这个决定成了压垮骆驼的最后一根稻草。控制棒末端的石墨尖并没有减缓反应,反而加快了反应。这种效应本应立即被控制棒主体抵消,但211个石墨尖同时下落,导致压力迅速上升。这只是其中一种解释,但无论如何,控制棒卡死在了过热变形的通道里。连锁反应随即发生。
压力突然飙升,每秒上升15个大气压,导致泵阀猛然关闭,切断了流向反应堆的全部水源。随后,反应堆水系统从内部破裂。堆芯内接连发生一系列剧烈化学反应,18秒内就酝酿出了一团爆炸性混合物。然后,它爆炸了。130吨重的分离鼓从支架上飞了出去,500吨重的反应堆顶盖被掀开,核燃料冲向大气层,石墨散落在整个厂区并被点燃。
约50吨核燃料被释放到空气中,另有70吨沉积在电站周围。泄漏到外界的放射性物质总量,相当于10颗广岛原子弹,而800吨石墨仍在反应堆内继续燃烧。值班人员中有一人在现场死亡,另一人在几个小时后去世。由于剂量计已经“爆表”,电站工作人员只能大致猜测周围的辐射水平。这个国家面对的是一场前所未有的核灾难,而成千上万的人即将迎来难以想象的挑战。
1986年5月6日,苏联切尔诺贝利,事故后直升机正在对切尔诺贝利核电站建筑进行去污处理。© 斯普特尼克/伊戈尔·科斯京
凌晨1点30分,切尔诺贝利消防队队长列昂尼德·特利亚特尼科夫少校被一通突如其来的电话惊醒。几分钟后,消防车朝核电站疾驰而去。
黑暗中闪烁着冷蓝色的灯光——那是4号反应堆燃烧后的废墟。身穿日常装备的消防员爬上了电站屋顶残存的部分。他们在几十米高的地方、浓烟之中展开作业。特利亚特尼科夫本人两次爬上汽轮机大厅和反应堆区域的屋顶,那里高出燃烧的深渊70米。
消防员成功控制住火势,阻止了火焰蔓延。幸运的是,邻近反应堆的值班主管尤里·巴格达萨罗夫迅速而果断地采取行动,关闭了自己的反应堆,并命令手下戴上呼吸器、服用碘化钾,从而挽救了许多生命。当消防员在扑灭3号反应堆的火时,4号反应堆的工作人员已经开始因急性放射病倒下。
第一批赶到现场的人几乎被完全摧毁。放射病发作缓慢而痛苦;特利亚特尼科夫的许多下属在3周后死亡。最早去世的包括消防中尉弗拉基米尔·普拉维克和维克托·基贝诺克,两人都只有23岁。
特利亚特尼科夫少校本人18年后死于辐射导致的癌症。电站工作人员也遭受了致命剂量的辐射:值班主管阿基莫夫和他的助手托普图诺夫在数周内相继死亡,季亚特洛夫则在几年后去世。
1986年4月27日,普里皮亚季及其周边30公里范围内开始疏散。为运送居民,当局调集了1225辆公共汽车和360辆卡车。政府命令居民不要带走个人物品;这些物品都受到了辐射污染,而且运输工具也不足以把10万人连同行李一起撤离。最艰难的道德决定之一,是下令把动物留在原地。
它们的毛发已经吸收了辐射,带走它们很危险。留在当地的流浪狗开始袭击猫,随后又试图袭击人。于是,专门小组被派去猎杀这些可怜的动物。军队也被部署去抓捕趁乱抢劫的人。
一些居民拒绝撤离。有人试图开着一辆装满受污染物品的汽车逃走。军方把他从车里拖出来,又用装甲运兵车碾过汽车和车内物品。最初,撤离者被送到距离电站50公里外的一个村庄,随后又分散到乌克兰各地,许多人是徒步离开的。军用直升机在头顶轰鸣。普里皮亚季就此结束——这座梦想之城的历史,开始转向一座鬼城。
清理行动所需的设备从全国各地调集而来。清理队伍需要工程机械、土方设备和直升机,而直升机在缓解灾难后果方面发挥了关键作用。它们从空中向核电站投下硼化碳,用于吸收中子;白云石,用于吸收热能;还有沙子和黏土,用来减缓放射性颗粒的扩散。直升机在离去的难民队伍上空盘旋。
