切尔诺贝利反应堆是以铀-235为原料的RBMK类型反应堆

来源:中国科学院高能研究所

1986年4月26日，也就是今天的历史上，世界上最严重的核事故发生在切尔诺贝利核电站。

切尔诺贝利核电站位于乌克兰首都基辅以北130公里，距普里皮亚季3公里，距切尔诺贝利18公里。

▲RBMK岩心示意图

事故演变

1.首先，将反应堆功率从3200兆瓦降低到1600兆瓦，并准备根据试验要求继续降低到700兆瓦。

2.基辅电网官员告诉他们，为了满足用电高峰需求，测试时间不得不推迟10个小时。在这10小时内，反应堆以1600兆瓦的半功率运行。此时第一反应平衡点被打破，反应堆无法产生足够的中子来抵消半功率氙-135的影响，氙-135和中子之间的平衡被打破，氙-135积累越多，越不能有效中和，反应的平衡开始向速率降低倾斜。

3.开始试验，继续降低反应功率，将控制棒插入更深处，增加氙-135，减少中子。最后反应率降低的阵营大获全胜，反应率暴跌至500MW左右。

4.为了获得更多的控制权，操作员关闭了自动控制系统，控制棒不再自行调整，反应速率进一步降低到30MW。此时反应堆被氙-135毒害。正确的操作应该是在24小时内停止试验，慢慢加大功率，但操作者仍然坚持继续试验。

在5和30MW时，氙-135仍然产生，但不能被中和。反应速度太慢，温度太低，不能产生水蒸气。这时，反应力增加到几乎全军覆没。但反应功率降低，控制棒深入，水无法变成蒸汽，氙-135无法中和，反应平衡完全崩塌。

6.为了提高反应能力，操作员开始拔出控制棒。根据数据，最终操作员拔出了几乎所有的控制棒，反应堆中只剩下6-8根，这严重违反了RBMK反应堆的运行要求。此时由于反应器温度过低，负温度系数不起作用，反应速率下降，营地损失两元。只有水和氙-135继续战斗。

7.虽然几乎所有的控制棒都被拔出来了，但功率仍然只有200兆瓦左右。操作员决定开始测试，水泵停止供水。此时绝地反击，反应力增加。没有控制棒和冷却水两个密封，反应堆堆芯火全开，反应堆功率激增。

8.突如其来的反作用力使温度瞬间升高，残留的水开始变成蒸汽，重新投入战斗。然而，没有新添加的水。此时反应率降低营只有一名士兵。氙-135和氙-135被新产生的中子转化为氙-136。现在轮到反应速率降低阵营全军覆没了。

9.该反应堆几乎不再受到任何限制，显示出其真正的实力，其输出功率大幅上升。

10.当操作者按下AZ-5时，控制棒全部插回，但控制棒尖端是石墨，并没有降低反应速率，反而增加了。

十一。由于石墨的加入，反应速度激增，所有剩余的水立即转化为蒸汽。蒸汽压力的突然增加使管道变形，控制棒无法再插入。此时控制棒不仅未能降低反作用力，反而使反作用力继续增大，控制棒出现了缺陷。这时，一切都势不可挡。

十二。反应堆爆炸，最终读数33000MW，是额定功率的十倍多。

十三。在它结束之前，反应堆的盖子被炸开，氧气被注入，结束了这场悲剧。氧气和过热石墨的结合引发了第二次更猛烈的爆炸。

▲ 在辐射极高地区尝试使用机器人来进行清理，但是机器人的电路并不能承受如此高强度的辐射▲尽量使用机器人清理辐射极高的区域，但机器人的电路无法承受如此高强度的辐射

▲ 清理反应堆屋顶的石墨，每人只能工作40-60秒▲清洁反应器顶部的石墨，每人只能工作40-60秒

▲意外发生后，马上有203人立即被送往医院治疗，其中31人死亡，当中有28人死于过量的辐射。死亡的人大部分是消防队员和救护员，2005年9月，联合国、国际原子能机构、世界卫生组织、联合国开发计划署、乌克兰和白俄罗斯政府以及切尔诺贝利论坛等其他联合国团体，一起合作完成了一份关于核事故的总体报告。报告指出事件死亡人数可达4000人，包括了死于核辐射的47名救灾人员，和九名死于甲状腺癌症的儿童。▲事故发生后，立即送医院治疗203人，其中31人死亡，28人死于过度辐射。死者大多是消防员和救援人员。2005年9月，联合国、国际原子能机构、世界卫生组织、联合国开发计划署、乌克兰和白俄罗斯政府、切尔诺贝利论坛和其他联合国团体合作完成了一份关于核事故的总报告。报告指出，事件死亡人数可能达到4000人，其中包括47名因核辐射死亡的救灾人员和9名因甲状腺癌死亡的儿童。

▲ 受辐射污染的汽车停放在了城市的边缘▲被辐射污染的汽车停在城市边缘

▲ 事故发生后，135，000人撤离了家园，其中约有50，000人是居住在切尔诺贝利附近的普里皮亚季市居民。▲事故发生后，13.5万人离开家园，其中约5万人是切尔诺贝利附近普里皮亚季的居民。

▲ 切尔诺贝利地区进行了大规模的清理行动，涉及成千上万的人。▲切尔诺贝利地区开展大规模清理行动，涉及数千人。

▲ 清理受污染的土壤▲清理被污染的土壤

▲ 游泳池依旧开放，为清理的工作人员缓解压力▲游泳池还开着，减轻了保洁人员的压力

　　▲虽然无法对事故与严格空气爆裂的核爆炸进行比较，但人们仍估计，从切尔诺贝利释放的放射性物质比广岛和长崎原子弹爆炸释放的放射性物质多400倍。约10万平方公里的土地受到沉降物的严重污染，受灾最严重的地区是白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯。除伊比利亚半岛外，整个欧洲都检测到过更轻微的污染水平。▲虽然无法将此次事故与严重的空气体爆炸相提并论，但据估计，切尔诺贝利释放的放射性物质比广岛和长崎原子弹释放的放射性物质多400倍。约10万平方公里的土地受到沉积物的严重污染，受影响最严重的地区是白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯。除了伊比利亚半岛，整个欧洲都检测到了较温和的污染水平。

▲使用了40多万立方米的混凝土和7300吨钢材，建造了一个巨型石棺，将4号机组从此封印了起来，1986年11月底完成▲用40多万立方米的混凝土和7300吨的钢材建造了一个巨大的石棺，4号机组从此密封，于1986年11月底完工

▲ 1997年，一项由46个国家和组织资助的替代计划---新安全禁闭开始实施，耗资15亿美元，为切尔诺贝利4号机组建造新的石棺，2011年建成。▲1997年开始实施由46个国家和组织资助的替代计划——新安全禁闭，耗资15亿美元为切尔诺贝利4号机组建造新石棺，2011年竣工。