一次沒有傷亡的核事故，讓美國核電建設停滯31年

傳統火力發電站燒煤發電，動則每天消耗個上千噸的煤炭。惋惜資源不可再生的同時也對其造成的環境污染隱隱作痛。

而相對來說，核電站則是一種高能量、少耗能、幾乎無污染的新時代產物。

面對如此誘人的科技成果，美國卻有長達31年禁止觸碰核電這塊大乳酪。

所有的擔憂與後怕皆源於美國核電歷史上最嚴重的一次事故。

1951年12月，美國實驗增殖堆1號首次成功利用核能發電讓人類看到了電力來源的新希望。

當時電網還幾乎完全由火力發電併入，環境污染的形勢因此而更加嚴峻。此後50餘年各國則以迅猛之勢爭相開展對核電的研究、開發與應用。

發達國家都迫切地渴望早日掌握此項技術，是為世界環境大格局著想，更是企圖壟斷這項來之不易的技術。

其中美國與蘇聯之間的軍事競備更是長期處於白熱化階段。

到了70年代，因石油漲價引發的能源危機之直接推動了核能的大發展。

目前世界上商業運行的400多座核電站機組基本上也是那段時期建成的。

常在河邊走，哪能不濕鞋。

在追逐科技發展的路上總是難以避免地要碰壁，特別是在競爭激烈的國際大環境下。

美國就率先大意地在核電的「河邊」弄濕了自己的一雙鞋。

而且這雙鞋濕了之後的30多年都不敢重新穿起來。

位於賓夕法尼亞州的三哩島核電站是美國早期最具潛力的商業運行核電機組之一。

它於1974年開始併網發電並商業運行，原本設計40年壽命的它卻在建成5年後就遭遇了一次重大打擊，這次打擊嚴重影響了整個美國的核電發展。

三哩島核電站

那是1979年3月28日凌晨4點，一個普普通通的值班時間，普通得如啟明星出現前每一個凌晨里寂靜又忙碌的機組操作室。

而就在幾秒鐘的光景之後，這個時間點又失去了它的平凡，甚至成為了歷史上一個值得銘記的驚心動魄瞬間。

核電站主要依靠鈾-235原子的核裂變反應釋放大量能量進行發電。

誘導熱中子轟擊鈾-235原子，使其原子核分裂為幾個質量更小的原子核，同時釋放出幾個中子和能量。

釋放出的中子再繼續轟擊別的原子延續核裂變過程，從而形成了鏈式反應並釋放出巨大的能量。

1kg鈾完全核裂變產生的能量大約相當於燃燒2000噸煤炭，如此劇烈的反應過程中必然伴隨有大量熱量的散失。

而如果反應堆內溫度過高，反應爐將可能融化，這些放射性物質將逸出裝置釋放到大氣中，造成核泄漏的危害。

因此反應堆內的冷凝系統對整個過程起著尤為關鍵的作用。

三哩島核電站2號機組（TMI-2）反應堆二次迴路的冷凝水泵突發性地出現故障，暫停了供給冷凝水進入蒸汽發生器的過程。

故障直接導致了核裂變產生的熱量在反應堆中心聚集，使堆芯*壓力上升。

但這畢竟是一個較為完善的工作機組系統，當然也具備相應的應急程序。

這時備用水泵理應按照預設的程序啟動，暫時替代正式水泵以完成供水工作。

但是這一次，備用水泵也沒有任何反應。

*註：堆芯指的是反應堆內部的燃料棒，當反應堆溫度上升過高（一般臨界值為2871℃）會造成堆芯熔毀，這是核電站可能發生的事故中最嚴重的事態。

TMI-2構造示意圖

原來兩天前電站維修人員在例行檢修之後，因疏忽而沒有按規定打開輔助給水系統中的隔離閥，以至於輔助給水系統也沒有投入運行。

幸運的是，反應堆自動應急系統功能還算強大。在自動停堆後，堆芯壓力逐漸下降至正常值水平。

接著高壓安注系統*啟動，通過未回座的卸壓閥使冷卻水流入堆芯進行降溫。

*註：安注系統也叫「應急堆芯冷卻系統」。當一迴路系統破裂引起失水事故時，安注系統可向堆芯注水，保證淹沒和冷卻堆芯，防止熔堆，保持堆芯的完整性。

一切問題彷彿都在有秩序的機組自動調整中恢復正常。

然而此時慌亂的操作室里一項關鍵性的人為干預，再次將局勢扭轉。

由於指示燈顯示混亂，操作人員在未探明卸壓閥是否回座的情況下，錯誤地關閉了本可以冷卻堆芯的緊急供水系統。

當時操作員以為切斷緊急供水是在挽救核電站，但其實卻是在雪上加霜，親手斷送了它。

僅僅數分鐘內，操作室內的安全警報開始不絕如縷地響起，操作按鍵的燈不停閃爍，像是聖誕樹上的彩燈。

但緊張、壓迫的氣氛又讓人完全無法將它與充滿愉悅的聖誕樹彩燈聯想到一起。

當時堆芯上部燃料棒的溫度已經超過2760攝氏度，距離堆芯熔毀的臨界值2871℃僅一步之差。

彷彿下一秒鐘堆芯就完全裸露，反應堆內的放射性物質從高聳的冷卻塔中湧出，人類手無縛雞之力地赤裸面對這場災難。

混亂的指示燈

在事故發生後，堆芯確實曾部分或完全裸露，其上部三分之一遭到嚴重損壞。

氣體和裂變產物中含有的放射性物質通過開啟的卸壓閥逸出，但所幸的是它們基本被封鎖在安全殼內，只有小部分放射性外逸。

操作人員在面臨生死邊緣的危難前線奮戰了15小時50分鐘後，終於成功實現了反應堆的強迫循環，結束了這起事故序列。

雖然反應堆受到了控制，但輿論的風聲卻急速蔓延。

這起事故是核電歷史上第一次出現堆芯融化的核事故，因此美國相關部門很快就做出了快速而激烈的反應。

事件發生之後4個小時，美國核管理委員會就發出警報，並趕往三哩島進行支援。

不出兩天，這個機構關於事件發布了核泄漏危險性的報告。

記載三哩島事故的告示牌

隨後美國媒體和國際媒體連日報道三哩島事件，甚至使用諸如「恐怖」等字眼來描述事件經過。

在機構的建議下，賓州州長下令讓核電站附近的居民進行撤離。

曾作為一名核工程師的當時美國總統卡特得知消息後倒沒有慌張，但迫於媒體的壓力，他也親自視察了三哩島核電站。

政府和媒體的這一系列後續舉措激發了核事故後群眾恐慌情緒，嚴重打擊了美國民眾對核電的信心。

事件之後民眾紛紛集會示威，要求停建和關閉核電站。當時的首都華盛頓也是遍布了各種反核標語。

反核示威

迫於壓力，當時的總統吉米·卡特宣布了「美國不會再建設核電站」的決定。

美國的核電發展從那以後止步不前。

直到奧巴馬執政期間才發表了重新建設核電站的計劃。

總統吉米·卡特

雖然這起事故反響巨大，但實際上它的後果並不是特別嚴重。

整個事故期間沒有一人死亡或受傷，只有兩名前線工作人員分別受到了500mSv和1500mSv的輻照（工作人員每年可以接受50mSv的劑量）。

而撤離的人員也在一個月內就搬回了原住地。

三哩島事故其實是一系列機器故障和人為失誤疊加意外造成的核事故。

它的事故後果影響也因安全殼的設計而實現了有效的控制。

但核電始終是塊燙手的香芋，無論是政府還是企業在全人類的健康安全問題面前都不能輕率。

*參考資料

Backgrounder on the Three Mile IslandAccident. NRC Library.

Nuclear accident at Three Mile Island. THISDAY IN HISTORY:MAR 28.

回顧人類歷史上的三次重大核事故. 北極星電力網新聞中心. 2014.

王碩. 1979年美國三里島核事故[J]. 百姓生活, 2011(5):54-55.

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