如果切爾諾貝利的災難發生在今天，我們還會用到硼和沙嗎？_風聞

HBO的迷你劇《切爾諾貝利》講述的是1986年發生的成為人類史上最嚴重的核泄漏災難的核電站事故，在第二集中，情況相當危急。一場大火肆虐在切爾諾貝利核電站的4號反應堆的廢墟之上。普里皮亞季附近的一個醫院已經人滿為患，住滿了放射病患者。致命的輻射塵一路從蘇聯飄向瑞典。反應堆上方的空氣由於鈾核心暴露在空氣中而發着光。負責災難應急的人決定將上千噸沙子和硼傾倒在反應核之上。

為什麼他們會使用沙子和硼呢？如果類似的核災難發生在當今，消防員們還會這樣做嗎？

你真的不希望暴露的反應堆核心在露天的情況下起火

正如來自伊利諾伊州立大學的核反應堆工程師Kathryn Huff教授告訴Live Science的那樣，讓一個燃燒的反映對核心暴露在空氣下至少會有兩個層級的問題。

第一個問題是這會是一個不間斷的核裂變反應。鈾不斷的向外發射中子，接着中子不斷向其他的鈾原子撞擊並分裂它們。那些鈾原子會釋放更多的能量，讓情況雪上加霜。這一反應也不再受到限制，也會釋放出極高水平的直接輻射，對任何接近它的人產生致命的威脅。

第二個問題也更加嚴峻，火會向空中釋放大量的濃煙和塵埃以及碎片。所有這些都是來自核反應堆，其中還有一些實際上是直接來源於反應堆核心。這就包括了在鈾原子分裂時形成的相對重量較輕的元素種類(或者同位素)的混合物。

“像這樣的事故的危險部分就是這個，”Huff説，“這些同位素，有一些對人類是有毒的。而且有一些比你日常能夠接觸到的輻射更甚。還有一些除了毒性和放射性之外，還非常容易在環境中轉移。”

在這個情況下，轉移指的是那些同位素能夠進入到活體生物中引發問題。比如説碘131這種碘的放射性同位素，活細胞會把它們當做正常的碘來對待。

切爾諾貝利釋放出的濃煙含有大量的碘131，能夠飄到數百英里之外的地方。最終它能進入河流，然後進入植物、動物和人類身體中。我們的甲狀腺依賴於碘，因此會像吸收正常碘一樣吸收碘131，然後成為我們體內一個長期存在的嚴重放射源。

(這也是為什麼在核災難發生後，在受影響區域的人們會吃碘片，為的是補足身體的碘儲備，防止甲狀腺吸收任何的放射性碘。)

沙和硼

傾倒沙子和硼(真實的切爾諾貝利還混合有黏土和鉛)是想要同時解決問題一和問題二。

沙子能夠滅火，阻止奪命濃煙的釋放。而硼從理論上來講可以阻斷核反應。

“在一個核反應堆裏，有可以讓核反應進行的同位素，也有能讓反應延緩的同位素，”Huff説。

她解釋説，為了讓核連鎖反應進行，你需要足夠多的放射性同位素緊挨在一起，這樣它們的中子能夠肆意的釋放到空間裏，猛烈衝撞其他的原子核並分裂它們。

“當一箇中子作用於同位素時，由於同位素的原子核的結構，有一定的可能性它會吸收掉這個中子，”她説，“鈾，特別是鈾235趨向於吸收中子然後立馬就分裂。但是硼傾向於只吸收中子。由於它的原子核結構，它對中子有點飢渴。”

因此，向4號反應堆核心傾倒足夠多的硼，理論上可以吸收大量的放射出的中子，以至於中斷裂變反應。

但是在切爾諾貝利這個案例中，向反應堆傾倒硼和其他的中子吸收物沒能奏效，一部分是因為由於發電站的設計，臨時需要直升機進行傾倒作業。

“劇烈的輻射殺死了數名飛行員，”BBC在1997年報道，“現在我們才得知，儘管他們犧牲了生命，但是幾乎沒有中子吸收物達到了核心。”

不過，Huff説，蘇聯的這個方法是可行的。而在今日的類似災難中，應急團隊可以基於相同的理論採取行動。

她説，最大的不同在於，如今的現代核電站(至少在美國)是經過設計可以自己完成很多這樣的工作。

現代的反應堆更加安全，而且對於各種問題的準備更充分——但是它們的應急手冊裏仍會使用到硼

Huff指出美國的核反應堆更不可能出現切爾諾貝利會遭遇到的問題——從來不在高温下運轉，也在更加穩定的容器中操作。發電站本身的設計也能自己完成很多撲滅核反應堆火災和阻斷放射性煙霧的工作。

現代反應堆配備有化學噴霧，能夠淹沒整個反應堆大樓，在放射性同位素出逃之前就將其從空氣中剷除。而且不像切爾諾貝利，美國的核設施是整個被密封在水泥和鋼筋的結構裏。這些密封的外殼至少在理論上是可以扛的住爆炸的。你可以用小型噴氣式飛機撞向其中一個建築物，也不會讓核心暴露出來。事實上，作為測試的一部分，美國政府在1988年真的對一個空的保護殼這麼做了。美國原子能管理委員會(NRC)指出關於大型飛機的撞擊研究還在進行當中。

所有會導致切爾諾貝利那樣大規模的核泄漏都是不可能發生的，但是憂思科學家聯盟寫道更小規模(但仍然十分危險)的放射性泄露才是美國沒有做過充分準備的真實威脅。

即便如此，NRC為全國運行中的98個核反應堆起草了數百頁厚的應急手冊，能夠在危機關頭指導應急人員如何操作。

你在NRC的網站上能找到這些通俗易懂的手冊。這裏是西亞利桑那州Palo Verde核發電站的手冊。你在手冊裏能找到什麼時候應該向核心傾倒大量的硼(當反應堆無法正常關閉時)，當敵對勢力攻擊核電站時應該怎麼做，還有當大量放射性物質進入大氣之後，誰應該宣佈疏散。

這些計劃沒有探究關於切爾諾貝利式事件的詳細信息，不過自911事件以後，NRC為更加極端的災難事件準備了指導手冊。但是，Huff説，要撲滅暴露的反應核心上的火永遠要用到硼和沙。

本文譯自 Live Science，由譯者 Diehard 基於創作共用協議(BY-NC)發佈。

文章來源丨煎蛋網