35年前，切爾諾貝利核電站發(fā)生了世界上最嚴(yán)重的核事故。35年后，裂變反應(yīng)再次在已損毀設(shè)施內(nèi)的鈾燃料堆中陰燃，“就像燒烤坑里的余燼”。本文系切爾諾貝利35周年系列文章，為了不能忘卻的紀(jì)念!

2016年以來，新安全圍護(hù)設(shè)施封閉并保護(hù)了被毀的切爾諾貝利核電站。圖片來源：PYOTR SIVKOV/TASS/GETTY IMAGES

35年前，切爾諾貝利核電站發(fā)生了世界上最嚴(yán)重的核事故。35年后，裂變反應(yīng)再次在已損毀設(shè)施內(nèi)的鈾燃料堆中陰燃，“就像燒烤坑里的余燼”。

英國謝菲爾德大學(xué)核材料化學(xué)家Neil Hyatt說。現(xiàn)在，科學(xué)家正忙于確定這些反應(yīng)是會(huì)自行消失，還是需要采取干預(yù)措施以避免另一場(chǎng)事故。

據(jù)《科學(xué)》報(bào)道，烏克蘭基輔核電站安全問題研究所(ISPNPP)的Anatolii Doroshenko近日在拆除反應(yīng)堆討論會(huì)上說，傳感器追蹤到一個(gè)人們無法進(jìn)入的房間里不斷流出新增的中子，這是一種裂變反應(yīng)的信號(hào)。

“有很多不確定性。”ISPNPP的Maxim Saveliev說，“我們不能排除事故的可能性。中子數(shù)量上升緩慢，這表明管理人員仍有幾年時(shí)間找出遏制威脅的方法。”

核廢墟中的核裂變，或者說臨界狀態(tài)，長期以來一直困擾著切爾諾貝利核電站。

1986年4月26日，當(dāng)該核電站4號(hào)反應(yīng)堆的部分堆芯熔化時(shí)，放射性物質(zhì)流入反應(yīng)堆大廳的地下室，并硬化成所謂的含燃料材料(FCM)，其中含有約170噸放射性鈾，占原始燃料的95%。

一年后，相關(guān)部門建設(shè)了一座由鋼筋混凝土構(gòu)成的、雨水可以滲入的“避難所”，以存放4號(hào)反應(yīng)堆“遺體”。水減慢了中子的速度，從而增加了它們撞擊和分裂鈾核的概率。但是，暴雨有時(shí)會(huì)使中子計(jì)數(shù)飆升。

1990年6月，一場(chǎng)大雨后，一位科學(xué)家冒著暴露于輻射的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)入受損的反應(yīng)堆大廳，在FCM上噴灑了硝酸釓溶液，這種溶液可以吸收中子。他和同事都擔(dān)心FCM可能變成臨界狀態(tài)。

幾年后，相關(guān)部門在“避難所”房頂上安裝了硝酸釓噴灑器，但噴霧不能有效滲透到一些地下室。

2016年，一座耗資15億歐元的新安全設(shè)施封閉了“避難所”，以便穩(wěn)定并最終拆除反應(yīng)堆。新設(shè)施可以阻擋雨水，自從它被安置以來，“避難所”大部分區(qū)域的中子數(shù)一直保持穩(wěn)定或在下降。

但在一些區(qū)域，相關(guān)數(shù)字開始慢慢上升。

例如，近4年中，305/2號(hào)房間的中子數(shù)幾乎翻了一番。ISPNPP的模型表明，在某種程度上，燃料的干燥使中子在裂變鈾核時(shí)更有效。“這是可信的數(shù)據(jù)，只是還不清楚機(jī)制是什么。”Hyatt說。

這一威脅不容忽視。隨著水不斷退去，人們擔(dān)心“裂變反應(yīng)會(huì)呈指數(shù)級(jí)加速”。Hyatt表示，這會(huì)導(dǎo)致“不受控制的核能釋放”。

應(yīng)對(duì)新威脅是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。305/2號(hào)房間的輻射水平使人們無法靠近并安裝傳感器，由于它被埋在混凝土下面，也無法噴灑硝酸釓。一種辦法是開發(fā)一類可長時(shí)間承受強(qiáng)輻射的機(jī)器人，讓它在FCM上插入硼柱，吸收中子。

不過，復(fù)燃的核裂變反應(yīng)并不是唯一的挑戰(zhàn)。由于被強(qiáng)輻射和高濕度包圍，F(xiàn)CM正在瓦解并產(chǎn)生更多的放射性塵埃，使拆除“避難所”的計(jì)劃變得更為復(fù)雜。