美劇《切爾諾貝利》
估計很多讀者都很奇怪為什麼核電站的反應堆會爆炸？那它為什麼不會爆炸呢？因為它是核能，當然會爆炸！其實並不然！稍微對核物理有一定了解的讀者應該知道，其實核反應堆是一種非常安全的反應容器，就像飛機一樣，雖然一出事故就不是小事，但是它的事故率是最低的。事實上，當時的蘇聯工程師和戈爾巴喬夫解釋說，核反應堆的安全性和燒開水一樣，完全可以在紅場建一個一點問題沒有。那這個反應堆為什麼爆炸呢？因為前蘇聯對這個災難的各種掩蓋，所以官方報告並沒有人相信，因此，現在對切爾諾貝利的爆炸有很多推論和猜想，我們可以一個一個討論一下：
RBMK核反應堆理論圖
第一種理論其實就是官方理論，他們將所有的問題都歸結於操作員的人為失誤，其實大部分還是很有道理的，並且符合事實，但是最後會說它哪裡不太合理。因為切爾諾貝利採用的RBMK反應堆的安全防護系統其實是由核電站自己供電的。對，安全防護系統的電核電站本身！那要是反應堆停堆了怎麼辦呀？對，這就是這些安全測試想檢驗的問題：在反應堆不能供電的情況下，備用的柴油發電機是否能第一時間接收反應堆的安全防護系統，尤其是冷卻液供水泵。具體怎麼回事這裡就不細說了，因為不重要，重要的是後面發生的事情。為了進行這項實驗他們將反應堆的反應率降低到一個很低的程度，正常反應堆的輸出功率是3200兆瓦，為了實驗要降到700兆瓦。區別於熱核武器，核裂變反應堆內發生的是一種可控核裂變，科學家利用多種因素在反應堆內形成了一種平衡。在這種平衡下，反應堆核心產生大量的熱加熱水，產生蒸汽，蒸汽推動渦輪產生電力。在反應堆裡面有多種因素會增加反應率或降低反應率，也就是我們剛才說的平衡。如果反應率太低，反應堆停堆了，如果反應率太高就爆炸。正常情況下核燃料也就是鈾-235分裂、撞擊，反應率會持續提高，如果不進行制衡，它就會一直提高，這時候硼控制棒就發揮了作用，透過向反應堆裡插入硼控制棒，可以加速中子的飛行速度，降低反應率。本來這樣就該平衡了，核燃料是油門，硼控制棒是剎車；但是這裡還有第三個因素就是用來形成蒸汽和降溫用的水，本來水可以降低反應率，但是在巨大的熱能下形成了蒸汽或者更科學的說法叫做空泡。在切爾諾貝利使用RBMK反應堆裡，空泡的形成會產生正空泡係數。什麼意思呢？蒸汽會降低中子的飛行速度，提高反應率，更多的蒸汽產生進一步提高反應率，更多的蒸汽更高的反應率，沒完沒了的，這就形成了一個惡性迴圈。如果這樣持續下去，不管多少的控制棒也控制不了反應堆了，但是好在隨著溫度升高，核燃料會得到一個負溫度係數，因為溫度上升會提高種子的飛行速度，降低反應率，看懂了吧！三大制衡：核燃料提高反應率，硼控制棒和水降低反應率，蒸汽提高反應率，高溫度降低反應率。但是在鈾-235分裂的時候會產生一種新元素——氙，這種元素會降低反應率。正常的反應堆在全功率運作的時候保持正常輸出功率3200兆瓦的時候，這些氙氣不會造成什麼問題，就好像熊熊燃燒的山火不會被小雨澆滅一樣。但是在那天切爾諾貝利的RBMK反應堆卻在低功率的情況下運行了數個小時的時間，氙氣的影響就開始凸顯出來。因此，當他們把功率最後降低到700兆瓦的時候，神奇的事情出現了，反應堆受到大量氙氣的作用，反應率持續下降，不管他們怎麼除錯，都只能保持在200兆瓦的輸出功率，而與此同時，還出現了一個特殊情況，沒人知道具體是什麼原因？有人猜測是因為他們把硼控制棒插得太深了，也有人認為他們是切換了手動控制，反正結果就是反應率瞬間降到了30兆瓦以下，相當於反應堆基本上已經關機啦！於是操作人員就慌了，莽撞的開始拔硼控制棒，試圖重新提高反應率，但是按照規定，在反應堆停止工作以後，他們應該等24個小時再重新啟動反應堆！別忘了剛才我們說到的低功率執行的反應堆裡會積存大量的氙氣阻礙反應率，於是不管他們怎麼拔控制棒，反應率就是上不去，最多隻能到200兆！最後，他們只保留了全部211根控制棒中的六根在反應堆裡邊。反應堆在200兆瓦功率執行的時候，溫度降低，水無法產生蒸汽，不產生正空泡係數，但是同時也不產生負溫度係數，雖說平衡就被破壞了，這個時候雖然實驗結果已經毫無意義了，但是操作人員仍然武斷地決定繼續實驗，他們按計劃關閉了供水閥門，沒有了控制棒，沒有了水的制衡，反應率一下子暴增，溫度提高，反應堆裡的水迅速變成了蒸汽，產生了正空泡係數，這諸多條件使反應率瞬間增長到了十倍於正常功率。但是即便到現在，反應堆仍然沒有爆炸，甚至於炸不了，最多就是個洩漏事故，就好像房子著火不一定會爆炸一樣。但在官方的解釋中，此刻操作員已經無力迴天了，爆炸無可避免的發生了，但是根據當時負責調查事故的勒加索夫自殺前留下的錄音來看，還有一種可能性，（勒加索夫留下真相就自殺了，可能因為知道這個秘密傳出去，自己反正也活不了了。另外，按道理他也在切爾諾貝利受到了很嚴重的核輻射，所以本來也活不久）按照他死前的說法，爆炸是發生在操作人員按下了AZ-5反應堆緊急停車按鈕以後，這種情況理論上是不會發生的，因為即便反應率再高的反應堆，你一下子插進200多根硼控制棒反應率也應該有所降低才對，結果那一瞬間反應率反而提高了，這是為什麼呢？原來RBMK反應堆硼控制棒的頂端是用石墨製成的，而石墨可以增加反應率，這就相當於消防車的儲水罐，裡面最上面是油，所以在火場噴水前先噴了一些油上去，反應堆一下子就爆炸了，之後的事情我們開頭都說過了，所以勒加索夫認為切爾諾貝利事故罪魁禍首除了操作人員，還有RBMK反應堆的缺陷！當時在蘇聯差不多有30多個反應堆存在同樣的缺陷，所以當時並不敢直接提出自己的觀點，或者說提了也沒用！是的，沒有人會正視這個問題，其實包括現在仍然很多人認為切爾諾貝利事故是美國間諜搞的破壞，他們拒絕相信偉大的蘇聯政府會犯任何錯誤，他們認為，只要不承認，那麼這個事情就不存在，唯心主義！
硼控制棒示意圖
在這場災難發生後，有大概60萬居民參與到搶險救災工作中，整個烏克蘭和白俄羅斯地區都受到了核輻射汙染，約有9。5萬人死亡，27萬人患上癌症，根據核物理學家的分析，切爾諾貝利廢墟中的核燃料還需要350萬年才能完全失去放射性！銘記歷史，我們才能保證同樣的災難不會發生！希望這樣的災難只會成為人類歷史上的一個小片段、小插曲！
