切爾諾貝利核電站事故

1、切爾諾貝利核電站事故事故概況1986年4月26日凌晨1時(shí)30分，位于前蘇聯(lián)烏克蘭加盟共和國(guó)首府基輔以北130公里處的切爾諾貝利核電站4號(hào)機(jī)組發(fā)生了反應(yīng)堆堆芯熔化、部分廠房倒塌、同時(shí)發(fā)生火災(zāi)的重大災(zāi)難 性事故。反應(yīng)堆內(nèi)的放射物質(zhì)大量外泄，不僅影響蘇聯(lián)大片地區(qū)，還波及瑞典、芬蘭、波蘭等國(guó)， 成為核電史上迄今為止最嚴(yán)重的事故。核電站概況切爾諾貝利核電站共有4臺(tái)1000MW級(jí)PBMK-10C型核反應(yīng)堆，這是一種非均勻壓力管式熱 中子堆，以低濃縮二氧化鈾作燃料、石墨作慢化劑、輕水作冷卻劑，反應(yīng)堆熱功率為3200MWt 這些反應(yīng)堆于20世紀(jì)70年代引進(jìn)，其發(fā)電量占烏克蘭總發(fā)電量的50%同時(shí)也是大多數(shù)東歐

2、國(guó)家的重要電力來(lái)源。事故發(fā)生時(shí)，該核電站還有2臺(tái)核電機(jī)組在建。切爾諾貝利核電站4號(hào)機(jī)組核事故后，其他3臺(tái)核電機(jī)組并未隨即因此而關(guān)閉，而是在4號(hào)機(jī) 組采用石棺隔離之后繼續(xù)恢復(fù)運(yùn)行。此后，2號(hào)機(jī)組1991年在發(fā)生一場(chǎng)火警，烏克蘭政府當(dāng)局認(rèn)為該機(jī)組無(wú)法修復(fù)之后才宣布終止運(yùn)作，之后其余2臺(tái)機(jī)組也分別于1996和2000 年正式關(guān)閉。事故概況安全裝置測(cè)試計(jì)劃1986年4月25日夜間，切爾諾貝利4號(hào)機(jī)組計(jì)劃停機(jī)檢修，打算在停堆前開(kāi)展8號(hào)汽輪發(fā) 電機(jī)的惰走帶負(fù)荷試驗(yàn)以及對(duì)應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)的測(cè)試。事故經(jīng)過(guò)事故起因于設(shè)計(jì)上的嚴(yán)重缺陷和一系列嚴(yán)重違反運(yùn)行規(guī)程的操作，如下表所列。4月25日1時(shí)開(kāi)始降低堆功率,13時(shí)

3、05分降到50%額定值并切除7號(hào)發(fā)電機(jī)組（該機(jī)廠用負(fù) 荷切換到8號(hào)發(fā)電機(jī)母線上）。按試驗(yàn)大綱要求，14時(shí)將反應(yīng)堆應(yīng)急堆心冷卻系統(tǒng)與強(qiáng)迫循環(huán)回 路斷開(kāi)。但根據(jù)調(diào)度要求，推遲了機(jī)組解列。因發(fā)電機(jī)惰走試驗(yàn)要求在反應(yīng)堆熱功率700 1000MW下完成，23時(shí)10分又開(kāi)始再降功率，并按低功率下運(yùn)行規(guī)程要求，切除了局部自動(dòng)調(diào)節(jié) 系統(tǒng)。由于未能迅速消除自動(dòng)調(diào)節(jié)測(cè)量部分顯示的不平衡，功率直降到30MW以下。直到4月26日1時(shí)運(yùn)行人員才使功率穩(wěn)定在200MW水平。1時(shí)左右又投入2臺(tái)備用主循環(huán)泵，使運(yùn)行主 循環(huán)泵數(shù)量達(dá)到8臺(tái)。這就導(dǎo)致通過(guò)堆芯流量增加，蒸汽量減少。汽水分離器中氣壓和水位迅速 變化。運(yùn)行人員擔(dān)心這些

4、參數(shù)的變化導(dǎo)致停堆，將有關(guān)的保護(hù)系統(tǒng)切除。1時(shí)23分發(fā)現(xiàn)反應(yīng)堆過(guò) 剩反應(yīng)性已降到要求立即停堆水平。但操作人員不僅沒(méi)有據(jù)此停堆，反而切除8號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)組 應(yīng)急保護(hù)系統(tǒng)，開(kāi)始惰走試驗(yàn)。此時(shí)反應(yīng)堆功率開(kāi)始重新上升。值班長(zhǎng)按下緊急停堆按鈕。就在控制棒和停堆棒下落幾秒鐘 后，接連發(fā)生兩次爆炸，燃燒的團(tuán)塊和烈焰沖入反應(yīng)堆上空。反應(yīng)堆爆炸使高溫堆芯碎片落到汽機(jī) 房、除氧器間和反應(yīng)堆廠房某些隔間屋頂上，加之油管破裂、電纜短路等原因，引起7號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)廠房、反應(yīng)堆大廳和與其毗連部分房屋著火，到清晨5時(shí)火災(zāi)基本撲滅。操縱人員沒(méi)有意識(shí)到反應(yīng)堆已發(fā)生了爆炸，還試圖采用應(yīng)急輔助給水泵來(lái)降低反應(yīng)堆坑室內(nèi)的 溫度，但是所有

5、的泵都無(wú)法工作，后改用壓縮機(jī)站鼓風(fēng)機(jī)往坑室下方空間送氮?dú)狻?月6日反應(yīng)堆坑室溫度停止上升，并由于自然通風(fēng)的建立，溫度開(kāi)始下降。與此同時(shí)，為防 止熔化的燃料聚集而達(dá)到臨界質(zhì)量并發(fā)生自持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的危險(xiǎn) 在4月27日至5月10日期間，出 動(dòng)軍用飛機(jī)向毀壞的反應(yīng)堆投擲約5000噸的硼、白云石、砂子、粘土和鉛的混合物予以覆蓋。5 月6日，事故反應(yīng)堆向大氣釋放的放射性物質(zhì)已從每日數(shù)兆居里下降到每日數(shù)百居里。5月底， 進(jìn)一步降到每日數(shù)十居里。事故后果事故除導(dǎo)致4號(hào)反應(yīng)堆機(jī)組全部毀壞以外，電站其余3臺(tái)機(jī)組也被迫于當(dāng)天和次日停運(yùn)， 1號(hào)機(jī)組于同年10月恢復(fù)運(yùn)行。事故引起的放射性同位素釋放可分成幾個(gè)階段。最初時(shí)刻

6、是彌散的燃料直接從毀壞的反應(yīng)堆散 逸出來(lái)。4月26日到5月2日，因通氮阻止石墨燃燒和對(duì)排放物進(jìn)行過(guò)濾，使排放率下降。這 一段時(shí)間內(nèi)排放物中放射性同位素的組成類似于輻照過(guò)的燃料。5月2日以后裂變產(chǎn)物排放率又 急劇上升。排放物初期主要是揮發(fā)性成分，如碘。5月6日以后，由于裂變產(chǎn)物與拋擲的覆蓋材 料相互作用形成了難熔物質(zhì)，而且燃料溫度趨于恒定，繼而下降，排放量亦迅速下降。事故中，除 兩名電站工作人員因爆炸當(dāng)場(chǎng)喪生，共有203人受到I度以上的急性照 射，其中29人在1個(gè)月 以內(nèi)死亡。事故發(fā)生時(shí)，放射性污染物煙羽受氣象條件影響，開(kāi)始時(shí)是向西和向北移動(dòng)，事故后2 3天 內(nèi)往北移動(dòng),4月29日開(kāi)始又向南移動(dòng)

7、。隨后，被污染的空氣團(tuán)經(jīng)過(guò)白俄羅斯、烏克蘭和俄羅斯 向更遠(yuǎn)的地方擴(kuò)散。由于煙羽遷移的結(jié)果，先在核電站的西、西北和東北方向造成地面污染，后來(lái) 又在南面形成小范圍的污染區(qū)。事故后核電站附近的輻射水平超過(guò)100毫倫/小時(shí)。15天后，在電廠西面約5060公里 處和北面35 40公里處，最高輻射水平達(dá)到5毫倫/小時(shí)。5月初，基輔輻射水平達(dá)到0.5_100.8毫倫/小時(shí)。6月10 20日期間，基輔水庫(kù)水中放射性同位素濃度達(dá)到10-10居里/升，底部沉 積物中濃度達(dá)到10-710-8居里/千克。4月28日10時(shí)，瑞典國(guó)家輻射防護(hù)研究所發(fā)現(xiàn)福爾斯馬克核電廠輻射水平增加。雖然未發(fā)現(xiàn) 反應(yīng)堆廠房?jī)?nèi)輻射水平異常，仍

8、然采取了應(yīng)急措施，撤走了部分電廠工作人員。根據(jù)瑞典監(jiān)測(cè)結(jié)果 分析，瑞典全境輻射水平均有所增加。5月9日在瑞典中部地區(qū)，輻射水平達(dá)到100 300微拉 德/小時(shí)。核泄漏過(guò)程持續(xù)了 10天，核反應(yīng)堆泄漏出的大量鍶、銫、钚等放射性物質(zhì)散到烏克蘭、白俄 羅斯、俄羅斯以及其他歐洲國(guó)家。事故發(fā)生20天后，核反應(yīng)堆中心的溫度仍然高達(dá)270C。事故并未在電廠周圍居民區(qū)中引起患急性射線并發(fā)癥的大劑量照射。受影響最大的是距電站 30公里以內(nèi)的人。據(jù)蘇聯(lián)官方估計(jì)，大部分人受照射劑量不會(huì)超過(guò)25雷姆，少數(shù)撤離得較晚的人受照射劑量可能達(dá)到30 40雷姆。對(duì)30公里以外地區(qū)，由于事故后放射性煙云主要 是向西方和西北方向飄

9、移，受影響地區(qū)主要是蘇聯(lián)歐洲部分，以及東歐、北歐和西歐一些國(guó)家。蘇 聯(lián)估計(jì)在今后70年內(nèi)，其歐洲部分的居民會(huì)通過(guò)食物鏈攝入最多約210X 106人-雷姆的內(nèi)照射劑量。在1986年會(huì)接受到約8.6 X 106人-雷姆的外照射劑量，而在今后50年中還會(huì) 接受到29X 106人-雷姆的外照射劑量。這些居民中癌癥死亡率的增加將不超過(guò)0.4 %。死亡及受影響人數(shù)據(jù)前蘇聯(lián)的官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，事故當(dāng)天，有132人住院治療，事故后共組織疏散13.5萬(wàn)人。 33人在切爾諾貝利核事故的直接危害下死亡，300多人因受到嚴(yán)重輻射先后被送入醫(yī)院搶救，有 更多的人受到不同程度的輻射污染。為了防止進(jìn)一步的輻射，蘇聯(lián)將28萬(wàn)多人

10、疏散到了輻射區(qū)以 外。因事故而直接或間接死亡的總?cè)藬?shù)難以估算，且事故后的長(zhǎng)期影響到目前為止仍是個(gè)未 知數(shù)。2005年一份國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的報(bào)告認(rèn)為直到當(dāng)時(shí)有56人喪生，47名核電站工人及9名 兒童患上甲狀腺癌，并估計(jì)大約4000人最終將會(huì)因這次意外所帶來(lái)的疾病而死亡。波及范圍及各國(guó)反應(yīng)外泄的幅射塵隨著大氣飄散到前蘇聯(lián)的西部地區(qū)、東歐地區(qū)、北歐的斯堪地維亞半島。烏克蘭、 白俄羅斯、俄羅斯受污最為嚴(yán)重，由于風(fēng)向的關(guān)系，據(jù)估計(jì)約有60%的放射性物質(zhì)落在白俄羅斯的土地。瑞典、丹麥、芬蘭以及歐洲共同體于4月29日向蘇聯(lián)提出強(qiáng)烈抗議。瑞典國(guó)家放射學(xué)研究所 發(fā)言人說(shuō)，這次事故后飄落到瑞典東部沿海地區(qū)的放射物質(zhì)

11、的含量已超過(guò)正常標(biāo)準(zhǔn)的100倍。瑞 典北部的福爾斯馬克核電站周圍10公里范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)放射塵埃增多，600名工人被迫撤離核電站， 近千名居民排著長(zhǎng)隊(duì)等候接受放射性塵埃的檢查。丹麥?zhǔn)紫嗍﹨翁貜?qiáng)烈譴責(zé)蘇聯(lián)未能立即就核電站發(fā)生的事故向其鄰國(guó)發(fā)出警報(bào)。波蘭政府專門 成立了由副總理牽頭的委員會(huì)，負(fù)責(zé)處理這起事故的危害等有關(guān)問(wèn)題，并采取措施防止核電站溢出 的放射塵埃危害波蘭人的健康，指示人們不要食用喂養(yǎng)青飼料的奶牛所產(chǎn)的牛奶，向有關(guān)地區(qū)18 歲以下居民發(fā)放碘化鉀。德國(guó)展開(kāi)了一場(chǎng)馬拉松式的長(zhǎng)年論戰(zhàn)，2002年德政府立法放棄核能。南斯拉夫政府也要求居 民不要利用雨水，不要飲用放牧于野外的牛羊的奶，不要生吃新鮮蔬菜

12、。此事故引起大眾對(duì)于前蘇聯(lián)的核電廠安全性的關(guān)注，事故也間接了導(dǎo)致蘇聯(lián)的瓦解。蘇聯(lián)瓦解 后獨(dú)立的國(guó)家包括俄羅斯、白俄羅斯及烏克蘭等每年仍然投入經(jīng)費(fèi)與人力在災(zāi)變的善后以及居民健 康保健上。經(jīng)濟(jì)損失切爾諾貝利核電站發(fā)生事故后5個(gè)多月才恢復(fù)發(fā)電，使前蘇聯(lián)蒙受了巨大損失。據(jù)前蘇聯(lián)官 方公布，這起事故造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)20億盧布（約合29億美元），如果把前蘇聯(lián)在旅游、 外貿(mào)和農(nóng)業(yè)方面的損失合在一起，可能達(dá)到數(shù)千億美元。為了清除核事故的影響，保障居民的健康，前蘇聯(lián)政府在每一個(gè)州和地區(qū)建立了切爾諾貝利事 故受害者治療與預(yù)防機(jī)構(gòu)，對(duì)受害者提供免費(fèi)醫(yī)療幫助。還特別在莫斯科建立了聯(lián)邦抗輻射保護(hù)兒 童科學(xué)實(shí)踐中心，

13、治療受輻射的兒童。十幾年來(lái)，該醫(yī)療保障系統(tǒng)診治切爾諾貝利事故受害者達(dá)幾 百萬(wàn)之多，其中包括20余萬(wàn)名兒童。在受災(zāi)嚴(yán)重地區(qū)，還建立了心理治療中心。同時(shí)，政府還建 立了統(tǒng)一的“切爾諾貝利核事故受害者清單”，對(duì)受害者身體狀況進(jìn)行跟蹤監(jiān)視。截至2001年1 月1日，列入俄羅斯“切爾諾貝利核事故受害者清單”的人超過(guò)57萬(wàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，蘇聯(lián)政府用于清 理核污染、為受害者提高醫(yī)療幫助、社會(huì)保障、津貼、建設(shè)新的村莊和住宅等方面的預(yù)算開(kāi)支高達(dá) 230億盧布。1992年至1998年俄羅斯用于消除切爾諾貝利后果的財(cái)政預(yù)算460億盧布，支付 事故清理人員和受災(zāi)區(qū)居民的津貼和補(bǔ)助達(dá)360億盧布（高于30億美元），烏克蘭30

14、億美元。白俄羅斯在評(píng)估損失時(shí)指出，切爾諾貝利造成的損失是白俄羅斯政府32年的總預(yù)算，相當(dāng) 于2350億美元。至今在俄羅斯因切爾諾貝利核事故受社會(huì)保障法保護(hù)的人口仍有210萬(wàn)。消除切爾諾貝利后患成了前蘇聯(lián)及其解體后獨(dú)立的俄羅斯、烏克蘭和白俄羅斯政府每年的巨大財(cái)政負(fù)擔(dān)，成了這些國(guó)家永遠(yuǎn)還不清的債務(wù)。應(yīng)急措施當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)政府并沒(méi)有意識(shí)到核電站會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重事故更沒(méi)有要求核電站編制應(yīng)急計(jì)劃，作應(yīng)急 準(zhǔn)備，而只是在操作規(guī)程中公式化地要求有“反事故規(guī)程”。反應(yīng)堆爆炸后，前蘇聯(lián)成立了緊急調(diào)查委員會(huì)，調(diào)查委員會(huì)公布的結(jié)果令人觸目驚心： 在切爾諾貝利反應(yīng)堆內(nèi)190噸核燃料中3% 4%的放射性物質(zhì)已經(jīng)泄漏，放射性核素碘

15、-131和衰變期 很長(zhǎng)的銫-137在空氣流的作用下迅速擴(kuò)散，導(dǎo)致周邊地區(qū)空氣、土壤和河流受到嚴(yán)重污染；電站 周圍30公里范圍內(nèi)的輻射強(qiáng)度超過(guò)每平方公里15居里，居民身體健康和自然環(huán)境受到嚴(yán)重威 脅。為迅速控制放射性物質(zhì)的擴(kuò)散，保障居民的生命安全，當(dāng)局先后動(dòng)員80萬(wàn)人參加了核污染 的清理工作，遷移重災(zāi)區(qū)居民27萬(wàn)人，其緊急措施是：1）用直升飛機(jī)向反應(yīng)堆中投放大量硼砂、粘土等材料，以阻止火災(zāi)和放射性物質(zhì)大量外流。2）遷移重災(zāi)區(qū)居民。電站周圍30公里范圍是受災(zāi)最嚴(yán)重的地區(qū)，放射強(qiáng)度超過(guò)15居里/ 平方公里。為了保障該地區(qū)居民的身體健康，政府將該地區(qū)居住的13萬(wàn)居民撤離到安全 地帶，并對(duì)部分不愿意遷移

16、者強(qiáng)行執(zhí)行。在5個(gè)小時(shí)內(nèi)全部撤離了居住在電站旁普里皮 亞季城的電站工作人員家屬。同時(shí)，根據(jù)受輻射的強(qiáng)度建立了俄羅斯、白俄羅斯和烏克蘭 受核污染地形圖，劃分了隔離區(qū)，遷移受災(zāi)居民，并限制在災(zāi)區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)。3）建造反應(yīng)堆覆蓋掩體。爆炸使第4號(hào)反應(yīng)堆完全破壞，電站出氧格、機(jī)房以及周圍的建 筑物也嚴(yán)重受損。更可怕的是留在反應(yīng)堆內(nèi)的大部分核燃料隨時(shí)可能發(fā)生爆炸。為了防止 反應(yīng)堆再次爆炸，徹底阻止放射性物質(zhì)繼續(xù)泄漏，政府決定在破壞了的反應(yīng)堆上緊急建造 覆蓋掩體。利用多班倒的方式，清理人員在放射強(qiáng)度高達(dá)每小時(shí)100Gy （戈瑞）的環(huán)境下，在半年的時(shí)間內(nèi)建成了石覆蓋掩體，阻止了放射性物質(zhì)繼續(xù)外 流。4）緊急

17、清除重災(zāi)區(qū)放射性物質(zhì)。散落到電站周邊地區(qū)的大量放射性物質(zhì)成了新的放射源，為 了清除這些重災(zāi)區(qū)的放射核素，政府緊急調(diào)集了國(guó)防部防化部隊(duì)和民用防務(wù)人員，將含有 放射性物質(zhì)的土壤表層鏟除，并裝在特殊的集裝箱里掩埋。類似的清理工作在部分村莊和 地區(qū)進(jìn)行了多次。清理人員還用布擦洗了核電站內(nèi)部的放射性物質(zhì)。這些清理措施大大降 低了土壤和空氣中放射性物質(zhì)的含量。事故發(fā)生后，發(fā)生爆炸的4號(hào)機(jī)組被用鋼筋混凝土 封起來(lái)，電站周邊30公里以內(nèi)被定為“禁入?yún)^(qū)”。前蘇聯(lián)政府在處理這次事故過(guò)程中，采取了不少有力措施，組織建立了消防隊(duì)、防化兵、空中直升機(jī)部隊(duì)、工程兵部隊(duì)等。參加事故后應(yīng)急處理的人員達(dá)到大約20萬(wàn)人，參加清理

18、的人員更多（80萬(wàn)人）。國(guó)際上，像美國(guó)、聯(lián)邦德國(guó)等都派出了支援的技術(shù)力量。安全隔離措施在事故發(fā)生后不久，烏克蘭政府當(dāng)局使用石棺水泥圍墻將切爾諾貝利4號(hào)機(jī)組與其他區(qū)域進(jìn)行了隔離，以阻止輻射擴(kuò)散?！笆住庇?986年11月建成，以后又經(jīng)數(shù)次加固和防滲漏維修?！笆住比源嬖跐撛谳椛?危險(xiǎn)：1）石棺的支撐物是原反應(yīng)堆的原來(lái)的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)已經(jīng)受損，當(dāng)失去支撐作用時(shí)有頂部塌 陷的危險(xiǎn)；2）滲漏的可能，石棺頂部有大量裂縫，雨水滲漏可使溫度增加，金屬腐蝕和棺內(nèi)溫度增高；3）設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮抗震、抗撞擊、防水淹等性能，自然災(zāi)害時(shí)有塌陷危險(xiǎn)。據(jù)估計(jì)，如發(fā)生事故其影響不超過(guò)30km的范圍。目前，石棺內(nèi)放射水平已降低

19、了 10倍，頂部劑量 水平已由0.5Gy/h降至0.05Gy/h以下。有一組負(fù)責(zé)劑量檢測(cè)的專業(yè)人員定期進(jìn)入或在其周 圍實(shí)施監(jiān)測(cè)，他們的累積劑量為0.5 13Gy,由于是長(zhǎng)間隔多分次的照射，這些人員中沒(méi) 有觀察到輻射的確定性健康效應(yīng)。但這并非是一個(gè)永遠(yuǎn)安全的做法。原因是在于當(dāng)時(shí)以人力及工業(yè)機(jī)器人搭建的石棺正在嚴(yán)重地 變舊如果石棺倒塌，有可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)組釋放出有輻射性的塵埃。這些石棺脆弱程度連一陣小型的 地震，或一陣強(qiáng)烈的大風(fēng)，都也可能引至其屋頂?shù)顾?。因此，?dāng)局曾經(jīng)研究出好幾種加固石棺圍墻 的方案。新的石棺設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)最多只有100年的壽命。因此，永久的石棺建設(shè)將無(wú)疑對(duì)工程師來(lái)說(shuō)，是 一項(xiàng)具挑戰(zhàn)未來(lái)多代

20、的工程。在1997年丹佛舉行的七國(guó)峰會(huì)中，該組織同意成立切爾諾貝利基金，將通過(guò)石棺執(zhí)行計(jì)劃（SIP）在一個(gè)遠(yuǎn)離切爾諾貝利廠址的地方建造一個(gè)新的石棺，然后將新的石棺安裝在切爾諾貝利 4號(hào)機(jī)組原來(lái)的石棺外。該計(jì)劃將由Bechtel、Battelle、和EDF共同管理設(shè)計(jì)，預(yù) 計(jì)2012年可完 成建造。事故原因分析從技術(shù)和管理兩個(gè)層面分析，可能導(dǎo)致切爾諾貝利核電站4號(hào)機(jī)組發(fā)生爆炸事故的緩解和因素如下表所示層面可能發(fā)生事故的環(huán)節(jié)可能導(dǎo)致事故的因素技術(shù)層面設(shè)計(jì)缺陷設(shè)計(jì)中存在不安全因素和致命性隱患；缺少嚴(yán)格的安全分析，在多 重失效時(shí)安全措施不夠。技術(shù)規(guī)程技術(shù)規(guī)范和運(yùn)行程序都不完備，操作規(guī)程有缺陷，甚至有錯(cuò)

21、誤，反 事故措施不夠。操作程序混亂操作人員違反一系列操作規(guī)程，總工程師完全依靠主觀臆斷，未按 程序征求安全檢察員的意見(jiàn)。運(yùn)行人員操作運(yùn)行人員對(duì)機(jī)組的特性不了解，在沒(méi)有充分準(zhǔn)備情況下，嚴(yán)重違反 運(yùn)行安全規(guī)定，違章操作，輕率地改變?cè)囼?yàn)條件，切除安全保護(hù)信 號(hào)，機(jī)組處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)運(yùn)行人員和管理人員竟未發(fā)現(xiàn)，運(yùn)行人員 并不了解這種反應(yīng)堆涉及存在著不安全因素。管理層面監(jiān)管缺少嚴(yán)格的國(guó)家安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)，監(jiān)督機(jī)制不力。當(dāng)時(shí)刖蘇聯(lián)沒(méi)有設(shè) 立專門的國(guó)家安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)，早期設(shè)計(jì)無(wú)安全標(biāo)準(zhǔn)可遵循，設(shè)計(jì)者 自己負(fù)責(zé)工程驗(yàn)收的機(jī)制非常不合理。組織管理領(lǐng)導(dǎo)層風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)不強(qiáng)，組織管理中缺少質(zhì)量保證體系和措施， 沒(méi)有預(yù)先做好規(guī)

22、避風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)備。事故應(yīng)急根本沒(méi)有事故應(yīng)急的概念，沒(méi)有應(yīng)急預(yù)案，更沒(méi)有建立應(yīng)急組織。6.1.直接原因事故的直接原因是一系列嚴(yán)重違反運(yùn)行規(guī)程的操作。相關(guān)試驗(yàn)的執(zhí)行者在于切爾諾貝利3、4號(hào)反應(yīng)堆的總工程師討論了 15分鐘后即獲同意開(kāi)展試驗(yàn)，并沒(méi)有征求安全檢查員的意見(jiàn)， 負(fù)責(zé)反應(yīng)堆的總工程師也沒(méi)有到場(chǎng)，正式的批準(zhǔn)文件也沒(méi)有征求核專家的意見(jiàn)。試驗(yàn)過(guò)程中，工作人員違反操作規(guī)程連續(xù)切斷反應(yīng)堆的電源，使主要冷卻系統(tǒng)停止工作，于 是堆芯溫度迅速升高，造成氫氣過(guò)濃，以至26日凌晨發(fā)生猛烈爆炸，爆炸引起機(jī)房起火，濃煙使 人呼吸困難，放射性物質(zhì)不斷外溢。由于在開(kāi)始試驗(yàn)以前，反應(yīng)堆較長(zhǎng)時(shí)間在低功率下運(yùn)行，使反應(yīng)堆嚴(yán)重“中

23、毒”，處于難控制 狀態(tài)。而在開(kāi)始試驗(yàn)時(shí)，運(yùn)行人員為了維持汽水分離器內(nèi)水位，開(kāi)始補(bǔ)水。這時(shí)因較冷的水到達(dá)堆 心，蒸汽生成量開(kāi)始大幅度減少，引起自動(dòng)調(diào)節(jié)棒上升。因自動(dòng)調(diào)節(jié)棒上升到頂，運(yùn)行人員不得不 使用手動(dòng)棒來(lái)進(jìn)行控制。到1時(shí)22分時(shí)，反應(yīng)堆過(guò)剩反應(yīng)性只剩下相當(dāng)于6 8根控制棒的數(shù)值，功率水平只相當(dāng)67%額定值。而在這時(shí)，又切除汽輪機(jī)應(yīng)急保護(hù)系統(tǒng)，開(kāi)始惰走試驗(yàn)，蒸汽流量急劇減少，導(dǎo)致蒸 汽壓力上升。這時(shí)又停運(yùn)4臺(tái)循環(huán)泵，通過(guò)水流量又開(kāi)始減少。這兩方面因素的聯(lián)合作用，使體積蒸汽品質(zhì)比額定運(yùn)行條件下增加得快得多，這就導(dǎo)致反應(yīng) 性急劇增加，產(chǎn)生了大量蒸汽并出現(xiàn)泡核沸騰。由于過(guò)熱損壞了燃料。在損壞的燃料顆

24、粒和沸騰 冷卻水作用下使燃料管道內(nèi)壓力驟然上升，導(dǎo)致了破壞和爆炸。一些降低安全性的措施也是引起事故的原因。為了完成試驗(yàn)，在試驗(yàn)以前就把應(yīng)急堆心冷卻系 統(tǒng)斷開(kāi)并閉鎖了汽輪發(fā)電機(jī)停機(jī)信號(hào)和汽水分離器水位壓力的反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)，使反應(yīng)堆處于無(wú)保 護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行，喪失了自動(dòng)停堆的可能性。因此，切爾諾貝利核事故的發(fā)生，除暴露出pmbk型 反應(yīng)堆設(shè)計(jì)上的缺點(diǎn)外，還暴露出不少運(yùn)行管理上的問(wèn)題。例如，試驗(yàn)大綱沒(méi)有規(guī)定出應(yīng)采取的安 全措施，甚至未經(jīng)過(guò)審查；整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，一系列違反運(yùn)行規(guī)程的行動(dòng)，未得到及時(shí)糾正。深層原因根據(jù)事故后所作的分析，切爾諾貝利4號(hào)機(jī)組事故是屬于引入過(guò)剩反應(yīng)性的事故。蘇聯(lián)P MBK型反應(yīng)堆

25、在設(shè)計(jì)上有重要缺陷，即由于在冷卻劑中有相的轉(zhuǎn)化，有可能出現(xiàn)空泡正反應(yīng)性系 數(shù)。PBMI型反應(yīng)堆設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖如下所示。石墨慢化劑管力 壓冷卻水反應(yīng)堆堆芯放犬圖當(dāng)反應(yīng)堆功率低于20%額定值時(shí)，這一正反應(yīng)性效應(yīng)就不能被多普勒系數(shù)的負(fù)反應(yīng)性效應(yīng)所抵償，因而有可能引起反應(yīng)堆功率的自發(fā)增加。 為了補(bǔ)救這一設(shè)計(jì)上的缺陷，pmbk型 反應(yīng)堆運(yùn)行規(guī)程規(guī)定，反應(yīng)堆過(guò)剩反應(yīng)性在運(yùn)行中不得低于相當(dāng)于30根控制棒的數(shù)值；當(dāng)?shù)陀?5 根控制棒時(shí)，必須立即停堆。事故發(fā)生后，前蘇聯(lián)政府立即組建了國(guó)家事故調(diào)查委員會(huì)，調(diào)查事故產(chǎn)生的原因。調(diào)查組經(jīng)過(guò) 多方查證，最初得出事故原因結(jié)論：反應(yīng)堆設(shè)計(jì)缺陷是主因。1986年7月3日，前蘇聯(lián)科學(xué)

26、院院長(zhǎng)和庫(kù)爾恰托夫核物理研究所所長(zhǎng)在前蘇聯(lián)政治局會(huì)議上 首次指出，4月25日晚，切爾諾貝利核電站科研人員利用4號(hào)反應(yīng)堆進(jìn)行一項(xiàng)渦流發(fā)電機(jī)在空轉(zhuǎn) 過(guò)程中能夠產(chǎn)生多少電能的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中由于工作人員嚴(yán)重違背了安全操作規(guī)程，導(dǎo)致反應(yīng)堆出現(xiàn) 故障并失控，隨后發(fā)生火災(zāi)和爆炸；但PBMK-1000 “鈾-石墨大功率壓力管式”反應(yīng)堆設(shè)計(jì)上 的缺陷才是事故的主要原因，工作人員操作失誤只是事故發(fā)生的誘因。1992年國(guó)際核安全咨詢組在大量分析事故資料后肯定了前蘇聯(lián)政府的結(jié)論，認(rèn)為事故的原因 是反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)和物理設(shè)計(jì)上的缺陷，操作人員的錯(cuò)誤只是外部誘因。1 996年國(guó)際原子能組織在維也納召開(kāi)的“切爾諾貝利事故”國(guó)際會(huì)議上也再次肯定了上述結(jié)論。事故原因再添新說(shuō)俄羅斯有關(guān)專家在2004年發(fā)表文章稱，他們對(duì)切爾諾貝利核電站的爆炸原因進(jìn)行了詳細(xì)分 析，認(rèn)為造成事故的主要原因極有可能是地震。曾出現(xiàn)15種震前預(yù)兆前蘇聯(lián)科學(xué)院地球物理研究院工作人員巴爾科夫斯