日本“3·11”大地震十周年丨海嘯后的重建、逝去的生命與廢墟下的燃料棒

　　日本“3·11”大地震十周年丨海嘯后的重建、逝去的生命與廢墟下的燃料棒

　　春寒料峭的3月，日本東部沿海的南三陸町如其他日本沿海市鎮(zhèn)一樣，重復(fù)著日復(fù)一日的平常。

　　在小鎮(zhèn)的另一側(cè)，一棟只剩下猩紅色鋼架建筑默默訴說著10年前的一場悲劇。

　　“海嘯正在來臨，請立即撤離!”

　　2011年3月11日，14:46，南三陸町東側(cè)大約120公里的太平洋海底發(fā)生里氏9級地震，隨之引發(fā)最大高度達40.1米的海嘯。當(dāng)?shù)谝徊ê＠藳_上南三陸町時，距離地震發(fā)生僅僅過了30分鐘。

　　“大地震之后，你能想象她有多害怕嗎?她只有24歲，她一定很想逃跑，我真的希望她能夠逃走?！边呎f話邊流淚的是遠藤美子，而她口中，那位24歲的女子，正是她的女兒——遠藤未希。10年前，當(dāng)巨大的海嘯來臨時，遠藤未希作為當(dāng)?shù)鼐o急災(zāi)情廣播員，在生命的最后一刻仍然在聲嘶力竭地喊著：“海嘯正在來臨，請立即撤離!”

　　據(jù)遠藤未希的同事們說，在一波致命的海嘯沖擊應(yīng)急廣播大樓的時候，廣播里“緊急撤離”的聲音仍然在繼續(xù)，直到海水吞沒大樓。而這座猩紅色的鋼架，正是十年前海嘯肆虐的見證。

　　災(zāi)后的人口統(tǒng)計顯示，總?cè)丝诩s1.7萬的南三陸町，有820余人因這次海嘯喪生、失蹤。那些生還的人們，大都聽到了遠藤未希用生命放送的廣播。

　　“3·11”大地震的廢墟，在南三陸町象征著“犧牲與生命”，但在北方130公里處的福島，留給人們更多的卻是“恐懼與傷痕”。

　　控制棒插入，反應(yīng)爐全停!

　　2011年3月11日14:46，地震波傳導(dǎo)至日本東京電力公司福島核電站一號機組控制中心，“確認急停!”一號機組控制中心的負責(zé)人在努力維持平衡的時候喊了一句。

　　此時，地震產(chǎn)生的震動已經(jīng)讓一號機組自動運行了停堆程序，顯示器畫面顯示，控制棒已經(jīng)自動插入燃料棒。同時，由于地震震級過強，核電站外部供電全部中斷，但應(yīng)急柴油發(fā)電機很快啟動，讓核電站可以繼續(xù)運行反應(yīng)堆并對其進行應(yīng)急處置。

　　此刻，反應(yīng)堆的鏈式反應(yīng)已經(jīng)停止，但是上一秒還在工作中的核反應(yīng)爐溫度仍有300攝氏度左右，并時刻都在產(chǎn)生核輻射。剛剛發(fā)生的巨大地震對核電系統(tǒng)造成了怎樣的影響，任何人都不知道。對一號機組的工作人員來說，他們首先要做的，是核驗儀表盤上的各項讀數(shù)。

　　在眾多讀數(shù)中，濕阱水位，干、濕阱壓力以及放射能讀數(shù)是重中之重，因為這些數(shù)據(jù)基本反映了當(dāng)前一號機組的核反應(yīng)堆容器是否破損。幸運的是，此時的反應(yīng)堆讀數(shù)仍是一切正常，反應(yīng)爐水位也在燃料堆上方4.4米處。隨后，一號機組的工作人員開始檢查最為重要的冷卻設(shè)備此刻能否正常工作。

　　當(dāng)時操作記錄顯示，一號機組的控制室在確認并讀出讀數(shù)后，立刻開始著手對剛剛停堆的反應(yīng)爐進行降溫。對一號機組的工作人員來說，只要降溫有效，在反應(yīng)爐水位下降至燃料堆干燒之前，爭取到足夠的時間向反應(yīng)爐注水就能有效防止核燃料自融，避免更大的事故。

　　根據(jù)控制系統(tǒng)的記錄，影響一號機事故走向的重要部件——隔離冷凝器(IC)，已經(jīng)在地震發(fā)生6分鐘后因反應(yīng)堆容器壓力升高自動開啟閥門開始工作。但對隔離冷凝器(IC)進行檢查的工作人員卻并未發(fā)現(xiàn)，他通過不斷開閉閥門來檢驗設(shè)備工作狀態(tài)，最終將閥門關(guān)閉。

　　調(diào)查報告指出，當(dāng)時操作員認為反應(yīng)堆的降溫速度過快，出于“反應(yīng)爐快速降溫或會受損”的理由，關(guān)閉了閥門。

　　柴油發(fā)電機跳閘了!

　　15:37，地震發(fā)生51分鐘后，柴油發(fā)電機供電顯示突然出現(xiàn)異常，操作員看到后大喊一聲“柴油發(fā)電機跳閘了!”隨即，一號機組的操作現(xiàn)場陷入一片黑暗。

　　“全部電源喪失!”另一名操作員接著喊道。

　　此時，一號機組的操作員不知道的是，導(dǎo)致斷電的，正是已經(jīng)在南三陸町奪走遠藤未希生命的海嘯。由于地震震級過高，抵達岸邊的海浪最高超過了15米，而此前修建的防波堤高度僅有6米，海浪輕松越過防波堤并侵入設(shè)在地下室的核電站應(yīng)急供電設(shè)施。此時，依賴柴油發(fā)電機供電的一號機、二號機、三號機均失去了電力。

　　失去了唯一的供電，此刻仍在運轉(zhuǎn)的，只剩下了應(yīng)急照明燈，以及因為失去降溫手段而迅速升溫的反應(yīng)堆。據(jù)事后模擬測算，反應(yīng)爐中的水位已經(jīng)開始快速下降。在斷電條件下唯一能夠迅速使用的制冷設(shè)備，只剩下了隔離冷凝器。

　　隔離冷凝器是一號機組中十分特殊且重要的制冷設(shè)備，與一號機組配備的其他降溫措施在設(shè)計上有著根本的不同。福島核電站反應(yīng)堆是沸水堆，一般用于核電降溫的手段大抵是注水，但是液態(tài)水在高溫情況下會蒸發(fā)，從而增大反應(yīng)堆安全殼內(nèi)的壓力。當(dāng)反應(yīng)堆持續(xù)升溫，注水時水壓也要相應(yīng)增大，同時進一步增加反應(yīng)堆安全殼內(nèi)的壓力。而隔離冷凝器使用的降溫制冷水與反應(yīng)堆分離，理論上只要向隔離冷凝器持續(xù)注水，其制冷效果幾乎是永續(xù)性的，不需要考慮反應(yīng)堆內(nèi)壓力。此外，隔離冷凝器不需要額外動力驅(qū)動，只需要電控或手動打開閥門即可。

　　但是根據(jù)NHK的調(diào)查，一號機組的工作人員由于隔離冷凝器閥門開閉指示燈因斷電失去顯示，陷入對“隔離冷凝器(IC)閥門是否打開”的困惑。操作員和現(xiàn)場指揮都沒有想起此前已經(jīng)將其閥門關(guān)閉這一事實。

　　距離一號機組控制室350米外的中央指揮室，卻一直以為一號機組的隔離冷凝器處于工作狀態(tài)。

　　“隔離冷凝器(IC)仍在運轉(zhuǎn)。”

　　距離地震發(fā)生約兩小時后，16:41，柴油發(fā)電機的電力短暫恢復(fù)了一段時間。此時，反應(yīng)爐水位指示讀數(shù)也有所顯示。

　　“一號機看到反應(yīng)爐水位了!”一名負責(zé)水位監(jiān)控的操作員喊道，“燃料上方2.5米處?！?/p>

　　比起地震發(fā)生前燃料上方4.4米的水位，僅兩個小時水位就下降了約2米。所有人都知道，燃料堆已經(jīng)產(chǎn)生了大量熱量，亟需降溫。但此刻一號機組操作室內(nèi)仍然不確定隔離冷凝器是否運轉(zhuǎn)，只能依靠快速下降的水位進行推斷。

　　快速下降的反應(yīng)堆水位也瞬間震驚了中央指揮室的指揮人員。當(dāng)時的記錄顯示，“預(yù)測一號機組僅有1小時即將空燒”，這意味著1小時后一號機組極有可能面臨反應(yīng)堆堆芯融毀的局面。

　　此前，在國際上，僅有2例有記載的民用核電站反應(yīng)堆堆芯融毀事故，其中包括三里島核電站泄漏與切爾諾貝利核電站事故，前者5級，后者是頂級7級。

　　吊詭的是，即便做出這樣驚悚的預(yù)測，東京電力公司卻在之后的處理中忽略了這個信息。因為除了一號機組，福島核電站在地震發(fā)生時還有二號機、三號機仍在運行。與一號機一樣，這些核電機組在失去一切電力的情況下緊急停運，都面臨著堆芯過熱熔融的危險。此外，盡管四號機處于停運狀態(tài)，但在四號機組的乏燃料水池中仍有1535組乏燃料組件。受地震海嘯引發(fā)的斷電影響，乏燃料池的冷卻功能處于完全喪失狀態(tài)?！耙惶枡C組僅有1小時即將空燒”的預(yù)警最終淹沒在了四個機組操控室傳回中央指揮室的大量信息中。

　　不過，為了確認隔離冷凝器是否在工作，中央指揮室還是出了一名工作人員去觀察隔離冷凝器排氣口，以期確認其是否在正常運轉(zhuǎn)。盡管事后證明，這一次驗證也是徒勞。

　　“IC排氣管有‘霧霧的’排氣。”

　　16:44，外出觀察排氣的工作人員傳來簡訊：“IC排氣管有‘霧霧的’排氣?！?/p>

　　這個消息讓一號機組全員和中央指揮室方面都松了一口氣，工作人員以IC排氣管出現(xiàn)排氣，表明隔離冷凝器的制冷水出現(xiàn)蒸發(fā)，確信此時隔離冷凝器正在對原子爐進行降溫。

　　根據(jù)NHK的調(diào)查，產(chǎn)生“IC正在工作”這一錯覺的原因，是當(dāng)時現(xiàn)場的負責(zé)人錯誤判斷了隔離冷凝器正常運行時的狀態(tài)。相關(guān)實驗結(jié)果顯示，正常運轉(zhuǎn)下的隔離冷凝器產(chǎn)生的水汽量“足以籠罩整個機組頂層”并“伴隨有巨大噪音”。

　　2011年9月，東京電力公司組織內(nèi)部調(diào)查，調(diào)查結(jié)果稱正是這一錯誤判斷直接導(dǎo)致了隨后的一號反應(yīng)堆堆芯融毀。2013年NHK播放的一段東京電力公司內(nèi)部調(diào)查錄像記錄下了當(dāng)時東電公司操作員們的解釋。一名東京電力公司的員工稱：“‘霧霧的’這個說法，不是有一種在運動的感覺么?”隨后，另一名員工附和道：“不同的人可能有不同的理解吧?”

　　最終，內(nèi)部調(diào)查的結(jié)果將誤判定性為“操作員和東電現(xiàn)場的工程師對原子爐基本運行的掌握和了解存在不足”。

　　更為驚人的調(diào)查細節(jié)顯示，福島核電站一號機組的隔離冷凝器已經(jīng)有超過40年沒有使用過。無論是維持日常運營的普通操作員，甚至是核電站負責(zé)人都“從來沒有見過IC工作時的狀態(tài)”。

　　追因與問責(zé)，已經(jīng)是后話。面對這些錯誤的信息，當(dāng)時東電的操作員和工程師選擇的是“相信”。

　　“看到爐心水位了，燃料上部0.2米!”

　　在“確定”隔離冷凝器還在工作后，一號機組的工作人員試圖尋找其他電源恢復(fù)儀表讀數(shù)供電，查看反應(yīng)堆情況。

　　21:19，操作人員找來了多塊12V的汽車蓄電池。因為啟動儀表盤需要的電壓在24V，所以理論上只需要兩塊蓄電池串聯(lián)即可。當(dāng)電路連通，此時，據(jù)上一次讀數(shù)已經(jīng)過去了4小時38分鐘，上一次讀數(shù)顯示水位在燃料上方2.5米處，而這一次的讀數(shù)顯示水位維持在燃料上方0.2米。

　　高于核燃料上方的水位，加之“仍在運作中的隔離冷凝器”，這兩個重要參考指標(biāo)讓一號機組指揮室和中央指揮室作出了“一號機組情況穩(wěn)定”的判斷。于是，中央指揮室將工作的重點從一號機組轉(zhuǎn)向了二號機組。然而，實際情況卻是，隔離冷凝器閥門沒有及時打開，水位計顯示的數(shù)據(jù)也是錯的。

　　根據(jù)事后對一號機組反應(yīng)堆水位的模擬計算，反應(yīng)堆內(nèi)用以冷卻核燃料的冷卻水在20:54就已經(jīng)燒干。而水位計之所以會在21:19產(chǎn)生“高于核燃料0.2米”的錯誤示數(shù)，是因為一號機組的設(shè)計漏洞。

　　根據(jù)NHK相關(guān)調(diào)查對此的解釋，福島核電站一號機組的爐心水位計采用類似“連通器原理”設(shè)計，在爐心持續(xù)有水的情況下，水位示數(shù)是相對準確的。一旦爐心冷卻水全部燒干，爐心內(nèi)全是高溫氣體，水位計一側(cè)殘留的水會在爐心不斷變熱膨脹的氣體擠壓下持續(xù)上漲，進而顯示錯誤的水位數(shù)據(jù)。

　　水位計讀數(shù)不準，一號機組的工作人員意識到這一問題時已經(jīng)是海嘯導(dǎo)致全部斷電7個小時后的事情了。22:39，水位計讀數(shù)顯示，水位目前在燃料堆上方0.55米處，20分鐘的時間里，在沒有注水的情況下反應(yīng)堆冷卻水水位上升0.35米，無論如何都是不可能的事情。但當(dāng)時一號機組的工作人員并沒有意識到事情的嚴重性，直到12日的0:00，一號機組工作人員才連通反應(yīng)堆壓力儀表。

　　安全殼干阱壓力0.6MPa!

　　“干阱壓力確認，0.6MPa!”一語瞬間讓一號機組全員震驚，因為一號機組設(shè)計最大運行壓力也只有0.531MPa，壓力數(shù)值已經(jīng)超出了正常運行壓力的10%。

　　此時，爐內(nèi)的核燃料已經(jīng)升溫至1200攝氏度，開始熔融......

　　之后，一號機組的情況不斷惡化。

　　12日1:09，一號機組工作人員加快進行泄壓排氣工作，防止壓力升高導(dǎo)致爆炸。模型計算，此時爐心已經(jīng)開始大面積熔融。高溫熔融燃料堆促使反應(yīng)堆外殼鋯合金升溫與水蒸氣發(fā)生激烈化學(xué)反應(yīng)，持續(xù)生成大量氫氣，并累積在廠房頂部。

　　2:30，安全殼干阱壓力升至0.89MPa，壓力容器壓力反而下降至0.9MPa，干阱與壓力容器壓力近似相等，有理由推測此時二者已經(jīng)相互連通。

　　5:14，現(xiàn)場放射性水平上升，干阱壓力下降，放射性物質(zhì)已經(jīng)泄漏。

　　5:46，東電公司嘗試使用消防水泵注水，但安全殼內(nèi)壓力過高，難以注水。

　　9:40至14:30，排壓注水，約5小時，僅成功注入21噸水。

　　14:53，成功排壓后，注水效率提高，成功注入80噸水。累計注水約100噸，但按照計算，需要注水量至少要達到300噸。

　　15:36，大量此前生成的氫氣聚集在廠房頂部。最終，一聲巨響，一號機組建筑上方升騰起了一片白色水汽凝成的煙幕。爆炸聲讓在場的人一瞬失去了聽覺，在恍惚和耳鳴散去后，人們才注意到耳邊的蓋格計數(shù)器報警聲。

　　一號機組，發(fā)生了氫氣爆炸，伴隨著大量看不見卻又致命的核輻射外泄。

　　在之后的三天中，這樣的爆炸又重復(fù)了3次......

　　一朝傷痛?十年難償......

　　自2011年3月11日福島核電站事故發(fā)生至今，已經(jīng)過去了十年。在發(fā)生核泄漏后，日本政府緊急疏散民眾并在核電廠周圍設(shè)立防輻射區(qū)，因此疏散的民眾接近16.5萬人。

　　十年間，日本政府投入270億美元用于清除核輻射造成的污染;十年間，日本政府雇傭75000名工人清理被核輻射塵埃污染的道路、墻壁、屋頂、排水溝與水管，甚至包括植被和表土;十年間，因此清除的土壤、草木廢棄物足足有1048萬立方米;十年間，因此被裝入黑色垃圾袋的輻射垃圾超過千萬袋......就連當(dāng)?shù)氐男W(xué)生都能清楚地分辨衡量輻射值的衡量單位"微西弗"和"貝克勒爾" 。

　　十年讓福島改變了很多，但十年間，沒有變動的，是在一號機組和二號機組廢墟下仍然在持續(xù)輻射的上千根乏燃料棒。從2011年3月11日開始，一號機組的392根與二號機組的615根，一根不少地被埋藏在福島的廢墟之下。

　　福島核電站事故的評級最終定在了7級，成為繼切爾諾貝利核電站事故后唯一一個評級達到7級的商業(yè)核電站事故。

　　曾參與設(shè)計建設(shè)福島第一核電站的工程師菊地洋一，在1989年親歷了一次核事故后，決意畢生反對日本再興建任何核設(shè)施。在福島第一核電站發(fā)生事故后，他曾說：

　　“我奉獻青春而建立起來的日本新能源，現(xiàn)在我則拼命想把它停下來。因為我知道，事情發(fā)生以后都太晚了。我的女兒告訴我，她是被我蓋核電廠的錢養(yǎng)大的，所以她要花一輩子的時間償還?！?/p>

　　2021年3月10日，日本原子力規(guī)制委員會公布最新調(diào)查報告顯示，在位于二號機組和三號機組廠房上方或附著7萬萬億貝克勒爾放射性物質(zhì)，相當(dāng)于在十年前核泄漏事故中曾發(fā)生堆芯熔毀的一、二、三號機組三座反應(yīng)堆內(nèi)放射性物質(zhì)的10%。

　　十年過去了，地震和海嘯的余波已逐漸平息，但籠罩在福島的陰云卻久久未能散盡......

　　撰稿丨金律成