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福岛 一场核灾难的故事 - 第三部分
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2011年3月19日至20日:“给我最坏的情况”

3月19日,距离大规模海啸汹涌而至,淹没福岛第一核电站已经过去了8天。讽刺的是,瘫痪的核电站现在最需要的是水。大量的水。
在反应堆1号、2号和3号机组的堆芯内,水位已经下降--这是因为冷却剂被高温煮沸,以及通过安全泄压阀故意释放蒸汽以降低压力,从而可以注入补充水。尽管海水被稳定地泵入所有三个反应堆容器中,但仪器读数显示,所有反应堆容器中的高放射性燃料仍然暴露在外面;在3号机组中,水位下降了2米,其他机组中的水位则略低。然而,有一点对大家来说是显而易见的:以足够高的速度提供的水为操作人员提供了最好的希望,使他们能够将每个堆芯内的温度降低到其沸点以下,防止进一步的放射性释放,并使瘫痪的机器陷入某种形式的最终关闭。至少可以为他们争取到一些时间。在过去的两天里,自卫队和防暴警察一直在向3号机组乏燃料池喷水,他们希望能用直升机、大容量水炮和消防车向其喷水,每辆消防车每小时能输送6吨水。美国军方提供的高压泵车对这些设备进行了补充。当水击中3号机组的高温干墙头时,大量的蒸汽羽流通过裂缝的屋顶冲天而起,这一事件被摄影师拍了下来。当NRC驻白弗林特的团队看到这些图像时,他们确信该池以及4号机组燃料池是干的。然而,东京电力公司坚决不同意,他们还没有尝试向4号机组注水。
1号机组和2号机组乏燃料池的状况也很模糊,它们和其他机组一样,位于安全壳容器的上方。1号机组反应堆建筑顶部的混凝土和钢制屋顶在爆炸期间坍塌到池子里,可能使水无法到达池子,或者至少使池子充满了碎片。但1号机组反应池中的燃料所产生的热负荷比其他机组要小,因此它所构成的直接威胁似乎较小。2号机组的热负荷比3号机组高,但仍有屋顶,所以无法看到里面的情况。然而,仅仅是计算一下池子的体积、乏燃料的热量乘以没有电力提供循环和冷却的天数,就可以清楚地看出,1号和2号机组乏燃料池很快就需要恢复冷却,否则它们也会受到威胁。

日本自卫队和防暴警察动用了消防车和水炮,试图冷却3号机组的乏燃料池。即使在反应堆建筑的顶部被炸掉之后,也不清楚有多少水到达了水池。东京电力公司
在水池中加水对于降低厂址周围的辐射水平也至关重要。水将提供一个重要的屏蔽,以防止乏燃料的辐射;然而,工人们仍将面临氢气爆炸抛向3号和4号机组之间地面的放射性碎片的威胁。这一点和露天水池发出的 "光亮 "使该区域的大部分地区成为禁区。一名在靠近反应堆的消防车上的工人在两分钟内就吸收了10雷姆的辐射--这是美国核电站工人全年允许接受的最大辐射量的两倍。

一辆被称为 "麒麟 "或 "长颈鹿 "的卡车,通常用于在高层建筑工地泵送混凝土,向4号机组乏燃料池送水。这辆卡车很快就被其他卡车所取代。

直到3月22日,向油池供水的能力才得到改善,当时一辆带有58米长铰接臂的巨型卡车抵达。它可以每小时精确地将高达120立方米的海水引向高处的燃料池,这比直升机的空中投放或地面的消防水龙更为有效。卡车可以驶入、停放,然后远程操作,这意味着人类的辐射暴露可以保持在最低限度。现在在福岛第一核电站的单辆卡车,最终会有来自中国、德国和美国的卡车加入。
虽然向反应堆和水池供水是日本人的首要任务,但他们也投入了大量时间和精力来恢复福岛第一核电站的电力。工人们慢慢地从外部引入新的线路。他们终于在3月20日恢复了2号机组的场外供电,并在接下来的一周内逐步为其余机组送电。然而,NRC的工作人员对日本人的电力恢复工作表示怀疑。连接电缆是一回事,但让被淹没的设备通电是另一回事。

"我们看不出电力的事情在哪里是任何解决方案,"查克-卡斯托告诉他在东京的同事。很有可能,水灾已经使反应堆和控制室内的一些电路和仪器设备无法使用。事实证明,他们的判断部分正确。即使在2号机组电源板通电后,工作人员又花了六天时间才打开主控制室的灯。但由于场外电源的可用性,工人们最终得以从消防车转为电力驱动的临时水泵,将水输送到反应堆堆芯。)
事故发生一周后,辐射水平仍然很高,要派工人对已安装的设备进行必要的连接和维修,即使不是不可能,也很困难。甚至还没有人能够接近受损的建筑物,以绘制出辐射量最高的区域图,如果要派遣人类工人到现场,这些信息是至关重要的。然而,消防车的读数表明,这些辐射水平是致命的。
在电话里,卡斯托听起来疲惫不堪--而且气急败坏。他在白弗林特的同事们知道他正在全力以赴。"现在他基本上是一个24小时/7天的工作,"吉姆-维金斯在一次简报中解释道。"他的睡眠时间很短,他还能坚持,但不会太久。" 卡斯托的日日夜夜都被会议填满,他的待办事项似乎从未变少。美国大使馆的工作人员正在努力制定一个应急计划,以防辐射水平上升到足以威胁东京,而大使馆本身也不得不撤离。卡斯托受到压力,要求提供他没有的事故方案和剂量计算。
白石滩的NRC也没有,因为福岛暴露了该机构在核事故期间提供实时有用的建议以保护人们的能力上的巨大差距。几十年来风格化的事故计算机模拟证明对解释日本已经发生的事件帮助不大,更不用说做出可信的预测了。因此,每个人都在争先恐后地对事故的严重程度和可能恶化的程度做出高置信度的评估。
在白石林特值夜班的马蒂-维吉里奥向卡斯托保证,NRC的保护措施小组正在进行剂量估算。"我们正在进行计算,看看我们认为最坏的情况下和最好的情况下,你附近的辐射水平,"维尔吉利奥解释说。"那就太棒了。"卡斯托回答。该小组知道,法国大使馆对东京报告的放射性碘水平感到担忧,已建议法国国民撤离东京地区。鲁斯大使可能很想知道法国人是否知道一些他不知道的事情。
日本政府和被派往东京协助事故应对的美国人之间的关系偶尔会变得疏远和紧张。这显然让大使馆和总部的NRC工作人员感到沮丧。卡斯托在电话中说:"他的政治动态和......组织动态,简直是,你知道的,难以理解。"他对正式的手续感到不满。他对一些会议的形式化感到不满--"这可能又是那些漂亮的--面子上的东西之一,"他说,"在即将到来的一次会议上。至少在他看来,这些手续占用了宝贵的时间,而日本人也没有多余的时间。
至于东京电力公司,该公司与NRC团队之间的对话几乎不存在。当NRC专家终于有机会与公司代表坐下来时,会谈并没有特别的成果。约翰蒙宁格说:"他们说他们不需要任何帮助,一切都在完全控制之中,完全在控制之中"。
虽然日本人从未预料到福岛会发生如此复杂的事故,但NRC也没有预料到。不过,这并没有阻止该机构进行后座驾驶。蒙宁格对该机构的狭隘关注提出了质疑,他认为该机构在处理正在发生的、远未得到控制的多层面危机时,关注的范围很窄。"他们有一个优先事项。他告诉白弗林特,"3号机组"。"一旦他们完成了这一点,他们将确定下一个优先事项。"
对于美国团队来说,并不缺少优先事项--而且随着每次电话交谈,这个清单似乎都在扩大。
很快,随着危机的恶化,NRC面临的最有争议的问题将浮出水面。华盛顿的高级官员们想知道一件事:情况会变得多糟糕?对于NRC来说,这是一个充满各种影响的问题。该机构多年来一直淡化核事故的风险,认为真正的 "最坏情况 "永远不会发生。现在,它被要求做出相反的假设。

美国和日本负责福岛核事故应对工作的联邦机构名单中,有一些熟悉的名字,如能源部、国务院和环保局。但它也包括一个很少有美国人听说过的政府实体的小骨干,包括国家大气释放咨询中心。该中心被称为NARAC,使用计算机模型和地理数据来绘制释放到大气中的有害物质的扩散图。它的预测旨在帮助紧急情况下的决策者,它的模型能够更准确地预测辐射羽流的移动,其距离比NRC的RASCAL代码远得多。
此时此刻,美国政府各部门的专家都在努力解决这些问题:最坏的情况到底是什么,如果发生这种情况,福岛第一核电站可能会有多少辐射泄漏?答案不仅对日本和那里的美国公民有影响,而且可能对美国本身也有影响。为了做出这些预测,专家们首先必须就所谓的源项达成一致,即评估有多少放射性物质可能从反应堆和燃料池中实际释放到环境中。材料的类型和释放的时间也是预测放射性羽流将在哪里传播和它们可能造成的损害的性质的关键输入。美国政府的底线问题是:无论是在国内还是国外,这种释放会对美国人构成什么威胁,必须采取什么措施来保护他们?如果不对源术语有更精确的理解,这个问题的答案仍将令人沮丧地难以捉摸。

放射源术语解释
源项界定了核电站事故期间释放的放射性物质的类型和数量。放射源术语取决于许多变量,包括核燃料中放射性物质的初始量,有多少放射性物质从受损燃料中释放出来,有多少放射性物质被保留在核电站内,有多少释放到环境中,在环境中可以被输送到下风社区。
像碘-131和铯-137这样的高放射性物质,即所谓的裂变产物,是驱动核发动机的核链反应的副产品。一个运行中的核反应堆堆芯含有几十种不同放射性同位素的混合物。这些同位素的数量取决于反应堆的功率水平和反应堆运行的时间长短等因素。
放射性物质是不稳定的,并会释放辐射以寻求达到稳定的形式。给定数量的放射性物质的一半衰变所需的时间称为半衰期,从几分之一秒到数百万年不等。在反应堆事故中,停堆后反应堆堆芯损坏的发生时间越长,半衰期短的放射性物质就有更多的时间衰变为稳定的物质,从而减少源项。
不同的同位素具有不同的放射性特性,这决定了它们对环境、对人类和其他生物体的相对危害。某些同位素,如钚-239,会释放出α粒子,这种粒子不能穿透皮肤,但在人体内却特别危险,因此α发射体如果被吸入或摄入,是非常危险的。另一些粒子,如锶-90,则发射β粒子,其穿透力比α粒子强一些,但如果在体内发射,其危害性仍然更大。相反,高能伽马射线穿透力强,因此像铯-137这样的伽马射线发射体可以从体外进行破坏。
不同的放射性同位素也有不同的化学形式,这决定了它们在反应堆内、环境中和生物体内的表现。例如,β-发射型碘-131在环境温度下会变成气体,可以在环境中远距离运输,如果吸入或摄取,则集中在甲状腺中,可以提供高剂量。但幸运的是,它的半衰期较短,只有8天,不会在环境中持续存在。相比之下,钚239在高温下仍为固体,不易散失,但半衰期为24,000年,并有在肝脏和骨骼中沉积的趋势,因此在环境或人体中非常持久。
这些特性决定了辐射释放不同阶段的相对危害。在事故的早期阶段,人们可能会沉浸在空气中,吸入空气中的羽流。在事故的后期阶段,羽流过后,人们可能会暴露在地面和其他表面以及食物和水中的污染中。污染的粉尘颗粒还可以被气流带起,吸入空气。

当事故导致燃料棒包层过热而破裂,但在燃料颗粒受损前被阻止时,释放的放射性气体仅限于被困在颗粒和包层之间的空间,包括惰性气体、碘-131和铯-137。如果不及时阻止过热,燃料颗粒本身就会破裂,使一些被困在颗粒内的放射性物质与放射性气体一起释放。最终,燃料颗粒本身会熔化,并释放出范围更广的同位素,包括钚239和镅241。核心受损的部分越大,可供释放的物质数量就越多。
一个正常运行的反应堆安全壳的设计是为了使反应堆内的空气中的放射性物质不至于释放出一小部分--少于1%。如果安全壳通风是必要的,可以使用过滤器来防止放射性物质逸散到环境中。然而,如果安全壳屏障被破坏或被绕过,则会有更多的放射性物质泄漏。
即使安全壳失效,也很难确定随着时间的推移可能释放的实际数量,因为从损坏的燃料中释放的放射性气体和颗粒可能会冷却并 "盘出"--即粘在不同的表面上,并被保留在工厂内。但即使是这些物质最终也可能会再次加热并逸出。
一旦源项被开发出来,天气条件就会被定义,处于危险中的人群也会被确定。根据这些信息,就可以估算出放射性物质从核电站逸出的危害。但其他变量也是一个因素。风可能会将放射性云层吹向或吹离人口稠密的地区。如果在羽流经过头顶时开始下雨,那么离受损核电站60公里以外的城市可能比较近的城市面临更大的风险。
虽然在估算风险时使用了源项,但实际的危险性取决于在事故期间甚至在事故发生后很长时间内无法明确回答的问题。燃油何时受损?燃油损坏了多少?燃料受损的程度如何?从受损燃料中释放出的放射性物质有多少被保留在工厂中?根据这些重要问题的最可能的答案,运用巧妙的科学方法来估算源项。

奥巴马总统在3月17日向全国发表的讲话中作出了保证。"我们预计有害的辐射水平不会到达美国,无论是西海岸、夏威夷、阿拉斯加,还是太平洋上的美国领土,"他说。"这是我们的核管制委员会和许多其他专家的判断。" 但在幕后,这些专家仍在争论这些数字,甚至反应堆和燃料池内部的情况也不清楚。
加利福尼亚Diablo Canyon和San Onofre核电站的辐射监测器已经检测到碘-131的读数,略高于NRC所说的 "最低可检测活动水平"。它大概是从8700公里外的福岛吹来的。如果这些水平继续增加,总统有可能后来不得不反悔,下令采取反制措施,比如禁止从某些地区运输牛奶。这可能会导致公众的信心大打折扣。
在科学家和行政人员中,关于辐射威胁的不同观点比比皆是,显然是在白宫情况室的保密范围内讨论出来的,那里聚集了许多机构的官员。美国驻东京大使馆也在进行讨论。两地对NRC两天前提出的驻日美国公民80公里撤离的建议,一直存在内部分歧。现在,根据反应堆西北20到30公里之间的空中测量结果显示,四天内的暴露率超过1雷姆,即环保局的疏散标准,NRC确信它做出了正确的决定。但该机构继续为这一决定而受到热议。3月18日,核能研究所联系NRC,抱怨80公里的疏散可能会削弱公众对这个国家15公里应急规划区的信心。
回到白弗林特,NRC的核安全和事件反应办公室的安全行动主任特里希-霍拉汉和她的同事们正在仔细研究他们从NARAC收到的美国领土的一些令人震惊的剂量估计。由于NRC自己的RASCAL模型范围有限,该机构不得不依靠NARAC使用其更复杂的羽流传输模型进行更深入的研究。采用NRC提供的源条款,NARAC的模型发现,阿拉斯加一岁儿童的甲状腺剂量可能高达三十五雷姆,是环保局剂量阈值的七倍,这将引发对碘化钾管理等对策的需要。
但NRC认为,NARAC的一些假设似乎有点牵强。阿拉斯加的放牧奶牛在3月中旬的潜在辐射暴露就是一个例子。"奶牛被关在室内,"霍拉汉在电话中告诉雅茨科。"甚至连供水都是内部的,因为它们不在外面。所以我们取消了这个剂量。"
假设冬季在阿拉斯加放牧牛群只是NRC试图解决的一个更大问题的一个方面:白宫要求进行 "最坏情况 "评估。从总统的角度来看,这种做法是有意义的:如果即使在最悲观的假设下,福岛对美国公众的风险也很小,那么总统就可以继续提供保证,而不必担心他以后会被指责低估了威胁。
与白宫一起推动最坏预测的还有参谋长联席会议主席迈克-穆伦上将。"我的核电界一生都在教导我,要围绕最坏的情况可能性进行规划,"他给奥巴马的最高科学顾问写信。"这在很大程度上与保持我们[海军]工厂的安全有很大关系。"
然而,最坏情况的概念对NRC的思维方式来说是一种厌恶。几十年来,核管制委员会的法规和政策被明确设计为避免考虑最坏的情况,因为人们认为最坏的情况不太可能发生,不值得考虑。计算最坏情况下的源项属于同一类别。
核管制委员会在提出福岛周围80公里疏散的建议时,已经超出了它的舒适区,其依据是它认为极不可能的源项假设。现在,它被要求考虑更极端的情况。
相反,核管制委员会更愿意把重点放在它认为更现实或 "最佳估计 "的情况上。核管制委员会刚刚花了几年时间开展了一个名为 "最新反应堆后果分析 "的研究项目,目的是通过计算 "现实的 "严重事故源条件来平息公众对核电的恐惧。这些数字比以前的估计要低,NRC对最初的研究结果很满意。但现在,当人们比以往任何时候都更需要一个合理的观点时--至少在NRC看来是这样--白宫似乎要求NRC将其方法抛出窗外。
白宫希望NRC向NARAC提供一个来源术语,假设1、2、3号机组堆芯中的燃料以及1、2、3、4号机组乏燃料池中的燃料100%已经熔化,1-3号机组主安全壳完全失效,因此所有七个来源的辐射都会释放到环境中。
雅茨科对这个要求感到失望。他质疑NRC是否被要求假设一个事实上不可能发生的事故--这个事故基本上会使所有堆芯和乏燃料汽化,并全部喷射到环境中。"显然,在某些时候有一个物理现实,某些事情就是不可能发生,"雅茨科说。尽管这次事故很糟糕,但并没有可信的物理机制可以像福岛的轻水反应堆那样,将整个堆芯汽化。即使在切尔诺贝利,一种更不稳定的反应堆类型,经历了失控的连锁反应和大规模的蒸汽爆炸,大多数核心材料仍然在反应堆内。
"有最坏的情况,还有可能的情况。"雅茨科告诉霍拉汉和白火石的团队。"所以我认为我们应该产生的是一个最坏的情况,实际上是可能的。" 他说,相反,NRC被要求设想相当于 "小行星撞击地球的同时,流星撞击地球 "的核情况。霍拉汉同意回去与反应堆安全专家再次商议,并提出一些新的分析。
当天下午早些时候,雅茨科与日本大使在马萨诸塞大道上的大使馆里进行了四十五分钟的慰问和商务电话相结合的访问。NRC的工作人员希望这次访问能促进华盛顿和东京之间的沟通。"我们现在在这里有一个巨大的机会,"雅茨科在前往会议之前曾告诉他的团队。"我们有一位大使,他基本上想提供帮助,如果有必要的话,他可以传递信息,帮助移动一个僵局。"

3月18日晚上9点左右,查克-卡斯托从与东京电力公司董事长和公用事业公司首席核电官的会议上回来,给白弗林特的同事打电话,向他们介绍最新情况。"这是一次融洽的会面,"他说。与之前的几次接触不同,这次东电高管向美国人求助。
虽然NRC仍然专注于寻找冷却乏燃料池的方法,但东电更担心反应堆本身--尤其是反应堆内部的盐分积累。随着消防车不断地抽入海水,大量的盐分在反应堆容器底部堆积,有可能堵塞水流,干扰燃料的冷却工作。此外,海水对金属的腐蚀性比建造反应堆时使用的淡水更大。在福岛被迫使用海水时,日本人想咨询一下这将给他们带来的问题。他们现在正在请求援助。
雅茨科在一旁听着。"你觉得那个项目组应该是NRC的人还是其他什么人,比如说可能是INPO之类的?" 卡斯托同意,NRC和核电运行研究所都应该参与进来,还有在辐射剂量和去污方面有专长的能源部。
"我认为这是任务的重大变化。"卡斯托告诉雅茨科。"先生,我相信他们正在向我们寻求解决方案。. . . .我想他们是. .绝望的选择。"
雅茨科提到的加强工业界在美国应对事故中的作用并不是假设,甚至在他们发言时,细节也在最后确定。行业专家组将在NRC总部集合。疲惫不堪的怀特弗林特团队希望新军能减轻NRC肩上的一些负担;如果运气好的话,工业界的参与甚至可以鼓励东京电力公司和日本官员更积极地提供信息,接受更多的帮助。
具有特殊专长的参与者,例如曾设计福岛第一反应堆的通用电气公司,将被要求提供将水引入燃料池的指导。其他行业代表将应邀帮助日本设计短期和长期解决方案。
这不会是简单的事情。NRC方面计划通过日本的外交渠道,达成一项东京在政治上可以接受的合作协议,并试图获得有关福岛第一核电站条件和辐射水平的更好信息。
但更好的数据只能在一定程度上改善情况,同样重要的是日本人的明确行动计划。维尔吉利奥观察到,"在优先事项方面,他们几乎和风向的变化一样频繁,"。"这不是一个好情况"

"我只是想弄清楚谁是这里的实力派,"查克-卡斯托说。行业财团要想成功,就必须与日本真正的决策者达成共识,而查克卡斯托并不确定那些人是谁。"东电是正确的组织,还是我们应该去找MOD(防卫省),或者谁?"
3月19日午夜过后不久,在怀特弗林特,卡斯托刚刚离开与罗奥斯大使的会议。罗斯知道他可能很快就会面临一个关键性的决定:如果福岛第一核电站的情况开始恶化,他是否应该准备下令更广泛地疏散美国公民并关闭大使馆?和白宫一样,他也要求获得关于最坏情况的更好的数据--这些信息将使他能够决定无论事情变得多么糟糕,留下来是否安全。能源部已经给了罗斯一个事故方案的结果,而卡斯托没有审查。NARAC模型,使用源术语称为超核心,表明在大使馆的剂量可能超过1雷姆四天,这将需要撤离根据环保局的指导方针。当罗斯向卡斯托询问这些数字时,卡斯托后来告诉维尔吉利奥,他感到 "被蒙蔽了"。就连为大使提供建议的美国专家也没有协调好他们的工作。
在回应白宫之前的请求时,NRC--尽管它有所保留--已经在制定它认为最坏的情况下涉及1号到2号机组的方案。(它也在分析一个更 "现实 "的情景,以备不时之需。)但现在,大使显然想要预测更极端的情景,即福岛第一核电站5号和6号机组也熔毁。对维尔吉利奥来说,这个要求太过分了,因为5号和6号机组相对稳定。他还推测,这一结果将表明需要撤离东京。"这就是为什么我们试图做一个最坏的情况,鉴于我们现在的条件,这真的很有意义,"他说。"我的意思是,团队昨晚花了半个晚上的时间,试图找出我们从哪里开始。"
"好吧,我也很欣赏这些工作。"卡斯托说。"我希望他能转向DOE说,给我最坏的情况。"
"你知道那句老话,"维尔吉利奥警告说,"'小心你所要求的东西。”
"我想他们是想把一些东西传递给大使馆的员工,让他们知道这里是安全的......不管发生什么事--即使发生了极端情况,在东京也是安全的。"卡斯托说。
为大使找到正确的答案--或者至少是一个最好的猜测--变得更加迫切。季节风即将开始向东京方向吹来,并在这个方向上持续十二个小时。
但这并不是一件容易的事。核管制委员会、能源部和白宫科技政策办公室之间关于是否要评估最坏的情况,以及实际上最坏的情况到底是什么的争论在接下来的几天里继续酝酿,并成为各机构之间相当大的摩擦的根源。虽然NRC的应急计划战略包括了根据风格化的案例来估计源项的能力,但NRC迫切需要产生一些准确模拟真实世界事件的东西,这让该机构陷入了困境。没有人想过他们要为像福岛这样复杂的事故实时地进行模拟。
3月20日,NRC的吉姆-威金斯(Jim Wiggins)在一次明显的挫折中说:"我仍然不会让任何人在这里使用'最坏的情况'这个词......因为大约有5种情况。.因为大约有五个最坏的情况"。
白宫和能源部对NRC的表现也是怨声载道。例如,他们发现NRC一直使用的源术语有错误。当NRC对4号机组乏燃料池进行建模时,它假设已经释放了相当多的碘-131。但最近排放到该池中的燃料已经老化了三个多月。在这段时间里,大部分碘-131应该已经衰变了。事实证明,NRC收到了错误的信息,导致工作人员认为最近一批燃料是在事故发生前一个月才从反应堆中排放出来的;因此,NRC的模型极大地高估了4号机组火灾所造成的碘释放量和由此产生的对甲状腺的辐射剂量。但在这一错误被发现之前,NARAC曾使计算跨太平洋的剂量,发现了一些令人震惊的高结果--例如,加利福尼亚一岁儿童在两个月内的甲状腺剂量为4雷姆(40毫西弗),但这些剂量仍低于保护行动的阈值。机构间的竞争更加剧了困难。早期,NRC在怀特弗林特的团队抱怨来自能源部在国家实验室的专家的干扰。能源部后来用自己的批评进行了回击。一份由桑迪亚国家实验室的两位专家准备的事故后评估报告批评了NRC,称该机构 "似乎直到事件发生四五天后才积极介入"。此外,根据桑迪亚的研究报告,NRC的应急计划人员 "非常不愿意 "与自己的研究人员同事进行接触,他们此前曾对与福岛发生的事件非常相似的事件进行分析。据报道,其他桑迪亚专家也驳斥RASCAL是一个 "玩具模型",不应该用来研究真实世界的事件。

3月19日晚上8点,布莱恩·雪伦主持召开了一个电话会议,向NRC的其他工作人员通报了当天事件的最新情况。他报告说,下午与行业财团的会议进展顺利,超过了原计划的九十分钟。行业人士似乎很愿意与东京电力公司密切合作,提出建议或支持。能源部将利用其NARAC资源,根据对东京的预测风向变化来预测东京的剂量率,但在这一点上,似乎没有理由改变在日本的美国人的80公里疏散区。
不到一个小时后,查克-卡斯托打来了电话。"这是今天的危机,"他对维尔吉利奥和雪伦说。在拒绝了几天的信息请求和帮助提议之后,现在东电指责美国在拖延时间。
鲁斯大使、他的工作人员和卡斯托刚从与公用事业公司的一次会议上回来。东电公司的官员们想听听NRC对辐射水平和反应堆中盐分积累的评估--这是东电公司一天前才要求的。"好吧,说实话,我的后口袋里没有钱包,"卡斯托告诉他的同事。"我说,'好吧,你昨天就问过我了。有很多信息,有很多分析,我相信我们正在努力。" 东电公司很坚持。"他们基本上说,我们需要这些东西立即。"
现在是时候让NRC退一步了,卡斯托告诉维尔吉利奥。国防部愿意带来任何需要的重型设备。"我们不负责后勤方面的工作,"卡斯托说。"这不在我们的工作范围内。" 而新的产业联盟可以与东电公司进行更紧密的合作。
卡斯托说,作为对NRC持续提供技术援助的权衡,应该期望日本人交出数据。"我们不知道反应堆的状况......,安全壳的压力是多少,反应堆的压力是多少,这些东西是否满了。我们不知道反应堆的状况......,安全壳的压力是多少,反应堆的压力是多少,这些东西是否已经满了。尽管如此,所有这些都是没有意义的。底线是获得水。他们需要把淡水注入反应堆。"
开始为反应堆提供淡水的方法之一是让海水淡化设备启动并运行,但这必须等到现场恢复供电。回到白弗林特的团队答应审查关于盐的问题的研究论文,然后给卡斯托和同样从东京赶来的蒙宁格回复。
"我很高兴你提出来,因为让我说清楚。"蒙宁格说。"我们真的很需要你们做脑电波,给出建议。我们不能真的读到东西,并提出想法和建议之类的东西。我们想成为,你知道的,油脂。" 东京小组被永无止境的危机流所困扰,或许只是太过节拍,没有花宝贵的时间去仔细研究科学研究。此前,蒙宁格曾对同事们说,他渴望 "睡100小时"。

3月20日周日上午10点,行业代表与白石林特的NRC运营团队一起参加了电话会议,进行头脑风暴。行业财团在NRC总部对面的万豪酒店工作,同意当晚或次日派两名技术人员前往东京,与查克-卡斯托合作,然后将他们嵌入东京电力公司的应急运营中心。每个人都希望,这可能会改善通信。

几乎从事故一开始,日本核工业就向美国核工业求助,让NRC成为一个旁观者。3月12日,美日核电合作企业GE-Hitachi在日本的现场代表联系了总部位于芝加哥的公用事业公司Exelon,并要求Exelon对其机队中与福岛第一核电站相同设计和年份的反应堆进行事故模拟。然而,这些信息并没有被证明是非常有用的--Exelon试图在其四城工厂的模拟器上模拟1号机组的情况,预测的一次安全壳压力只有报告的3%)。
核能研究所似乎可以获得NRC所没有的宝贵信息。例如,核能研究所拥有委员会一直在寻找的剂量率。NRC的信息往往来自意想不到的地方。关于菠菜中辐射水平的细节来自《华尔街日报》。"令人惊奇的是,人们知道这些东西,而我们似乎无法得到它,"White Flint的一位成员惊叹道)。) 也许有了工业界的牵线搭桥,情况会有所改善。
4号机组乏燃料池的状况仍然让NRC小组担心。虽然在3月20日,日本人终于开始使用消防车,然后用泵车向4号机组水池喷水,就像他们在3号机组已经做了几天一样,但工人们从如此远的距离射水,"你有令人难以置信的损失,"蒙宁格告诉他的同事。媒体报道说,这些消防车进进出出,直升机在做这个工作,超容量的抽水系统。但是,当你真正进入东京电力公司,并开始与工程师交谈时,你会发现,它真的没有那么有效。" 如果它是,辐射水平会下降,但是,当被追问这个问题时,日本人报告说没有变化。
NRC仍然相信池子是干的--这个观点与日本人的信念不一致。蒙宁格警告说:"我们必须非常小心,因为我们以前就因为忽略了这个信息而惹上了麻烦。"
如果水池事实上是干的,那么它所造成的威胁是巨大的。炽热的燃料现在可能已经融化在混凝土池底。而坐在那下面的,就是那个充满了超过一百万加仑水的火炬。如果熔化的燃料到达了火炬,它几乎可以瞬间蒸发掉那些水,引起强大的蒸汽爆炸,可以将放射性核心物质推向远方。(然而,正如NRC早先认为水池是空的一样,对熔融燃料的担心也被证明是没有根据的。第二天的计算机模拟显示,燃料的温度不足以融化池底。)
在另一个话题上,蒙宁格说,经过几天的寻找邀请,他和吉姆-特拉普终于来到了东京电力公司的应急行动中心。它的规模令他们吃惊。"这个地方很庞大,"他说。"那个房间里大概有250、300人。" 蒙宁格告诉他的同事们,除了东电运营的庞大规模外,对该公用事业运营中心的访问还有一个值得注意的地方。"有大量的抗议者 摄像机和警察包围着东京电力公司的设施" 官方访客现在通过地下车库被撵了进来。
假设4号机组池中的乏燃料仍被水覆盖,每天需要增加72吨水才能弥补蒸发的损失。日本人的目标是至少有这么多。2号机组水池的目标是每天20吨;3号机组,每天10吨;1号机组,每天5吨。但没有人知道这些水有多少到达了水池,又有多少错过了水池,流到了反应堆建筑的其他地方。
"人们担心的一个问题是,他们把现场变成了沼泽地,"蒙宁格说,"但另一个问题就是污染和所有这些没有进入乏燃料池的水的径流。"

水的问题
海啸引发的水淹没了福岛第一核电站,使其几乎所有安全设备的电力供应中断。
缺水损坏了1号、2号和3号机组的反应堆堆芯,并有可能损坏1号、2号、3号和4号机组乏燃料池中的燃料--如果这还没有发生的话。
由于缺乏淡水资源,工人们试图通过向反应堆堆芯注入海水来解决这些问题。但海水会更快地腐蚀反应堆部件,并留下盐分,最终可能会堵塞冷却水的流动。
从直升机上倾倒的水和从消防车上喷洒的水旨在重新填充池子并保护乏燃料不受损害。
但是,漏掉乏燃料池的水最终可能会流到反应堆下面的建筑物中,并淹没它们的地下室。如果洪水淹没了重新运行的电力线另一端的安全部件,挣扎在福岛核电站重新供电的工人可能会发现他们的努力受挫。
具有讽刺意味的是,水带走了响应者可用的大部分选择,让他们没有任何选择,而不会有潜在的灾难性后果。

缺乏有关乏燃料池状态的信息只是造成不安和阻碍机构间就合理来源术语达成共识的众多因素之一。虽然核管制委员会认为它终于向能源部和NARAC提供了他们所寻求的最坏情况下的来源术语,但NARAC仍在继续要求核管制委员会提供更多信息。第二天早上8点半,白宫正在召集交战各方开会。那次会议的目标是在科学的基础上达成一个公共政策的决定,但在源条款的情况下,科学是什么,但不可靠。变数太多,更不用说偏见了。
掌握源术语的正确性远不止是学术上的问题,而是关系到美国平民和军事人员的安全。牵涉到在日本的美国平民和军事人员的安全,还有可能牵涉到太平洋岛屿领土、阿拉斯加、夏威夷,甚至美国大陆的数百万人的安全。威胁是否真实到足以分发碘化钾片来减少辐射对甲状腺的影响?低估危害可能会让很多人受到伤害。高估它们可能会导致大量人员不必要的移动--这本身就可能导致伤亡。
现在,问题的关键在于,NARAC应该使用 "现实的 "最坏情况还是 "最坏的 "最坏情况。但谁又能说得清,在已经发生了那么多极端事件的情况下,此时什么才是真正的 "现实 "呢?
为了打破僵局,雅茨科的办公室希望NRC不仅要派一名技术专家参加会议,还要派一名具有高层资历和经验的人与NARAC所在地的能源部副次长史蒂文-青木博士 "针锋相对",以压制NRC的立场。查理-米勒,一位资深的部门主管,被招致麾下。维尔吉利奥认为,一个成功的结果将是 "一个足够高的协议,我的人不会继续对着电话来回敲打,与我们这个级别的人讨论什么是假设,他们实际上会为我们做一些计算。"
不过,这很可能说起来容易做起来难。正如NRC副执行主任迈克-韦伯告诉米勒的那样,"可能你会发现,随着每一方的权衡,每个人对最坏的情况都有不同的定义,因为他们自己的......所以我们必须达成共同的协议来推进。"
而对于缺乏明确答案的不耐烦,在众多联邦机构中也在不断增加--这些机构都与这个决定息息相关。正如马蒂-维吉利奥所说:"国防部想知道他们的船在哪里移动。环保局和其他机构想知道西海岸的情况。HHS[卫生和人类服务]想知道什么样的水平,以便就是否应该在某些时候推荐碘化钾[片剂]提出建议。而这一切都在不断地进行着。"
周一上午在白宫举行的那次会议上的许多付出和收获仍然是秘密。但讨论的核心是找到一种方法,在这种不确定性的情况下,对辐射风险做出最佳判断。情况是否严峻到足以让驻东京的美国人员下达撤离命令?白宫手中的一些数据表明,这可能是必要的。在另一个极端,是否应该像一些人所敦促的那样,取消80公里的疏散警告?最终,80公里疏散区一直维持到2011年10月,国务院将其缩减为20公里)。
即使在米勒前往白宫的同时,白弗林特团队也收到了重要的新信息,这些信息可能会极大地改变源项假设。4号机组乏燃料池虽然受损严重,但显然有水,一定程度上降低了那里的风险。"我们知道它是怎么进去的吗?"有人问。答案是否定的;也没有人知道池子里有多少水。
NRC选择在这时不试图改变源项数字。"我们花了两天时间来协商这个源头期限,"NRC的一名工作人员说。"我不知道我们是否想再花两天时间去谈判另一个。"
最后,白宫科学顾问、能源部和NRC就NRC尖锐地称为 "总统源项 "的方案达成了协议。该方案假设了三个反应堆和四个乏燃料池的释放量,但使用核管制委员会自己的计算机代码,即MELCOR,根据事故的计算机模型,对每个来源释放的放射性物质的数量进行了 "最佳估计 "模拟----在分析中引入了该机构认为的 "现实主义"。
NARAC对 "总统源项 "的研究结果得出了一个令人不安的结论:美国西海岸一岁儿童的潜在甲状腺辐射剂量为4.5雷姆,并没有远远低于环保局采取保护行动的5雷姆门槛,如服用碘化钾或阻断牛奶供应。所以,一些美国人对福岛可能影响他们的担心,或许并不像美国政府让他们相信的那样牵强。不过,因为这个结果低于临界点,所以它起到了作用:即使在最坏的情况下,也不需要采取任何措施来保护加州的儿童。
NARAC还决定用这个源项来评估日本的潜在剂量,也得出了一个令人震惊的结果。"你必须撤离[东京]和其他一切地方,"NRC的吉姆-戴尔报告说。
这促使怀特弗林特的工作人员再次抱怨其他机构继续参与源项演习的方式。"我们应该只有现实的模型,而不是这些超保守的最坏情况,"比尔-博查特说。
但即使是 "现实的 "模型也没有把事情简单化。NARAC也在运行NRC的 "可信的现实 "情景,该情景假设的安全壳损坏比NRC的MELCOR模型要小得多,并且没有从任何乏燃料池中释放。根据这些结果,日本的20公里疏散区不是太小,而是比需要的大。然后又出现了另一个惊喜:NRC很快发现,它又犯了一个大错误。它的 "似是而非 "的源项太低了,即使是 "现实 "的情况。虽然NRC试图掩盖其踪迹,为这个错误提出了事后的理由,但它对数学的糊弄并没有帮助委员会在机构间辩论中的地位。
数据最终显示,实际源项大于NRC的 "似是而非的现实 "情况,但远小于白宫和其他机构评估的更极端情况。美国西海岸的放射性碘浓度从未达到MELCOR源项所预测的水平。除了几个热点外,整个东京从未受到威胁,这些热点可能是由不可能但不利的当地天气条件造成的。
然而,剂量率数据确实支持从福岛第一核电站疏散区约50至67公里,仍然比日本政府最初建立的20公里区域或美国现有的反应堆事故16公里应急规划区大得多。
对于NRC来说,福岛第一核电站重新定义了 "现实"--这是该机构几十年来一直顽固抵制的东西。它不愿意认真考虑发生大规模放射性释放的严重事故的可能性,即使是出于规划的目的,这反映了该委员会通过玫瑰色眼镜看待事故风险和后果的倾向。
例如,直到2011年3月,核管会一直坚信,美国反应堆的任何现实事故都不会严重到需要超过16公里的紧急疏散。1979年三里岛事故后,NRC采用了这一适度的安全标准,为全国提供了第一次现实检验。从那时起,16公里区就一直没有受到侵犯。在NRC的心目中,像三哩岛这样的事故--一些燃料熔化,但安全壳保持住了,限制了放射性物质的释放--为美国核电站需要严格准备的最严重事故设定了极限。现在,由于福岛事件的发生,这种现实性和其他安全假设将受到严峻考验。


7

另一次游行,另一个国家,另一次熔断。



2011年3月发生的福岛第一核电站灾难让人想起30多年前的另一起早春熔毁事件。1979年3月,宾夕法尼亚州哈里斯堡以南的三里岛核电站2号机组反应堆堆芯发生部分熔毁,操作人员经过几天的努力才建立起控制。事实证明,三里岛事故的严重性远不及福岛第一核电站的危机,但这两起灾难有许多共同点:设计缺陷、设备故障和人为缺陷。这些都导致反应堆堆芯冷却不足,随之而来的是熔化、氢气爆炸、向空气和水中释放放射性物质,以及附近十几万居民的撤离。
也有明显的不同。三里岛2号机组是压水反应堆,不同于福岛的沸水反应堆。三里岛是由行业术语中的 "内部事件 "引发的,与福岛的 "外部 "地震和洪水事件不同。而福岛第一核电站面临的挑战要极端得多,不仅因为危机规模更大,涉及多个反应堆,而且因为运营商必须应对持续的电力完全中断,以及因道路受损而无法获得所需物资。更为极端的条件导致了更为糟糕的结果。
但是,为这两起事故铺平道路的疏忽的监管和工业做法却惊人地相似。全世界的核设施有32年的时间从三里岛的错误中吸取教训,并找到避免重蹈覆辙的方法。是否因为忘记了三哩岛的教训而为另一场灾难创造了条件?
简而言之,答案是否定的,也是肯定的。导致三里岛的许多错误在事故发生后被发现,并在一系列监管改革中得到解决,取得了不同程度的成效。在美国,控制室的仪表得到了改进,反应堆堆芯冷却和安全壳隔离系统得到了加强,操作人员的培训得到了强化,应急准备演习得到了加强。世界其他地方也采用了其中的一些改革措施。但导致三里岛事故的一些关键因素却被美国和国外的监管者忽视了。三十年后,当福岛事故的浪潮袭来时,这些未被吸取的教训仍未被重视。这两起事故都源于一个共同的危险信念:像三里岛或福岛第一核电站这样的事故不可能发生。

1979年3月28日,三里岛事故的起因是向2号机组蒸汽发生器提供冷却水的系统中的一个泵意外地停止了运行,原因一直没有确定。这引发了一系列事件,导致反应堆从接近全功率的状态下自动关闭。这是一年中该冷却系统第13次出现问题而被迫关闭。在推动重启反应堆并恢复发电盈利的过程中,没有人找到问题的根源。这一次,运气用完了:设备故障、工人失误和设计缺陷的组合,将警告信号转化为灾难。
当事故发生在凌晨4点01分时,2号机组离它的第一个生日只差36分钟。反应堆是巴布科克-威尔科克斯公司的压水设计,能够产生大约九百兆瓦的电力。三里岛的所有者,大都会爱迪生公司,是一家小型公用事业公司,没有什么核电运营经验。
在压水反应堆中,流经堆芯的冷却水被维持在足够高的压力,以防止其沸腾。为了控制压力,反应堆容器连接到一个被称为压水机的罐子上,罐子里通常有一半装满水,一半装满蒸汽。操作人员可以加热内容物以增加堆芯的蒸汽压力,也可以加入冷却水以达到相反的目的。三里岛的操作人员被教导要确保增压器永远不要完全充满水,这种情况被称为 "固态",因为这样他们可能会失去对反应堆容器压力的控制。
2号机组关闭数秒后,三台备用应急泵自动启动,恢复冷却水流量,并恢复通过蒸汽发生器排除热量。但两天前因维修工作而关闭的一个阀门仍然关闭,原因至今不明,挡住了所需的水。操作人员在8分钟内没有注意到这个关闭的阀门。
由于新的冷却剂没有去除热量,反应堆容器内水的温度和压力开始上升。压力的上升导致增压器顶部的溢流阀打开,并将水排放到安全壳大楼的收集罐中。由于反应堆已经关闭,它产生的热量比平时明显减少。这一点,再加上打开的溢流阀,使得反应堆容器中的压力降到了本应自动关闭的点以下。但阀门还是开着,冷却水不断从容器中流出。然而,操作人员认为阀门已经关闭,因为控制面板上的指示灯熄灭了。
1979年3月28日,宾夕法尼亚州哈里斯堡以南的三里岛核电站向2号机组反应堆提供冷却水的水泵停止运转。这是这个系统第13次出现问题,迫使这个已有一年历史的反应堆关闭。少量的辐射逸出,人们开始担心氢气爆炸。在接下来的几天里,数以万计的宾夕法尼亚人为了安全而逃亡。美国核管理委员会 。这种情况并非没有先例。1977年9月,在俄亥俄州托莱多附近的戴维斯-贝塞核电站,也就是三里岛的姐妹电站,在极其相似的情况下,溢流阀也卡住了。有一个显著的区别:俄亥俄州的反应堆当时是在一个低得多的功率水平上运行的,这给了操作员更多的时间来诊断问题并纠正它。遗憾的是,关于这次险些失误的信息并没有与当时正在运行的其他8座类似设计的反应堆(包括三里岛)或5座当时正在建设的反应堆的工人分享。戴维斯-贝塞的操作人员在大约20分钟内没有注意到溢流阀卡住的情况;而在三里岛,这个问题在两个多小时内都没有被发现。
在这期间,打开的阀门从反应堆容器中排出了数万加仑的冷却水--超过了它的一半。更糟糕的是,操作人员并不知道这一点,因为他们没有办法直接观察反应堆容器内的水位。虽然看起来很奇怪,但没有简单的测量仪。相反,他们依靠的是增压器中的水位,而增压器中的水位显示水位正在上升。一些意想不到的事情发生了,误导了他们:卡住的阀门已经把压力降低到足够大的程度,以至于堆芯中的水现在可以沸腾并形成蒸汽泡。就像从摇晃的苏打水瓶上取下瓶盖时发生的情况一样,膨胀的蒸汽泡使冷却液的体积增大,迫使增压器的水位上升,即使水的数量在减少。
另一组备用应急泵已自动启动,正在向反应堆容器提供补水。这一措施通常发生在反应堆关闭之后,因为功率的迅速下降降低了一次回路中水的压力和温度,使其体积减小或 "收缩"。但是,误导性的水位指示欺骗了操作人员,使他们认为加压机有过满和变固体的危险。他们关闭了应急泵,打开阀门,从反应堆容器中排出更多的水。
设计上的缺陷进一步削弱了操作人员对正在发生的灾难的反应。控制室的电脑尽职尽责地打印出警报和警告,但积压的异常情况越来越多,以至于打印机落后了两个多小时,一度卡住并丢失了关键信息。事故发生后几分钟内,控制室里就响起了一百个警报,增加了操作人员的压力,但提供的有用信息却很少。
设计也没有预料到三里岛事件的严重性。整个核电站都安装了辐射探测器,但其中许多探测器的辐射水平相对较低。随着反应堆堆芯的损坏,这些探测器上的刻度盘尽可能地移动,随着辐射量的不断攀升,无法提供任何有用的数据。探测到不断上升的辐射,本可以帮助操作人员诊断发生了什么,并了解他们的努力是否有效。相反,这些非标仪器只是告诉操作员他们有问题--这在当时已经不是什么新闻了。
一连串不可靠的信息削弱了操作员的反应能力,而信息真空则阻碍了工厂外的反应。州政府和联邦政府官员很早就知道三里岛出现了问题,但有限的技术阻碍了他们了解更多信息的努力。没有任何计算机链接可以为现场外的官员提供工厂状况的实时数据。他们只能通过闪光灯了解情况:25分钟前的反应堆压力读数,10分钟前的堆芯温度值,以及两分钟前的辐射水平。这就像用十几块不同拼图的碎片来拼凑一个拼图。可靠信息的匮乏促使NRC主席约瑟夫-亨德利(Joseph Hendrie)表示,他和宾夕法尼亚州州长理查德-索恩堡(Richard Thornburgh)"就像一对瞎子在摇摇晃晃地做决定"(引起了全国盲人联合会(National Federation of the Blind)的强烈斥责,因为他们强化了陈旧的观念)。
关机约两小时后,反应堆容器内的水位下降到足以暴露部分核燃料棒的程度。部分燃料过热并开始熔化。它的锆合金包层与水发生反应,产生大量氢气;部分气体通过卡住的泄压阀流入安全壳大楼。熔融的燃料像熔岩一样流向反应堆容器的底部,在那里开始烧穿6英寸厚的金属壁。幸运的是,工人们终于注意到泄压阀卡住了,并关闭了另一个阀门,以阻止冷却水的流失。
但他们发现自己正在努力更换损失的水,并恢复对受损核心的强制冷却。高压力和现在占据反应堆容器的氢气泡阻碍了抽进更多水的努力。最后,经过数次尝试和数小时的努力,操作人员终于将主系统减压到足以重新启动冷却剂泵并重新注入反应堆容器。他们为时已晚,未能阻止约一半的堆芯熔化,但却及时阻止了堆芯烧穿容器底部并溢出安全壳地面。
事故发生后大约10个小时,安全壳建筑内的压力骤增--发生了氢气爆炸。幸运的是,压力峰值没有强大到足以使巨大的钢筋混凝土建筑破裂,它保留了从部分熔化的核心释放的大部分放射性物质。但放射性物质找到了其他出路。
操作人员被愚弄了,以为系统中的水太多了,于是打开阀门,将更多的水排走。随着反应堆堆芯过热和熔化,这些水携带了越来越多的放射性物质。当它向四个收集罐移动时,水温和压力随着自然冷却而降低,溶解在水中的放射性气体自由冒泡。排气管线将4个集气罐与两个废气衰变罐相连。为了保持排水通道畅通,操作人员定期将这两个储罐中的内容物排放到大气中,放射性物质也随之游走。此外,部分设备还将放射性物质泄漏到辅助建筑中,随后从辅助建筑中逸出。
据报道,通风和其他流动路径向空气中释放了1000万居里的放射性物质,几乎全部以惰性气体氙-133和氪-85的形式存在。据东京电力公司目前估计,福岛第一核电站释放了大约1350万居里的惰性气体和大约相同数量的碘-131,以及大约50万居里的高放射性铯同位素。与惰性气体相比,放射性碘和铯对健康的长期影响更大)。)
花了大约一个月的时间,反应堆堆芯才变得相当稳定,其水温低于212华氏度的沸点。花了将近一年的时间,工人们才得以进入高放射性的安全壳建筑,以确定损害的程度。花了十多年时间,花费了9.73亿美元来清理事故。日本公司和政府机构为清理工作贡献了1800万美元和40名工程师。在大约150分钟内,10亿美元的资产变成了10亿美元的负债。

早在1979年3月的那一天之前,由于核电的安全问题和成本超支,美国公众对核电的看法就有很大分歧。20世纪70年代,抗议活动普遍增多,核能也引发了自己的集会。尽管很少有美国人了解这项技术,但许多人知道它可能是危险的,一些人大声反对使用它。但总的来说,即使对于那些举着 "没有核电 "牌子的人来说,核电的风险仍然是一个抽象的概念。现在,这种情况将有所改变。

3月28日上午8点左右,宾夕法尼亚州哈里斯堡WKBO电台的交通记者从他车上的CB扫描器中听到,警察和消防员正在三里岛核电站所在地的河边社区Middletown动员。WKBO的新闻总监给三里岛打电话,直接接通了反应堆的控制室。控制室的接线员告诉新闻记者:"我现在不能说话,我们出了点问题。"他把电话转给了工厂的所有者,位于宾夕法尼亚州雷丁市的大都会爱迪生公司。
在那里,大都会爱迪生公司(该公司在当地被称为 "大都会爱迪生公司")的发言人证实,该公司已经宣布了全面的紧急状态,但认为这是NRC在某些条件存在时要求的 "繁文缛节 "类型的事情。上午8时25分,WKBO广播了该厂出现问题的消息,依据的是该公司的解释。
不久之后,Met Ed发布了一份简短的新闻稿。"周三凌晨4点,三里岛2号机组的反应堆因系统机械故障而自动跳闸关闭。反应堆的冷却剂系统正在按照设计进行冷却,应该在今天结束前冷却完毕。不存在[熔毁]的危险。" 不久之后,美国各地的新闻编辑室里电报哗啦啦地响起了美联社的一条短讯:宾夕法尼亚州警察局接到通知,三里岛核电站发生了一般紧急状况。当时 "没有发生辐射泄漏",但大都会教育局官员要求州警直升机 "携带监测小组"。
事实上,到了早上8点,三里岛的站长已经清楚地知道,根据安全壳大楼的辐射读数,2号机组的燃料受到了一定的损害。到上午9点,华盛顿的NRC总部已经接到警报。15分钟后,白宫接到通知--恰恰在同一时刻,波士顿广播电台的记者打电话给哈里斯堡市长,询问该市对核紧急情况有何应对措施。"什么紧急情况?"惊愕的市长保罗-杜特里奇问。
漏洞百出、虚情假意的沟通还在继续,来自全球各地的数百名记者来到小小的米德尔镇,记录下这场史无前例的事故。从一开始,记者们就发现,来自当局的信息经常相互矛盾,或者是神秘得难以辨认。如果说紧张的宾夕法尼亚人正在寻找指导,那么至少在最初的几天里,负责人并没有提供指导。"对紧急事件的反应被一种几乎完全混乱的气氛所支配,"总统的三里岛事故委员会,也被称为Kemeny委员会,在七个月后的报告中总结道。
似乎没有人知道发生了什么或如何应对。这包括负责应急准备的州政府官员;NRC,它从三个不同的办公室评估事故,并最终从现场进行评估;Met Ed,其官员在工厂现场、雷丁以及其母公司通用公共事业公司的新泽西总部发布声明。
很快,几乎每一次交流都充满了不信任的色彩。在第一天上午11点的新闻发布会上,副州长威廉-斯克兰顿三世告诉记者,梅特埃德公司向他保证,"一切都在控制之中"。然而,就在他说话的时候,Met Ed公司就从工厂里排出了含有放射性的蒸汽。当天下午晚些时候,斯克兰顿会告诉记者:"情况比公司最初让我们相信的还要复杂"
对NRC来说,电话是主要的通讯手段,但监管人员和控制室之间没有专线。因此,委员会在最初的几天里不得不处理令人沮丧的不完整的情况(对于30年后渴望从日本官员那里获得信息的白火石工作人员来说,这一点可能会感到熟悉)。NRC的公共事务人员被媒体的电话淹没了;工作人员经常没有更新的信息可以提供。至于Met Ed,公用事业公司的公共关系团队几乎没有什么技术专长,而向记者介绍情况的管理人员很快就失去了信誉,不仅在媒体面前,而且在州和NRC官员面前也是如此。
由于缺乏可靠的信息,激起了公众的恐惧,NRC派遣核反应堆监管办公室主任哈罗德-丹顿到现场,他成了委员会的指路人。丹顿的任务是向吉米-卡特总统、核管会委员和工作人员以及每天下午晚些时候聚集在一起的大批媒体通报事故情况。
对于三里岛的许多邻居来说--就像32年后生活在福岛第一核电站周围的惊恐居民一样--最担心的是辐射释放的威胁,无论大小。如果三里岛在释放放射性物质,他们的安全程度如何?很明显,难以得到答案的原因是专家们自己也在问同样的问题。
到了3月29日星期四上午,三里岛流出的信息促使哈里斯堡的官员提出了撤离的可能性,这将是国家的号召。不到二十四小时后,州长索恩堡建议居住在三里岛半径8公里范围内的儿童和孕妇疏散,学校停课。联邦和州专家对是否需要采取这种激烈的行动意见不一 但索恩堡不愿意冒险,担心进一步的辐射释放。
三里岛事故的消息传遍了全球,数百名记者聚集在一起报道这一事件。下午的媒体简报会由NRC的哈罗德-丹顿(左下角的麦克风)主持,他被派往现场向媒体、NRC和吉米-卡特总统提供最新情况。美国核管会 这是第一次向渴望得到指导的民众发出的明确指令。总的来说,近15万人,不分年龄和性别,纷纷上车逃离,渴望在自己和问题反应堆之间拉开距离。

有人称三里岛是美国历史上研究最多的事故,至少到那时为止。事故发生两周后,卡特总统任命凯门尼委员会调查事故原因,并建议如何防止事故再次发生。美国参议院进行了自己的调查。NRC进行了多次调查。美国核工业举行了自己的三里岛验尸。各种审查人员普遍认为,事故主要是由于安全研究和审查过于狭隘地关注核电站的设计和硬件,而没有充分关注安全方程式中人的部分。
一些最严厉的语言来自达特茅斯学院院长约翰-G-凯梅尼主持的12人委员会。1979年10月,凯门尼委员会在进行了为期6个月的深入调查后,发表了一份直截了当的报告。
"根本问题是与人有关的问题,而不是设备问题,"委员会写道。"无论我们在哪里寻找,我们都发现了操作核电站的人、运行关键组织的管理层以及负责保证核电站安全的机构的问题。" 委员会还将矛头指向了 "各组织未能从以往的事故中吸取适当的教训"。结果,"我们确信,"委员会写道,"像三里岛这样的事故最终是不可避免的。"
报告说,问题的核心是一种普遍的态度,即核电已经非常安全,没有必要考虑额外的预防措施。凯梅尼委员会敦促 "这种态度......应该改变为:核电的本质是潜在的危险,因此,人们必须不断质疑已经实施的保障措施是否足以防止重大事故。"
核工业对这些结论不以为然。相反,它大肆宣扬报告中的另一个发现。"尽管核电站受到了严重的破坏 大部分的辐射都被控制住了 实际释放的辐射对个人的身体健康影响微乎其微" 在接下来的几十年里,核电的支持者们会团结在这一声明的背后,重复着 "三里岛没有人死亡 "的诡辩。这将成为全面安全改革的巨大绊脚石。
不过,多次的调查也确实带来了一些削足适履的结果。在三里岛事故导致的改革中,包括加强对工厂工人的培训要求,改变应急反应程序,以及改进控制室的仪器设备。现在,控制室的操作人员将大约10%的时间用于审查工厂程序的变化,并在全尺寸模拟器上复习技能。在三哩岛之前,工厂的操作员通常需要先诊断出发生了什么事以及原因,然后才能调用适当的响应程序。在三哩岛事件后,允许操作员在确定问题的原因之前,采取某些步骤来应对正在发展的问题。对控制面板进行了重新配置,并在相关仪表附近放置了开关,以便操作人员能够迅速核实使用这些仪表的效果。

此外,核管制委员会还采取了新的步骤,收集和分享有关核电站发生的问题的信息。自三里岛事件后的几年里,委员会向核电站业主发出了数千份关于反应堆遇到的设计、维护和运行问题的通知。早期NRC走得更远,成立了运行数据分析和评估办公室(AEOD),正式审查报告并关注新出现的不良趋势。NRC在90年代中期解散了AEOD,作为一项预算削减措施)。
三里岛的教训也导致了核工业安全理念的改变。在20世纪70年代,核电站业主经常对设备问题采取 "创可贴 "式的修复措施,这样反应堆就可以迅速重启--即使这意味着问题很快就会再次发生。但核反应堆并不是溜溜球,循环开关既不明智也不划算。一旦公司认识到这一点,他们就会更加关注发现和解决引发反应堆停运的问题,比如事故发生前三里岛反复出现的问题。

如今,美国的核电站平均以90%左右的产能系数运行,这意味着除了每隔18到24个月关闭加核燃料的时候,它们几乎总是在发电。

美国核工业对三里岛的一个直接反应就是成立了核电运行研究所。除其他外,INPO的功能是作为行业的信息交流中心--并在一定程度上作为影子监管机构。
在戴维斯-贝塞发生类似事故18个月后,导致三哩岛事故发生的一系列似曾相识的事件并非独一无二。在20世纪70年代,核电公司之间几乎没有信息共享。由于缺乏关于运行故障和设备故障的实时沟通,各公司在共同的问题面前毫无必要地脆弱。现在,INPO要求电厂业主分享好的和坏的做法。目标是让每个人都能从错误或故障中学习,而不一定要亲身经历。
INPO还建立了卓越标准,并定期根据这些标准对每个核电站进行评估。但是,分享只到此为止。INPO的评估报告是美国核工业最严密的秘密之一。连NRC都没有得到一份副本。核工业为这一秘密辩护的理由是,这些评估可以非常坦率--这些好处显然是公开的NRC评估报告所没有的(而且往往是无理取闹的)。
1993年,公益组织 "公共公民"(Public Citizen)获得了美国所有核电站的INPO保密安全报告,并与NRC同期编写的评估报告进行了比较。在INPO指出的56家核电站的463个问题中,只有约三分之一的问题在NRC的报告中显示为关注事项。INPO发现了185个NRC审查没有解决的具体电厂问题,在115个案例中,NRC赞扬了INPO所标示的电厂表现。核工业的发言人解释了这些差异。"NRC的使命是监管行业。" "INPO的使命是成为一个真正的人。INPO的使命是痛苦地坦诚......走进工厂,将其暴露出来。"
保密的另一个弊端--除了为NRC自己的检查绩效隐藏了一个有用的标尺之外--就是公众永远不知道核电企业在多大程度上执行了INPO的建议来解决问题。
三里岛事故还促使NRC提升了对公众在核电站紧急情况下的准备要求。以前从未发生过严重的辐射释放,以至于需要建议附近居民撤离。现在,政府官员和居住在核电站附近的居民都对这个问题有所警觉。
1980年,NRC要求核电站业主为每个核电站16公里内的公众制定疏散计划。相比之下,NRC建议福岛80公里内的美国公民离开)。它还规定,每个核电站所在地每两年进行一次应急演习。在演习期间,模拟核电站事故,联邦应急管理机构评估地方、州和联邦官员为保护公众免受辐射而采取的措施。与此同时,核管制委员会评估核电厂工人对模拟事故的反应以及与场外官员的合作情况。
两年一次的演习总比什么都没有好,但也差不了多少。在模拟中,风被假定为只向一个方向吹,方便但不现实地限制了处于危险中的人数。疏散只是模拟,所以无法判断疏散所有家庭、企业、学校、医院和监狱的复杂后勤工作是否能成功进行。相反,这些演习只是验证官员们是否有正确的电话号码和合同协议,以便用大巴运送疏散人员,用医院治疗受伤和受污染的人员。

这些演习只是提供了一个充分准备的假象。正如福岛的经历痛苦地证明,在核危机中迅速将人们转移到远离危险的地方是极其困难的,但也是至关重要的。
尽管三里岛的各种审查都认为有必要进行重大的核安全升级,但对于改革的范围应该有多大,却没有达成共识。安全辩论的核心是这些问题。改革是否应该只解决上次事故提出的问题?还是说这无异于打最后一场战争?如果下一次事故是由完全不同的事件引发的,并沿着不同的轨道进行,那么过于狭隘的做法的失败就显而易见了。由于NRC的监管重点是设计基础事故,遵循一定的脚本,它从未全面审视过设计基础以外的事故--也就是说,其他一切可能出错的事故--或者说需要防范这些事故。
对超设计基准事故的反感--当时被称为 "9级事故"--可以追溯到NRC的前身--原子能委员会(AEC)。AEC关注的问题之一正是哈罗德-丹顿(Harold Denton)提出的,他当时是AEC的许可人员之一。在1973年1月5日AEC关于反应堆选址标准的会议上,他说:"如果9级事故被认为是'可信的',这可能会排除在美国东北部建造反应堆的可能性。" "换句话说,如果认为防止反应堆事故需要反应堆和公众之间有很大的距离,那么东北地区可能没有合适的场址。
然而,NRC的反应堆保障措施咨询委员会并不认同这种观点。专家小组在1979年12月给NRC的一封信中写道:"从TMI事故中吸取的教训应该从更广泛的角度来看待......还有其他潜在的重要因素会导致反应堆事故的发生概率,它们也应该得到优先关注。"
如果NRC听从了这一建议,国家反应堆的监管和运行就会发生转变。但是,突破传统的关注点,进入这个新的监督领域并不在计划之中。相反,面对三里岛的相反证据,NRC最终还是回到了它的信念,即超出设计基准的事故非常罕见,基本上可以忽略,它将随后的监管改革范围主要限制在打最后一场战争上。
NRC已经失去了制定防止熔毁的综合方法的机会,因此未能从三里岛事件中吸取最重要的教训之一:如果一种超设计基准事故可能发生,那么其他类型的事故也可能发生。取而代之的是,一系列临时性的折衷措施和自愿性的行业 "倡议 "将填补真空,形成一个漏洞百出的监管拼凑。数十年来,NRC将拒绝承认这个系统的缺陷,直到它被迫召集另一个特别工作组,对另一场灾难进行调查:福岛。


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2011年3月21日至12月。"安全措施...



3月21日傍晚,查克-卡斯托离开东京首相府的神殿时,感觉很乐观。这次会议终于让美国团队得到了它多日来一直在寻找的东西:接触 "中间层"--政府和东京电力公司内部知道发生了什么,并愿意与美国人分享信息的人。
此前与公用事业公司和政府高层官员的会面并没有取得成果。"你不能坐在那里审问那些人,然后说,给我到底发生了什么,因为他们不知道,"卡斯托解释说。"你需要中间那层人。"
当天晚上,高级内阁部长、公用事业官员及其幕僚专家与来自不同机构的美国代表聚集在一起讨论情况。"一旦我们真的能接触到中间层,那么我们就真正地脚踏实地了。"卡斯托回忆起那个晚上。第一次会议进行得非常顺利,以至于小组同意在第二天晚上开会,晚上的会议成了固定的时间,持续了几个月。
日本人特别希望美国帮助设计一个可持续的注水系统,将水输送到受损的反应堆。这次会议提供了一个就该主题和其他主题交流信息的机会,美国人对此表示欢迎。"感觉很好,很成功。"卡斯托说。
当天早些时候,有一个发现也在日本人的脑海中。这与把水送进反应堆无关。一项监测调查发现,在1号至4号机组排放运河以南约330米的海洋中发现了放射性物质。该运河将冷凝器中的加热水输送到海洋中进行冷却。通常从运河流出的水没有放射性,但现在它含有放射性钴、铯和碘,这是一个令人不安的迹象,表明该厂已经出现了新的泄漏。

2011年3月21日,在福岛第一核电站排泄渠(圈出)以南约330米的水中检测到放射性核素,包括长寿命的铯。这一发现威胁到了原本富饶的渔场。这也预示着对东京电力公司来说,一个日益严重的问题:如何处理大量的污染水。

日本 数千吨被抽出并倾倒到反应堆中以冷却其受损系统的水中,有一些被吸收了放射性核素,现在正流向大海。此外,碘-131和碲-132的存在表明,水至少从一个堆芯中漏出。事故发生前的大部分辐射释放是通过空气传播的,并作为盛行风的落叶到达海洋表面。检测到的污染物,包括长寿命的铯,直接流入海中,构成了一个令人担忧的新问题。
灾难发生前,福岛县附近的水域支持着繁荣的商业捕鱼业。海啸对其船队、港口和加工设施造成了严重破坏。从这些水域捕捞的海产品现在可能会受到污染,不能安全食用,这可能会给遭受破坏的地区带来另一个打击。

即使在福岛第一核电站的斗争仍在摸索中进行,东京的官员、当地社区和广大日本民众也逐渐意识到事故的广泛影响。为此,政府成立了 "核事故受害者生命支持小组",并赋予其艰巨的任务。它不仅包括确保疏散人员(最终人数将达到近16万人)的住房,还包括组织去污工作,提供疏散中心,确保医疗服务和用品,进行环境监测,并提供信息。当然,这是在帮助东北地区遭受非核灾难--地震和海啸--的受害者的努力之上进行的。
对许多日本人来说,随着3月19日在福岛县的生牛奶和核电站西南部茨城县收获的菠菜中发现放射性碘-131,这次事故成为他们的个人事件。菠菜中还含有微量的铯-137。发现污染的农场距离反应堆远达150公里:距离已经不能保证安全。人们担心国家的食品供应和农业地区可能受到威胁,这给事故增加了新的层面,并提高了公众和政府的风险。
虽然污染程度超过了安全限制,但政府官员在实施禁令方面犹豫不决。相反,他们试图提供保证并建议采取自愿措施。内阁官房长官枝野幸男在新闻发布会上声称,吃菠菜一年的人所受到的辐射量与CAT扫描的辐射量是一样的--这对非专家来说可能是个迷。
福岛县政府没有直接禁止牛奶销售,而是要求农民停止从反应堆30公里范围内的奶牛场出货。茨城县政府同样要求其农民停止菠菜的运输。然而,很快就发现,中央政府必须采取更强硬的行动。3月21日,它终于禁止福岛的牛奶和福岛、茨城以及邻近两个县的蔬菜的运输,因为这些食品被发现含有超过政府限制的放射性碘和铯。
"含量不高,不足以对人体产生影响,所以我们要求人们保持冷静。"江野告诉记者。
江野的宣布本意是为了安抚,但对众多日本人来说,效果恰恰相反,自危机开始以来,他们一直被告知要 "保持冷静"。这一最新进展将福岛第一核电站事故浓缩为一个对许多人来说至关重要的问题:我们的食物会不会伤害我们?而这又引出了一个更大的问题:我们的政府有能力保护我们吗?
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"给水和放水 "是一种核术语,指在闭环冷却系统发生故障时向反应堆容器中加入补水的过程。补给水吸收核燃料发出的热量,并被允许沸腾,或 "放水",进入安全壳。给水和放水也可以用来冷却乏燃料池:在这种情况下,产生的蒸汽会被释放到反应堆建筑中。
几天来,福岛第一核电站受损的反应堆和乏燃料池一直靠大规模的 "给水和放水 "操作维持生命。如果反应堆堆芯和乏燃料池都完好无损,那么流出的冷却液中的放射性水平就会相对较低。但相反,这些水的放射性很高--这是一个线索,表明它接触到的燃料已经受到了严重的破坏。
3月24日,三名在3号机组汽轮机大楼地下室铺设电缆的承包商站在水中时,受到了17至18雷姆(170至180毫西弗)的剂量。自海啸发生后,水轮机楼的地下室一直有水,但没有人预料到会有放射性。现在看来,被严重污染的水是从某个地方进来的。碘-131的高含量表明,源头是反应堆堆芯。这是一个非常不受欢迎的消息,这意味着3号机组安全壳出现了缺口。
两名接触到污染水的男子脚部被辐射灼伤并住院治疗。政府已经将应急工作人员的允许剂量率从每年10雷姆提高到了25雷姆,因为担心全体工作人员会很快超过允许剂量。现在的问题是:是否必须再次提高剂量率,以维持足够的应急人员队伍?
情况很快就会恶化。3月28日,东京电力公司发现,2号机组附近的一条地下沟渠已经充满了放射性水,其表面剂量率为每小时100雷姆(1000毫西弗),这一水平在暴露数小时后可能会致命。一周前在排泄渠附近检测到了放射性水,但沟渠中的水的放射性水平要高得多,因此构成了更大的威胁。(实际上,辐射率可能更高;每小时100雷姆是测量设备的上限)。如果水的深度再增加三尺多(一米),水就会从海沟中溢出,并可能流入海洋。日本当局推测,这些水与2号机组内熔化的燃料接触后,通过安全壳的破口逃出,然后流入涡轮机大楼附近的海沟。在1号机组和3号机组外的壕沟里也发现了受污染的水,4月2日,在2号机组海水泵附近的一个坑里也发现了受污染的水,后来发现该泵漏到了海里。
考虑到反应堆的接头、密封和管道在地震和海啸期间以及后来的爆炸中所承受的压力--这些压力因反复浇灌大量的水而加剧,受污染的水进入了它本不应该到达的地方,这并不奇怪。然而,在电力恢复和冷却泵可以运行之前,反应堆容器和乏燃料池的大面积淹水不得不继续进行。数吨高放射性的水正在产生并进入海洋环境,这是不可避免的后果。事实上,在这一点上,水是唯一的解决办法。
东电试图捕捉污染的水,但储存空间越来越小。从来没有人考虑过要处理这么多的水。东京电力公司争分夺秒地寻找地方储存并最终处理多余的水,即使工人们还在继续增加水的数量。
越来越多的放射性水将带来巨大的挑战。工厂场地最终会被曾经矗立着树木的大型灰色储罐所挤满。处理厂区受污染的水,以及控制厂区下面流向太平洋的地下水,随着时间的推移,问题只会越来越多。
此外,清除或减少散布在农田、森林、居民区和学校操场数公里的辐射也是一项紧迫的挑战。这项清理任务的规模和内在难度现在才逐渐显现出来。福岛的放射性尘埃从字面上和象征性地影响了大片地区。疏散区现在变成了去污区,不同程度的辐射,有些是轻微的,有些无疑是危险的,随机分散。"热点 "偶尔会出现在意想不到的地方。即使从地面上移走了,污染也会留在树上和山坡上,最终被雨水或微风带到新的地点。树木和灌木的根部吸收的放射性物质可能在以后的森林火灾中释放到大气中。

经过数天的尝试,使用锯末、装满碎报纸的垃圾袋和聚合物来阻止2号机组基坑的泄漏,但最终在4月6日使用液态玻璃凝固材料阻止了泄漏。据东京电力公司报告,有超过520立方米的水被排出,带走了碘-131、铯-134和铯-137。这次泄漏事件使东京电力公司确信,它必须改变禁止排放受污染废水的政策。壕沟和涡轮机建筑物中的高污染水必须排出,但现场的水箱中没有足够的空间来储存这些水。公用事业公司意识到,它将不得不开始进行废物分流,排放污染程度低的水,以便为更多的危险水腾出空间。但是,东京电力公司指出,任何排放都需要 "充分的解释来说服公众",这是必要的。
4月4日,该公用事业公司和政府在媒体发布会上宣布了排放11500吨水的消息。但是,日本当局直到放水开始2分钟后才通知包括中国和韩国在内的外国政府,这被这些政府视为外交上的疏忽。美国海军也对此次泄漏事件感到担忧,其舰艇被部署在沿海地区协助救灾。海军官员担心辐射可能会污染经处理后供船上使用的海水。

2011年4月6日是日本的开学日,这一天举行了正式的仪式。在福岛县,灾难造成的损失是显而易见的,许多学校设施都在等待维修,操场上到处都是瓦砾和用苫布覆盖的污染泥土堆。许多地区的新生人数已经减少,尽管在某些情况下,住在临时避难所的疏散人员的子女被匆匆地编入了班级名册。教师或管理人员的熟悉面孔不见了,他们是地震和海啸的受害者,或者因为失去了家园而被迫搬迁而缺席。
地方官员和教员努力鼓励正常的感觉。家人都穿上了最好的衣服;礼堂里挂满了横幅和鲜花;教育工作者迎接学生。然而,持续不断的灾难并没有远离每个人的脑海,正常状态离我们很远。
4月10日,在灾难发生一周年的前一天,日本政府建议在距离核电站20至30公里的某些地区进行疏散,因为这些地区预计第一年的剂量率将超过2雷姆(20毫西弗);12天后,日本政府正式扩大了强制疏散区,包括一些更远的地区,如饭馆村。政府再也不能忽视监测数据显示的高辐射区的存在,尤其是福岛第一核电站的西北地区。自3月15日起,居住在这一地区的人们被建议呆在家中,并封住门窗。食品供应通常很稀少--送货卡车不愿意进入该地区--生活条件很差)。) 日本当局选择的疏散剂量阈值是国际辐射防护委员会设定的范围的下限,该委员会建议,在紧急情况下,公众暴露于辐射的程度应限制在每年2至10雷姆的范围内。
最新的警告向许多人发出信号,表明以前的疏散警告还不够。这引发了居民的再次外逃,并对所提供信息的可靠性和政府官员的能力产生了更多的怀疑。同一天,东京约有两千名反核抗议者走上街头,先是游行到东电总部,然后是监管核电的经济产业省总部。(几个月内,周五晚上在首相办公室外的抗议活动成了常规活动,有时会吸引数万人参加)。早期游行者的一个共同抱怨:他们没有从当局那里得到关于事故的完整故事。

2011年4月6日,在福岛县岩城市举行的小学开学典礼上,一名一年级学生戴上帽子。尽管核危机持续不断,但家长和学校官员还是努力为孩子们营造一种正常的感觉。

4月19日,当政府批准福岛县的学校重新开学时,福岛县的公众愤怒情绪高涨,但条件是上学的学生每年接受的辐射剂量不能超过2雷姆。当局一定认为他们在新的剂量限制下已经有了坚实的基础。毕竟,政府已经决定,在每年辐射剂量不超过2雷姆的地区,包括儿童在内的所有人都是安全的。但这一声明引起了人们的疑惑和愤怒。
政府辩称,学生们实际上不会暴露在最大可能的辐射水平下,因为他们的大部分时间不是在校园里,而是在学校建筑内度过,在那里他们将被屏蔽掉辐射。公众不仅不接受这种解释,还产生了更大的疑问。如果县内有污染严重、可能超过每年2雷姆标准的校园,为什么周边地区不撤离?
另一个问题是,为什么政府要让儿童和成人承受同样的辐射剂量?当局这样做,是忽视了儿童特别容易受到辐射的有害影响。这些影响,一旦沉淀下来,就掀起了一场全国性的抗议风暴。
担任内阁辐射安全特别顾问的德高望重的研究人员小泽俊夫做出了令人震惊的回应。4月29日,小泽俊夫在新闻发布会上泪流满面地辞职,并发表了一份愤怒的声明,批评政府在制定辐射安全标准时采取 "捶胸顿足 "的态度。"我不可能接受这样的剂量水平适用于婴儿、婴儿和小学生,这不仅是我的学术观点,也是我的人文信仰。"小泽俊夫写道。
5月底,政府宣布将恢复到每年一百毫雷姆(一毫西弗)的通常标准。而东京也承诺将帮助支付清除校园内受污染表土的费用。

在许多社区,急于继续生活的居民已经发起了自己的清理运动,不愿意等待政府的到来。仅仅刮去三英寸的土壤,就能将辐射水平降低90%,因此,身穿防毒服、戴着纸质面罩的志愿者们使用铲土设备和手铲,从操场和其他公共场所剥离污染。他们将数千磅的放射性泥土交给社区,用塑料布覆盖或塞进垃圾袋。
显然,水并不是事故中唯一会造成处理问题的副产品。据官方估计,福岛县多达1,800平方公里的面积--是纽约市面积的两倍多--受到的辐射污染足以产生每年500毫雷姆(5毫西弗)或更高的暴露水平。生活在污染土壤上或附近的人们决定必须将其清除。他们想继续过自己的生活。至于它最终会去哪里,还没有决定。

2011年4月17日,东京电力公司宣布了一项被称为 "恢复路线图 "的恢复计划。"通过使反应堆和乏燃料池达到稳定的冷却状态,并减少放射性物质的释放,我们将尽一切努力使疏散人员能够返回家园,并使所有公民能够确保健康的生活,"该公用事业公司承诺。
路线图设定了雄心勃勃的目标。第一个目标要在三个月内实现,即减少现场辐射剂量。第二个目标将在第一个目标实现后3至6个月内完成,涉及使辐射释放 "受到控制 "并 "显著 "降低。立即采取的行动分为三个方面:冷却、缓解以及监测和消除污染。最终目标是:冷态关闭,这意味着反应堆内的温度将维持在沸点以下,减少压力积聚和蒸汽释放的威胁,并为未来的设备问题提供安全系数。
让反应堆达到更稳定的状态是当务之急。福岛第一核电站距离第二次危机仍然只有一次机械故障或自然灾难。评审团操纵的进料和出料冷却系统远未达到稳健的程度,安全系数微乎其微。
恢复文件具有双重目的:它提供了一个技术蓝图,并向全国传达了东电终于有了一个游戏计划和时间表。也许现在结束就在眼前。
在NRC的查克卡斯托看来,该计划的象征意义与工程细节同样重要。"如果你在某个地方的避难所里,你想看到一个时间表,"他说。"而从技术角度来看,它为每个人提供了漏斗;[它说]这是我们的路径。它有这么多目的,得到那个路线图。"
TEPCO在起草恢复计划时寻求NRC的意见,查克卡斯托说。"他们听取了我们的意见,我们提供了建议。" 在他看来,恢复计划的揭晓是一个分水岭,排名紧随3月21日与中层政府和公用事业经理的会议之后。现在,事情似乎有了进展。时间表要求安装类似于事故前反应堆中现有的闭环冷却系统。东电最初希望修复原有的系统,但最后承认它们受到了太多的损害)。然而,闭环系统并不能消除有效和快速处理工厂内积聚的污染水的需求。
TEPCO聘请了Kurion公司,这是一家加利福尼亚的小公司,采用了类似于三里岛事故废水处理的技术。该工艺使用沸石(微孔吸附矿物)来结合和过滤水中的铯-137。东电还委托法国阿雷瓦集团开发第二阶段的处理工艺,其中库里昂系统的残留物将与试剂、聚合物和沙子混合,形成放射性污泥状混合物。一些专家质疑该公司是否只是用一个废物问题换取另一个废物问题:用大量的放射性水换取大量的放射性胶泥)。到6月中旬,Kurion和Areva系统都在运行。第三套系统,由东芝公司开发,名为SARRY,于8月中旬投入运行。这些过程中产生的放射性浓缩物被储存在现场的一排排容器中。

尽管东电称其计划为路线图,但它是一张地图,带着公用事业公司及其政府监管人员走过了大部分未知的领域。现有的几个先例--尤其是三里岛和切尔诺贝利的核事故--提供了有限的指南,没有一个表明最终的解决方案会来得迅速、简单或便宜。三哩岛和切尔诺贝利事故各只涉及一个反应堆,因此,对福岛第一核电站的预测立即被附加了倍增效应。
三里岛2号机组的清理工作历时14年,以1993年的美元计算,耗资约10亿美元。(宾夕法尼亚州受损反应堆的最终拆除工作要等仍在运行的1号机组反应堆退役后进行,时间定在2018年以后)。而在三里岛,由于很少有辐射扩散到工厂财产之外,所以没有必要进行场外清理。
在切尔诺贝利,辐射污染了一个巨大的区域。虽然发生了一些清理工作,但苏联政府行使了土地匮乏的日本所没有的选择:它只是简单地将人们转移到远离危害的地方。最终约有35万人被重新安置,核电站周围半径约30公里的区域仍是 "禁区"。
正如福岛事故在工程上的挑战无与伦比一样,它的经济后果也是前所未有的。东电面临的巨大财务损失不言而喻。事故发生两周后,东电向日本银行寻求250亿美元的贷款,以帮助支付维修费用。到了4月中旬,这家公用事业公司正与政府磋商,努力为受害者制定赔偿计划。价格标签膨胀了。政府估计这次事故将给国家经济造成高达3170亿美元(25万亿日元)的损失。
4月15日,东电宣布将向因反应堆事故被迫撤离的人支付每户100万日元(约合1.27万美元)的 "临时补偿"。然而,如果避难者很快就需要这笔钱,他们就要失望了。东电要求他们填写三份表格,其中一份有五十六页,并附有156页的说明书。被疏散者中的许多人一直住在拥挤的避难所里,他们被要求提交生活费收据。他们被要求提供医疗记录和工资损失证明。在公众的强烈抗议声中,东电最终派出员工帮助疏散人员填写表格,每个申请者大约需要两个小时。
东京首相办公室外每周不断增加的抗议活动,成为日本对其依赖核能的能源政策态度转变的晴雨表。但直到2011年6月28日,这种不满情绪的深度才得以实际衡量。那次事件。东电的年度会议。早在之前,就有大量迹象表明,对于一家前一年年收入接近540亿美元的公司来说,这不会是一场正常的、尊重股东的大会。
5月,东电宣布了创纪录的近150亿美元的亏损,这是日本历史上非金融机构的最大亏损。(损失不包括赔偿要求。)总裁清水宣布打算辞职。该公用事业公司表示,将出售超过70亿美元的资产,以帮助支付迫在眉睫的赔偿费用。在这些公告之后,政府明确表示希望进行更多改革。"这只是一个开始,"内阁首席秘书埃达诺说。"必须有更多的审查和更多的努力。"
当反核抗议者聚集在附近的公园时,大约9300名股东--这是东电历史上最大规模的人群--挤满了酒店的一间会议室,并蔓延到其他房间和走廊。防暴警察协助维持安全。会议期间,高管们的道歉声被喊叫声和嘲笑声淹没。第二个发言的投资者呼吁高管们 "跳进核反应堆里去死"。
东电股东中约44%是个人投资者;金融机构持股约30%,海外投资者持股约17%。许多个人股东都是老年人,包括养老金领取者,他们的股票价值在事故发生后暴跌了90%。
无论如何,十六名现任董事会成员的重新提名都得到了批准。其中15人是东电的终身雇员;第16人是东京都政府的前副知事,而东京都政府是东电的大股东,他作为 "危机管理 "顾问在东电工作了两年。在关闭东电核电站和停止新建核电站的动议被否决后,长达6个小时的艰苦会议结束了。媒体报道说,退出的股东们显得筋疲力尽,并抱怨说他们的意见没有被听取。
东电董事会中唯一的新面孔是西泽敏夫,他被任命接替清水担任总裁。然而,他并不是一个新人,他的职业生涯一直在东京电力公司度过,最近一次是担任常务董事。西泽则在11个月后,在对公司控制权的争夺中被取代)。如果东京电力公司的股东们还没有做好企业改革的准备,那么国家政府已经做好了准备。

当东京的NRC团队正在尽自己的努力帮助日本人更好地了解福岛第一核电站发生的事情,以及如何走向恢复的时候,白弗林特的工作人员已经被主席雅茨科和其他四位NRC委员交给了任务。
忧心忡忡的白宫、国会议员和美国公众都在催促NRC回答两个基本问题。像福岛第一核电站这样的事故会在这里发生吗?如果是,需要做什么来防止它?过去经常念叨的答案--核电本质上是安全的,现有的法规为公众提供了充分的保护--这次可能不会被接受。毕竟,这正是日本人所声称的。
由六位资深专家组成的NRC近期工作组(NTTF)匆匆成立,于2011年3月30日开始审查。它首先要解决的一个最明显的问题是,美国的核电站是否做好了充分的准备,以应对福岛所经历的那种长时间的电站停电。根据1988年开始实施的规则,所有美国电厂都必须证明他们能够在一定时间内应对场外和场内交流电的同时损失。在大多数工厂,所要求的应对时间仅为4小时;有一家工厂的应对时间为16小时;其余工厂的应对时间为8小时。
NRC考虑了几种不同的应对停电的方法。一种是依靠电池提供直流电来控制不需要交流电就能运行的工厂冷却系统。由于这些系统即使有直流电,最终也会停止工作,NRC将依靠电池应对的时间限制在4小时以内。为了证明它们可以应付更长的时间,工厂必须在已经要求配备的两台应急柴油发电机之外增加交流电源。他们可以通过购买额外的发电机或连接到燃气轮机、水电大坝、甚至是邻近反应堆的电源来实现。后一种选择是可行的,因为NRC允许许可证持有者假设电站停电只会影响一个地点的一个反应堆。因此,许可证持有者可以假设 "不受影响 "的反应堆的设备可以用来协助 "受影响 "的反应堆。)
每个核电站根据具体因素,如过去经历的场外停电时间长短来决定所需的应对时间。但NRC并没有要求应对时间分析假设可能导致长时间停电的极端事件。它也没有要求应对策略评估备用交流源--如隔壁反应堆的交流源--也可能变得不可用的可能性。最后,它也没有设想到洪水或火灾可能会使反应堆本身的电力系统瘫痪,因此,即使有电源,也可能无法使用。
电站停电规则对这些问题的处理很随意,部分原因是停电被认为是一种超出设计基准的事故。因此,针对它的要求不必那么严格。
电站停电规则的宽松规定与NRC的逻辑是一致的:由于这种事件发生的可能性很小,所以根本不需要更有力的保护。不过,在福岛第一核电站长达十天的停电之后,这些应对时间显得低得可笑,该机构发现自己不得不证明为什么不需要立即采取行动延长这些时间。
在4月28日NRC关于电站停电的简报上,专员克里斯汀L.斯维尼基向工作人员提出了一个问题,这个问题可能反映了她和她的同事们听到的一些情况,特别是关于电池的4小时限制。"只是对一个普通人来说,当他们来对你说,'核电站应对某种持续时间较长的事件真的只有4个小时吗'......如果你是对一个家庭成员说话,你会怎么回答?"
NRC工作人员乔治-威尔逊的回答有一个熟悉的逻辑。"我的回答是,我们只有一个核电站停过电。在美国,我们的柴油机非常可靠,他们在五十五分钟内就恢复了电力。我还解释说,我们有冗余的电源。所以,你必须有一些东西来取出多个电源。而一旦我解释了这一点......通常他们就会停下来,或者我跑到外面去。"
似乎NRC唯一的退路就是再次说,实际上,"这不可能发生在这里。" 特别工作组的工作被削减了。

到7月12日,NTTF交出了它的第一份调查结果,即一打多部分的建议,供NRC委员们考虑--对于一个众所周知的机构来说,即使是适度的规则改变也要花费数年时间进行辩论,更不用说采用这些建议了。特别工作组将其报告献给了 "日本人民,特别是那些对福岛核事故做出英勇反应的人们",并表示其 "强烈的愿望和我们的目标是采取必要的措施,以确保我们的劳动成果将有助于防止他们的重复。"
在指导特别工作组的过程中,该委员会一直注意到NRC在三里岛事故后收到的来自业界的批评:由此产生的建议过于宽泛,应该只涉及三里岛事件的具体问题。其他持相反意见的人--即三里岛事故后下令采取的纠正措施过于狭隘--显然没有受到重视)。这一次,委员会给其专案组规定了非常具体的调查范围。"与福岛第一核电站事故有关联的地区"
即便如此,考虑到美国和日本的核操作有许多相似之处,这就留下了许多需要仔细检查的领域--而且,许多人认为,这些领域早就应该进行根本性的改革。特别工作组指出,名列前茅的是美国核设施需要为核电站停电做好更好的准备。停电规则应该解决重大自然灾害可能导致现场和场外交流电力长时间中断,并同时使多个反应堆瘫痪的问题。换句话说,正是发生在福岛的情况。
工作小组建议,要求美国工厂在电站停电期间,能够在不需要场外任何援助、设备或材料的情况下,对燃料进行至少八十个小时的冷却。在最初的八小时内,电厂永久安装的安全系统应该能够在尽可能少的操作人员操作的情况下完成工作。这将使操作人员有时间设置应急设备,如柴油动力泵和便携式发电机,这些设备可以在接下来的72小时内使用,直到场外骑兵到达。从那时起,该厂应做好准备,在没有场外或现场主柴油发电机电源的情况下,无限期地冷却燃料。
工作队还强调,这头八小时所需的设备应在一定程度上防止超过设计基础的洪水。它建议将设备存放在比设计基准洪水位高出4.5至6米的地方,或存放在防水的围墙内。工作小组更关注洪水而不是地震,因为它认为核电站结构能够更好地抵御超过设计基准的地震,而不是超过设计基准的洪水。它引用的证据表明,核电站结构可以经受住比其设计强度大一倍的地面震动。相反,它认为洪水是一种 "悬崖边 "现象:即使水位只略微超过设计基准,厂区也可能被淹。正如专案组负责人查理-米勒所观察到的那样,不需要一场海啸就能在反应堆上制造危机。"无论水以何种方式进入反应堆 如果你的设备没有得到保护 就会造成同样的后果")
工作小组认为,这些要求应该编入新的规则中。但是,认识到制定新的停电规则可能需要很长的时间,它敦促NRC采取临时措施,向工厂许可证持有人发布命令。这可以通过升级工厂所谓的B.5.b设备的保护来实现,以确保其在自然灾害中免受损害。
特别工作组提出的另一个问题是,如果在核电站停电或其他严重事故中需要排放Mark I和Mark II BWR安全壳中的气体,则需要可靠的方法。尽管福岛第一反应堆已经配备了能够在事故期间承受高气体压力的硬化通风口,但事实证明,在长时间停电的情况下,通风口极难操作。注意到美国的工厂在类似的条件下可能会遇到类似的问题,工作队建议NRC命令工厂升级其通风系统。
工作队的其他建议大多与此类似,涉及在防范超出设计基准的地震和洪水、应急计划和通信要求以及乏燃料池安全方面的具体缺陷。但是,尽管工作队的任务是只关注与福岛有 "关系 "的问题,但它也认为有必要从大局出发。
根据特别工作组的说法,首要任务是澄清委员会 "几十年来逐一制定的 "用于处理超出设计基准事故的 "拼凑式监管要求"。工作队指出,这些要求并不等同于一套连贯的准则。经营者和监管者对一些问题的重视程度高于其他问题;因此,解决这些问题的一些措施是强制性的,而其他措施则是自愿的。工作队建议制定一个 "强化的监管框架,旨在为处理福岛的见解建立一个一致和透明的基础"。虽然报告没有明说,但言下之意是,目前的监管框架不连贯、不透明。

尽管有这些批评,但工作队断言,"[新反应堆]的继续运行和持续的许可活动不会对公众健康和安全构成紧迫的风险"。如果专案组得出相反的结论,就会引发一场风暴。不过,喜忧参半的信息还是削弱了该报告作为变革驱动力的整体影响。然而,在其他地方,福岛事故引发了一些反思和令人惊讶的宣言。

5月6日,首相菅直人要求位于东京西南约200公里的滨冈核电站的所有者关闭两座反应堆,并避免重启第三座反应堆。滨冈位于一条主要的地质断层之上,地震专家认为该地区在未来三十年内发生8.0级地震的可能性很大。由于滨冈的地理位置,滨冈一直被认为是日本最危险的厂址。虽然工厂的所有者中部电力最初拒绝了菅直人的请求,但几天后就同意了。
政府的行动被一些人认为是未来事情的预兆。菅直人政府是否会对其他工厂提出类似要求?目前因例行检查而关闭的反应堆是否会被允许重启?
7月初,菅直人政府放下了另一只鞋。为了让公众放心,日本的反应堆将接受两阶段的安全检查,即压力测试。第一阶段将在目前因维修或其他安全问题而停用的近三十座反应堆进行,以确定它们抵御大地震和海啸的能力。该阶段的结果将用于确定核电站是否可以重新启动。第二阶段将是更全面的审查,其结果将决定工厂是否应该继续运行。(尽管名称是压力测试,但只是纸面上的研究。不涉及设施的实际压力)。) 公用事业官员被要求在10月底前向东京提交第一阶段的测试结果。只有在政府批准后,反应堆才能恢复运行。任何在2011年夏天快速重启的计划现在都被搁置了。
菅义伟还没有结束。几天后,在全国电视观众面前,他呼吁他的国家逐步停止对核电的依赖。
在他看来,围绕核电的安全神话正是一个神话。"日本的目标应该是建立一个不依赖核能的社会,"菅义伟宣称。"当我们想到核电所涉及的风险之大时,我们以前所设想的安全措施是不够的。" 在所有的外表看来,他已经成为一个核电的叛徒。
菅义伟回应了在日本各地扎根的情绪。根据一项调查,近四分之三的公众支持完全消除核电的能源政策。日本时报》在一篇社论中指出,核电 "在一段时间内是有效的,当然,直到它不再有效。现在是时候开始走向更安全、可再生和高效的能源的艰辛过程了"。
一家报纸将菅义伟的淘汰公告描述为 "政府基本能源计划的彻底转折"。而事实上也确实如此。早在2010年,内阁就批准了一项能源战略计划,要求在2030年之前建造14座新反应堆,这意味着全国一半的电力将来自核电。只有中国在计划更积极的建设计划。
推进核电的目的是为了给日本带来更大的能源安全--几十年前日本最初拥抱原子的理由。庞大的反应堆群将为进口燃料(如石油)的供应或定价问题提供缓冲。然而,核电并不能实现能源独立,因为日本人几乎进口了所有工厂所需的铀。为了在国内提供安全的核燃料供应,日本打算开发快速增殖反应堆和为其提供钚燃料所需的后处理厂。然而,在实践中,这些设施被证明在技术上具有挑战性,而且极其昂贵。
菅义伟在讲话中承认,逐步淘汰核电不会一蹴而就。而且--除了支持更多的可再生能源之外,他没有概述一旦核电站关闭,日本如何满足其巨大的能源需求。
菅义伟的动机立即受到质疑。他的人气创下历史新低,这是他在事故中被认为领导不力的结果。这是否是一个政治家的最后一击--试图擦亮被玷污的遗产?还是一位亲身经历过核电固有危险的领导人的反应,现在他想引导一条新的道路?人们的意见分歧很大。
菅义伟曾承诺,一旦事故恢复,他就会下台。作为一只跛脚鸭,无论其动机如何,他都缺乏政治资本来实施核电淘汰,发言人随后澄清说,菅直人只是宣布他的个人观点。但两周后,政府同意了他的建议,并支持他减少日本对核电依赖的计划。
2011年8月底,菅义伟辞职,他在任的15个月里,经历了二战结束以来日本面临的最严重危机。引导国家制定新的能源政策的任务将落在他的继任者、日本民主党的同僚野田佳彦身上。9月中旬,野田在国会的一次演讲中,概述了他的能源计划。尽管公众反对,他还是承诺在第二年夏天重启闲置的反应堆,并称没有反应堆,日本经济 "不可能 "维持下去。至于迅速淘汰核电,这似乎也不太可能。"现在说我们能否达到那个阶段还为时过早,"野田告诉《华尔街日报》。

格雷戈里-雅茨科可能希望,迅速评估福岛的教训并制定适当的应对措施将是一项简单的任务,但他的委员们显然不同意这种观点。雅茨科曾暗示他可能会面临一些反对意见,特别是在他为委员会设定的九十天期限内确定其优先事项方面。7月中旬在华盛顿国家新闻俱乐部发表演讲时,他被问及他的同事是否支持他的激进时间表和议程。"嗯,我们拭目以待,"他回答说。
结果他没有。第二天,当五位NRC委员与特别工作组坐下来对报告进行第一次公开讨论时,其中两位委员立即对是否需要从根本上改变监管表示怀疑。斯维尼基委员问道,特别是那些呼吁增加安全边际作为对冲不确定性的建议,是否代表了对NRC越来越依赖 "风险知情监管 "的 "否定"。
威廉-C-奥斯坦多夫委员也对需要进行重大改革表示异议。"我个人认为,我们现有的监管框架并没有被打破,"他说。而且,他补充说,任何政策变化都需要与 "我们的利益相关者 "进行协商。
当然,这些利益相关者中最大、最有影响力的是核工业。而该行业一直认为,最好的防御就是良好的进攻。它的领导人正在匆忙组织福岛的应对措施,希望能阻止新规则的出台。从该行业的角度来看,它自己设计的自愿行动比NRC下达的强制性行动更可取,它很快就提出了自己的想法。这种策略并不新鲜。NRC多年来对工业界提出的措施的拥护,在一定程度上要为特别工作组和其他机构所批评的零散法规负责)。)
工业界对福岛问题的回应是一项名为FLEX的计划,即 "多样化和灵活的缓解能力 "的简称。FLEX的设想是建立一支由备用泵、发电机、电池和充电器等便携式设备组成的快速部署部队,这些设备将在核设施内或附近预置。目标是提供冗余设备,在核电站长期停电的情况下,在一定时间内保持反应堆燃料的冷却。该行业以2001年9月11日恐怖袭击事件和NRC的B.5.b命令为蓝本设计FLEX,该命令要求在飞机坠入核设施引起火灾或爆炸的情况下提供应急备用设备。
虽然B.5.b设备被誉为在发生危机时增加了一层安全保障,但NRC在福岛事件后的检查表明,在许多核电站,备份设备在严重事件中根本不可能发挥作用,特别是涉及洪水或地震等自然灾害的事件。这并不奇怪,因为NRC并没有要求设备达到安全等级,或 "硬化",以抵御设计基准或超出设计基准的事件。(换句话说,B.5.b设备可以合法地从家得宝公司的货架上直接购买。另一方面,安全级组件必须符合严格的质量标准,并经过严格的测试以确认其性能正常。)
然而现在,FLEX项目被一些人宣传为 "类固醇的B.5.b"。更好的描述可能是 "生育药上的B.5.b"。FLEX方法不是将B.5.b设备硬化到安全级标准或更高,而是简单地增加更多未硬化的物品。公用事业公司将在场内或场外的不同地点放置多套设备,希望无论发生什么灾难,都能在某处存活下来,以冷却反应堆堆芯和乏燃料池。
尽管FLEX方法需要购买更多的设备,但它可以为行业节省资金,因为核安全级标准成本高且难以达到。正如Exelon发电公司的Charles 帕迪在2011年12月的一次公开会议上所总结的那样,"买三台泵比买一台泵便宜,而且还要买一栋该死的大楼来装。"

当NRC为如何处理特别工作组的建议而争论不休的时候,2011年夏天却产生了让美国人关注核安全的时刻。一场洪水和一场地震--比日本遭受的自然灾害要小--威胁着两座核电站。核电运营商认为这些事件不太可能发生,所以可以忽略不计。直到它们发生。

2011年6月,内布拉斯加州奥马哈以北的卡尔霍恩堡核电站在密苏里河的大洪水中。一年前,NRC曾指出该核电站及其所有者奥马哈公共电力区的防洪计划不足。因此,该厂安装了新的防洪屏障,并在2011年的洪水中安然无恙。

6月中旬,密苏里河因创纪录的融雪和春季暴雨而膨胀,使洪水在中西部上游大部分地区涌动。内布拉斯加州奥马哈以北50公里处的卡尔洪堡核电站 从密苏里河旁变成了密苏里河中。NRC在1973年向Fort Calhoun颁发了运营许可证,其依据是该电站的所有者奥马哈公共电力区的陈述,即该电站可以抵御平均海平面以上30.9米的洪水。然而,几年后,NRC检查员发现,超过30.7米的洪水会使一些结构中的重要设备失效。
卡尔霍恩堡的防洪安全计划的关键是老式的沙袋堆在防洪闸上。NRC检查员之前已经确定,防洪闸无法支撑5或6英尺高的沙袋堆。公用事业自己的风险评估认为,"如果进水口或辅助建筑沙袋失效,会造成严重的核心损坏"。洪水穿透厂房墙壁的可能性是另一个威胁。
奥马哈公共电力区辩称,洪水超过平均海平面30.7米的几率非常小,因此沙袋应对措施已经足够。尽管如此,NRC还是在2010年对该厂进行了通报,迫使该厂安装新的防洪屏障。但在2011年6月,一台挖土机的操作员不小心冲破了新安装的防洪护堤,让上涨的密苏里河水涌入厂区。水到了建筑入口处。"这是一个令人震惊的景象......一艘船被绑在核电站上,"当地国会议员说,他参观了卡洪堡工厂,穿越天桥进入工厂。虽然核电站入口周围的水位上升到两英尺深,操作员依靠备用发电机,但由于新升级的防洪屏障,核电站没有受到损害。
然后是出乎所有人意料的地震。2011年8月23日下午1点51分,弗吉尼亚州中部发生5.8级地震,震中位于里士满西北方向61公里处。此前该地区最大的一次地震发生在1875年,估计震级为4.8级。2003年发生过一次4.5级的地震,造成了轻微的破坏。

北安娜发电厂距离震中约20公里。地面运动超过了该电站的设计承受能力,使之成为一场超出设计基础的事故。虽然北安娜没有遭受严重的结构性破坏,但它确实暂时失去了与场外电网的连接,就像福岛第一核电站一样。四台后备柴油发电机自动启动,并提供了近四个小时的电力(尽管其中一台发电机的冷却剂泄漏,必须找到一个替代品)。在近9个小时的时间里,电力没有完全恢复。
在这两次险些失手的事件中,核电站业主和NRC都指出,没有造成损害,证明美国反应堆的安全系数和法规是足够的。批评家们早就说过,这种逻辑就像认为如果一个醉酒的司机能安全回家,公众就不需要担心醉酒驾驶。在卡尔霍恩堡和北安娜,业主都提前采取了额外的措施,以阻挡洪水或地震带来的严重破坏。在北安娜的案例中,业主Dominion公司在上世纪90年代了解到地震带来的威胁比之前已知的要大,于是自愿升级了两个机组的抗震保护。这使多米尼克成为核电企业中的例外。尽管北安娜核电站完好无损,但无法保证下一个遭遇意外的核电站也会如此幸运。
在弗吉尼亚州发生地震后,一位专家提出了一个值得借鉴的教训。"就从福岛和现在昨天[北安纳]的地震中吸取的教训而言,我想说的是,将反应堆设计......危险极限设定在刚刚超过人类经验记录的水平上,事实证明是非常短视的,"乔治梅森大学的地质学家和环境政策教授艾莉森·麦克法兰说。"对于像核反应堆这样的东西,"她告诉记者,"我希望有一个大的安全系数。"
麦克法兰的意见很快就会有额外的影响力。2012年年中,她将接任NRC主席一职。她承诺,地震带来的威胁,将在NRC的优先级清单上有所提升。

随着核管会近期任务组推进对福岛教训的评估,该机构本身也在与日益严重的内部分歧进行斗争。甚至在福岛事件发生之前,雅茨科就告诉朋友和熟人,他在委员会中感到孤立无援,认为自己是要求加强监督的唯一声音。(委员会的投票结果往往是4比1。)但也有人抱怨雅茨科的管理风格。他被认为对工作人员和他的同事们态度粗暴,有人说他容易恐吓那些与他意见不同的人。
作为2009年上任的主席,雅茨科有权处理与预算和行政事务有关的委员会活动。然而,任何新的政策决定和安全法规都需要多数人投票,随着时间的推移,其他委员显然与主席在监管改革的程度和紧迫性方面存在分歧。
2011年12月中旬,NRC的内斗在听证会上公开了。
美国众议院监督和政府改革委员会,在那里播出了对雅茨科的严重指控。两个月前,雅茨科的同僚--两名民主党人和两名共和党人--致信白宫办公厅主任威廉-戴利,指责雅茨科对该机构造成 "严重损害"。信中对他的领导力和管理风格表示 "严重关切"。他们认为,雅茨科在福岛事故期间没有与同事协商就不恰当地援引了紧急权力,并称他为NTTF审查制定的议程和时间表超出了大多数人认为必要的范围。信中还称,他 "恐吓和欺负 "工作人员。NRC的监察长对这些指控进行了调查,最终免除了雅茨科越权的法律责任,但发现他的行为 "不支持开放和协作的工作环境 "的事例。
监察长的调查结果令人不齿,但很难成为联邦罪。然而,当报告在2012年6月发布时,政治损害已经造成。雅茨科在一个月前宣布从委员会辞职。艾莉森-麦克法兰承诺将以 "合作与共事的方式 "管理NRC,被奥巴马政府任命为他的接班人。

2011年夏天,在日本,恢复任务的规模越来越大,越来越艰巨,成本也越来越高。尽管有关福岛第一核电站状况的细节鲜有公开,但有关周边地区污染程度以及恢复正常需要多长时间的消息却层出不穷。
政府说,多达4000平方公里的地区被污染,可能需要清理。(福岛第一核电站的放射性物质最终将在日本所有的县,包括距离核电站约一千五百公里的冲绳县被检测出来。) 8月26日,负责危机应对的大臣宣布,在未来两年内,政府将把受灾地区的辐射量减少一半。
该部长细野刚说,目标是将辐射水平降到每年2雷姆(20毫西弗)以下,这曾是疏散的门槛,但仍比以前的公众暴露标准高出20倍。他承诺说:"只要政府提供足够的资金和努力,就能做到这一点"。细野还承诺,政府将承担清理费用,一些专家认为清理费用可能高达1300亿美元。
时间的流逝和放射性物质的自然衰变将完成大部分工作;人类将通过清除土壤、植物和树木来加快自然的进程。在儿童可能暴露的地区,目标是减少60%的辐射。
对于仍生活在临时避难所的数万人,以及为了尽量减少辐射而和孩子们一起关在室内过暑假的家庭来说,细野的宣布标志着进展。但好消息与坏消息一起出现。"有些地方可能不得不在很长一段时间内禁止居民进入,即使在进行清理行动之后,"细野在媒体简报会上说。与切尔诺贝利周围的永久禁区进行比较是不可避免的。
教育和科学部收集的辐射数据显示,整个污染区都有极高的读数。在福岛第一西南3公里的大隈镇,一些地区记录的辐射水平超过每年50雷姆(500毫西弗)。
尽管政府--以及许多失去家园的居民--都在推动重新安置这些空荡荡的社区,但很明显,无论怎样的刮擦、擦洗或同位素衰变都无法使某些地区变得安全。消除污染的努力并不那么有效;通常它们只能减少三分之一的剂量率。具有讽刺意味的是,20公里疏散区内的一些地方的辐射水平高于现在在福岛第一核电站测量的水平。在核电站的某些地方,由于大规模的清理工作,辐射水平正在下降。然而,反应堆仍然不稳定,具有高度放射性。
随着夏季转入秋季,有关污染的细节和它继续构成的风险从政府报告和媒体报道中溢出。8月,在距离福岛第一核电站145公里处采集的大米样本中检测出低水平的铯。来自福岛县的牛肉样本被发现含有高浓度的铯。在东京的市场上,买菜的人看到,他们最喜欢的水果和蔬菜的价格旁边都标明了辐射水平。那些急于利用公众恐惧的人,特别是有小孩的家庭,兜售他们自己的产品,包括一个价值6,500美元的浴缸,它被吹嘘为可以吸收辐射。
越来越明显的是,东京电力公司正处于财务崩溃的边缘,很快就会需要日本政府和纳税人的帮助。经济学人》预测,光是赔偿金就可能超过公司的资产,该报接着说:"只有政府才能将东电从破产中拯救出来" 该报说,未解决的问题是,政府是否会在公司内部实行全面改革,以换取救助。
东电在日本民众中没有赢得任何盟友。10月初,该公用事业公司宣布对客户的费率上调15%。尽管向撤离人员发放的首批补偿金大约在同一时间开始送达,但东电似乎不愿意完全承认其造成的损失。事实上,有一次,该公司否认 "拥有 "造成污染的辐射。
著名的新田日本松高尔夫俱乐部(距离福岛第一约50公里)的业主起诉东电,要求赔偿清理关闭的球场的费用。公用事业公司以新颖的辩解反驳:落在球场上的放射性物质 "属于土地所有者,而不是东京电力公司"。"我们对东电的论点感到震惊,"俱乐部的一名律师说。该公用事业公司还辩称,高尔夫球场上的辐射水平低于为学校操场设定的允许水平,因此不构成危险。下级法院同意东电的说法。上诉时,东电拒绝承认辐射的所有权,但赔偿要求被驳回,理由是如果辐射水平对学童是安全的,那么对高尔夫球手也是安全的。

11月4日,东电得到了政府的救命稻草,形式是115亿美元的救助。它是有附加条件的。该公司同意削减7400个工作岗位和310亿美元(2.5万亿日元)的成本。政府宣称将期待更多,包括 "彻底的重组",江野告诉记者。
江野是前内阁官房长官,现在是首相野田佳彦内阁中的经济产业大臣。(江野是在原任命的八郎义雄突然离职后上任的,八郎在上任一周后对记者开玩笑说福岛第一市附近的社区是 "死城"。他辞职了)。)
虽然日本官员能够了解到东电黯淡的财务状况,但对于福岛第一核电站实际发生的情况,政府在很大程度上仍是蒙在鼓里。在这一点上,东电一直在搪塞。灾难发生近9个月后,该公司终于开始透露,事故远比之前承认的严重。
显然,福岛第一核电站已经接近一场真正的大灾难。东京电力公司利用计算机模拟,估计1号机组的燃料棒已经完全融化了反应堆容器,并侵蚀了安全壳结构2.6米厚的混凝土地板的1.98米。在2号机组,一半以上的燃料已经熔化,在3号机组,几乎三分之二的燃料已经熔化。所有三个单元的燃料现在都在安全壳结构的底部。正在进行的抽水作业使燃料温度保持在100°C以下,在这一阈值下,燃料不再构成干涸的威胁。但这并不是一个可靠的系统;另一场地震可能会让它再次失控。
在披露事故调查结果的几天后,公用事业公司公布了自己在灾难中的表现评估。关键的结论是:东电没有犯下重大错误 这是一份由高管和一个精挑细选的委员会撰写的自私的评估报告。东电强调,海啸而非地震是灾难的直接原因,并称其运营商在处理危机时没有犯错。该公用事业公司还收回了早些时候的声明,即3月15日发生爆炸,导致2号机组安全壳破裂。这一声明导致了对当天大面积泄漏的来源的混淆,该泄漏导致工厂的辐射量激增,并污染了西北的大片区域。(报告确实指出,许多细节仍然未知)。
其他审查人员对东京电力公司的角色持更为苛刻的看法。在接下来的几个月里,事故将由多个调查委员会进行审查,但没有一个委员会认为东电没有责任。对该公司来说,未来的时期将是崎岖不平的。
虽然反应堆似乎已经从边缘拉了回来,但工厂的不稳定状况不断被提醒。高辐射区域阻碍了维修甚至检查,这意味着内部设备的状态一直是个谜。堆积如山的残骸,其中一些被严重污染,仍然堆在设施周围。悬吊式冷却系统很容易受到冲击,从另一次地震到冬季冰冷的气温,都可能导致暴露在风雨中的管道破裂。

2011年12月16日,灾难发生9个月零1周后,野田首相在国家电视台上宣布,福岛第一核电站的情况 "已经得到控制"。他说,核电站已经实现了冷关闭,反应堆也很稳定。
一些专家称这一论断为时过早,更多的是出于政治上的紧迫性,而非工程上的确定性。"工厂就像一个黑匣子,我们不知道到底发生了什么,"一个邻近城镇的官员告诉《纽约时报》。"我没有感到轻松。" 显然,一大群抗议者也没有,他们第二天在东京走上街头,敲着鼓,挥舞着标语,高呼 "不要核弹"。

在2011年即将结束的时候,大约180名警察和消防员沿着福岛县崎岖的海岸线进行了最后一次旅行,寻找地震和海啸中失踪人员的尸体。
虽然反应堆事故本身并没有直接导致任何人员死亡,但前几周的混乱和放射性物质的释放阻碍了救援工作。如果救援人员能更早地进入,一些海啸受害者是否能获救?这是一个经常被问及的问题,特别是在反应堆附近的社区。
现在,随着可怕的一年即将结束,紧急救援人员在岩石间和防波堤边寻找。有些人穿着防护服,因为他们的搜索范围是福岛第一核电站周围的疏散区。日本官方公布的海啸死亡人数为15870人,失踪人数近2800人。失踪者中,有两百多人来自福岛县。没有发现更多的尸体。

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