关于切尔诺贝利，你或许不知道的五件事

图1. 废弃的普里皮亚特镇后的切尔诺贝利核电站。大拱形结构是正在施工的新型安全密封结构。

今年4月26日，是切尔诺贝利事故32周年纪念日。《美国核学会核咖啡馆》(ANS Nuclear Cafe)网站发表了俄亥俄州立大学核工程专业的研究生道格拉斯•哈德麦耶(Douglas E. Hardtmayer)的研究与纪念文章，标题是《关于切尔诺贝利，你或许不知道的五件事》(Five Things You Probably Didn’t Know About Chernobyl)。看过之后，有许多感想。最突出的是，有许多事确实不知道。最想做的是，简要概述中国读者(包括某些核能工作者)“或许不知道的五件事”。前车之鉴最宝贵的价值，是准确汲取这次灾难的经验教训。

以下是这篇文章的概要：

切尔诺贝利事故是迄今为止历史上最严重的核电站事故。爆炸和随后的放射性释放，迫使近13.5万人撤出核电站周围30公里隔离区[1]。有些人对切尔诺贝利灾难很感兴趣，在一定程度上因为它一直被用作棍棒，敲击核能支持者。然而，全面看待事故的“事实”，许多情况往往存在另外的“解读”。

核能倡导者通过各种形式的媒体做了很好的工作，试图与虚假的陈述作斗争，人们可能已听到其中的某些事实。切尔诺贝利事故，官方公布的死亡人数是，31人死于急性辐射病(ARS)[2]，“线性无阈”模型预测有4000人会过早死于辐射受照导致的癌症[3](暂不考虑这些估计值根据的模型有很大争议)。也可能听说，政府明令“隔离区”内不得入住，但仍然有人生活在内[4]。最后，也许知道，西方国家从未运行过高功率的管道式，或称RBMK型的反应堆，而且现有的也在逐渐淘汰或被取代[5]。到目前，如果有人试图宣称，在美国或世界其他地方可能发生类似切尔诺贝利这样的事故，那么可以99.999%把握断言，此人对核能一无所知。有必要礼貌地提醒他补充相关的知识。

在此，愿与读者分享某些有趣的，也许没听说过的东西。与这场灾难相关的许多事情值得关注，但应强调其中的某些事实。

1. 切尔诺贝利核电站的建设成了丑闻，也忽视了安全问题

这种情况应该不会使人感到意外。在切尔诺贝利历史中，有一场接一场的争论。原苏联的切尔诺贝利和所有类似的核电站建造和运行，意识形态上没有强调电厂的安全，采用的设计也有严重和内在的缺陷，西方核国家不可能接受。比如没有安全壳或低功率水平不稳定之类简单的事情，突显RBMK固有的设计缺陷。而对此最难以理解的是，苏联许多人意识到了这些缺陷，但没有采取任何行动。在灾难发生后，政治局会议的文字记录显示，即使是能源部长也对RBMK设计没有信心。以下引用的文字，源自德国《明镜周刊》引用的政治局会议记录[6]。

萨沙林(G.A. Shasharin，能源部副部长)：工作人员不知道这种类型的反应堆可能释放这么多的能量，我们也不知道。我们对这个反应堆充满热情，但从未真正确信它的安全。只有一个保护系统，每个人都认为这并不好。斯摩棱斯克和库尔斯克核电站，以及列宁格勒附近的两座核电站也应关闭，甚至不能再更新了。

阿纳托利•梅奥来赤(Anatoli Mayorets，能源部长)：这个反应堆模型不好。早在1975年列宁格勒核电站就发生过类似的事故，没有人处理。1982年切尔诺贝利也发生过同样的事情，就是那次没有释放放射性物质。也没人从那次事故汲取教训。外国消息来源显示，西方已经模拟过切尔诺贝利事故。我们还应继续对IAEA撒谎?此外，我们必须停止在核电站旁边建城镇，只因为更便宜。

高级能源官员显然清楚苏联核反应堆项目的这些缺陷，而且不仅局限于切尔诺贝利。克格勃多次警告苏联官员，完全忽视了这类的危险信号[7]。克格勃对核电站的建设不符合规范提出担忧，工人也没有意识到工程师面临的安全风险。

图2. 苏联无机化学家、切尔诺贝利事故告发者瓦莱里•雷格斯诺夫

苏联著名的无机化学家、前苏联科学院院士瓦莱里•雷格斯诺夫(Valery Legasov)是同行科学家和政治家中直言不讳的批评者，也曾提出他对RBMK设计的担忧。他认为，许多当事人是有罪的，共产党政府培育的文化总体上重视数量而非质量。用他的话说，“切尔诺贝利事故是国家经济管理所有错误的典范，而且一直持续几十年了”[8]。但直到事故发生前，没有人真正相信他。1988年4月27日，即事故发生后两年零一天，他自杀身亡。原预定他要在4月28日向政治局提交调查结果。

2. 电厂周围区域是野生动物的“福地”

图3. 野猪在切尔诺贝利禁区内游荡

虽然民间传说暗示，反应堆周围的土地充满了两个头的变异动物和巨大放射性的鲶鱼，但许多研究表明，核电站周围的野生动物，现在或许比灾难发生前更充满生机[9][10]。

图4. 切尔诺贝利4#机组前的普热瓦利斯基马。注意有较小的马驹。

也许最使某些人感到震惊的是，有些研究报告证明，人类活动对自然的影响比最大的商业核灾难的影响更深远。研究表明，濒危物种诸如普热瓦利斯基(Przewalski)马和欧洲野牛，不仅回到这个地区，而且实际上还很兴旺，更不用说其他数百种非濒危物种，在这个野生动物避难所里更兴旺了。事实上，某些研究表明，切尔诺贝利禁区内的哺乳动物与附近其他自然保护区内的数量相似。

应当指出，观察这类事故，在经常鼓吹不进一步追求核能的许多理由中，“环境影响”的论点实际上开始崩溃。虽然事故发生后的6个月里野生动物确实大批离开隔离区，但后来仍然返回到“污染的”地区。我不认为人们通常会对动物的本能有足够的信任。动物通常不会待在它们死的地方，更不用说在那儿“繁荣兴旺”了。这就引出了另外的问题，比如，在我们认为对自己太危险的地区，这群动物怎么能在这片土地上生存下来?应从根本上重新评估我们对低水平辐射的认识吗?应该从根本上重新评估低水平辐射对现存物种的影响吗?道格拉斯的论文应得“满分”吗?

3. 某些微生物在高放残骸中“繁荣兴旺”

图5. 新型隐球菌，可在切尔诺贝利核反应堆内发现的放射性真菌。

虽然有大量的野生动物回到这个地区，但没有任何东西可以活在反应堆里，是不是?如果忽略在石棺内筑巢和遍及电厂废墟的群鸟的话，那这个假设或许很安全 [11]。但在1991年，在这个核电站的放射性残留物中发现生长出一些微生物。当时科学家们推断，这种地方“应当”没有什么东西可能存活。然而，在高放区的墙壁上发现长出一层厚厚的黑色黏液 [12]，主要由三种不同的微生物组成，分别是Cladosporium sphaerospermum(球孢枝孢)、Wangiella dermatitidis(皮炎万氏霉)和Cryptococcus neoformans(新型隐球菌)[13]。

这怎么可能?原来这三种真菌是地球上每一个人的皮肤上都有的黑色素。然而它们的含量高得多，黑色素有大量自由基，或者说带有未反应的自由电子，实际上假设这种黑色素可以将辐射能转化为可用的能量，即辐射合成。在实验室环境下，这些真菌和一种“白化体”(无黑色素)实验对照组，在伽马辐射环境中接受天然本底辐射500倍的照射。研究人员发现，此真菌的黑色素在20到40分钟内就适应了较高的辐射，与对照组相比，生长速度提高2-3倍[14]。

这听起来好像是不可思议事件的开端。美国航空航天局(NASA)也意识到这一点[15]，因为它们已把这些真菌送到国际空间站，研究宇宙辐射对这种细胞的作用。已申请专利，通过增加它的黑色素含量，提高细胞的增长[16]。提交专利的研究小组认为，在地球早期生命形成过程中，辐射合成可能是最重要的，会使早期黑化的真菌行为像自养生物。这就太不可思议了，因为在最严重的工业事故中，可能对我们的起源有大量的了解。此外，从研究这些真菌可能学到的东西，只会使人类受益，无论是未来太空探索任务的辐射防护，还是理解生物有机体如何与辐射相互作用。这是值得注意的，而且是谈到切尔诺贝利很少涉及的重要问题。

4. 英雄主义阻止灾难进一步恶化

图6. 穿衬铅工作服的事故现场清理人员在清除四号堆的爆炸碎屑。强辐射烧焦了影片胶卷(照片底部)。

切尔诺贝利事故后处理的方式受到很多批评。将近60万苏联人曾在现场处理事故。确信，阅知事故清理人员接受剂量的任何保健物理学家，会在夜间继续了解灾难后清理采用的“强力”方法。“清理人员”这个词适用于广泛的人员，无论是事故发生时在反应堆控制室的值班人员，还是扑灭反应堆火灾的消防员，甚至负责协调普里皮亚特城镇附近撤离工作的官员。从本质上讲，可以认为参与切尔诺贝利灾难的每个人都是“清理人员”，有时称之为“生物机器人”。

清理工作是一项非常艰巨的任务，在一部纪录片中也用原始素材精彩地展示了这一点(我的切尔诺贝利核事故收藏夹之一，尽管后一半散播了未经证实的辐射恐惧)。许多工人是红军后备队，接受清理工作就像参加一场战斗。直升飞机会扔一袋袋的沙、铅和硼，尝试抑制仍然灼热的反应堆堆芯的火焰[17]。工人们在反应堆下面挖掘隧道，建造水泥板，防止燃料融化进入电厂地下含水层 [18]。另一些人则在屋顶工作，用手清除高放碎屑，包括大块的石墨慢化剂，只穿着手工制作的铅衬里的工作服，大约轮番工作一分钟，尝试着限制受照剂量。当第二个、甚至更大的威胁逼近时，所有这一切都发生了。

反应堆堆芯下面的房间充满了水，来自爆炸时破裂的管道和灭火。堆芯下面还有几个喷水池，包含应急系统的冷却水。令人担忧的是，熔化的燃料可能熔穿在水泥楼板，最终会袭击这个池水，引发大规模的热爆炸。这是危险的，因为这会摧毁邻近的反应堆(附近还有三个同样的反应堆)，而且爆炸时它们的放射性物质会散播出去。只有操作人员手动打开阀门，这些房间的水才能排干。

图7. 堆芯熔化物(Corium)，流经反应堆下部管道后凝固的铀、石墨和混凝土的混合物。

这些水池完全排干了，阻止了第二次爆炸(很明显)，但如何排干的，仍然有点费解。流行的说法是，三个工程师组成“敢死队”在过膝深的水中找到并手动打开了那些阀门。了解阀门位置的电厂工程师阿列克谢•阿南科(Alexei Ananenko)、瓦列里•别兹帕洛夫(Valeri Bezpalov)和他们的主管鲍里斯•巴拉诺夫(Boris Baranov)三人打开了那些阀门。很多人说，他们英勇行为后死于急性辐射病。然而，《切尔诺贝利1:23:40》一书的作者安德鲁•皮巴罗(Andrew Leatherbarrow)可以确定，这个故事有点夸大。他发现那两个工程师还活着，阿南科实际上仍然在核工业工作。只有他们的主管巴拉诺夫在2005年因心力衰竭去世。

虽然前一个故事确实是很好的电影素材，但在我看来，后者同样是英雄。参与清理活动的每个人都是英雄。因为毫无疑问，他们的努力挽救了更多人的生命。虽然进行了多项研究，得出结论认为，清理者中癌症的发生率并不高于未受照的对照组[19][20]，但在最高辐射场内的清理者更有可能显现急性症候群 [21]。恰好另一个例子强调，辐射恐惧实际上可能比辐射本身更危险。尽管可能有越来越多的证据表明这一点，但对那些勇敢的清理人员来说，恐惧仍然非常真实。已告知他们有这种风险，但他们仍然勇敢地做了他们需要做的事情。全人类都欠他们一份感激之情。

5. 新石棺是现代工程奇迹

图8. 切尔诺贝利清理人员的纪念碑

清理人员做的工作不是徒劳的，因为他们在为第一个密闭掩体，即石棺开辟道路。要建造的石棺，就是切尔诺贝利反应堆废墟的防护罩。这种构筑物不是长期的，可由工人快速建成。这个石棺的估计寿命大约20-30年，需要合适的长期替换结构。

法国财团Novarka正在建造新密封掩体(NSC)。不仅设计大得足以容纳整个反应堆和旧的密闭结构，而且至少能延续100年。要做到，有一系列新的挑战。因为按照ALARA原则，这个构筑物的建造区域，本底辐射要在安全限值之内。为此，新密封掩体就建在反应堆厂房外巨大的、保护工作人员的屏蔽墙后面。一旦建造完毕，其余的建筑都已完成，就靠在一组铁轨上移到反应堆废墟之上。

图9. 新密封掩体已罩在切尔诺贝利核电站4号反应堆厂房上

我说过它巨大吗?好吧，让我再说一遍，很巨大。使得新密封掩体成为世界上最大的可移动结构。事实上，新密封掩体如此之大，以至于可以完全罩住巴黎圣母院，重量是埃菲尔铁塔的三倍。更不用说的是，还在天花板上安装了两台遥控的起重机，有助于部分解构石棺，为安全储存、处理和移动放射性碎片，确实是同类第一个构筑物。

32年，给我们很多时间反思那个灾难性的“四月”事件。虽然没人能否认它的确是场灾难，但值得庆幸的是，西方和苏联的反应堆设计、安全文化和运行程序之间的鲜明对比，二者字面上和象征性地截然不同。虽然切尔诺贝利肯定不是现有或未来核能的领头羊(我不能强调这一点)，但它确实提供了对各种不同学科的深刻见解。无论是无数人冒着未知的恐惧，使糟糕的情况变得更糟，还是大自然再次成为科学发现和灵感的源泉，证明即使在最黑暗的情况下也有光明。我们需要尽最大努力，不仅要记住这场令人难忘灾难的坏事情，也要充分利用出现的美德。

参考资料

[1] P. Steadman and S. Hodgkinson, Nuclear Disasters & The Built Environment, A report to the royal institute of… p. 55

[2] W. Hallenbeck, Radiation Protection, p. 15, 1994.

[3] E. Cardis, D. Krewski, M. Boniol, V. Drozdovitch, S. C. Darby, E. S. Gilbert, S. Akiba, J. Benichou, J. Ferlay, S. Gandini, C. Hill, G. Howe, A. Kesminiene, M. Moser and Sanch, “Estimates of the cancer burden in Europe from radioactive fallout from the Chernobyl accident,” International Journal of Cancer, vol. 119, no. 6, p. 1224, 2006.

[4] P. Thompson and C. Beeler, “30 years after Chernobyl, these Ukrainian babushkas are still living on toxic land,” [Online]. Available: https://www.pri.org/stories/2016-04-26/30-years-after-chernobyl-these-ukrainian-babushkas-are-still-living-their-toxic [Accessed 12 April 2018].

[5] “RBMK Reactors,” Wikipedia, [Online]. Available: https://en.wikipedia.org/wiki/RBMK#Further_development.

[6] C. Neef, “Documents Show Politburo Skepticism of Chernobyl,” DerSpiegel, pp. http://www.spiegel.de/international/zeitgeist/this-reactor-model-is-no-good-documents-show-politburo-skepticism-of-chernobyl-a-752696.html, 24 March 2011.

[7] A. Krushelnycky, “Telegraph,” 08 May 2003. [Online]. Available: https://www.telegraph.co.uk/news/worldnews/europe/russia/1429486/Chernobyl-threat-ignored-for-years.html

[8] “Legasov Suicide Leaves Unanswered Questions,” 19 April 2006. [Online]. Available: http://www.neimagazine.com/features/featurelegasov-suicide-leaves-unanswered-questions/.

[9] C. Barras, The Chernobyl Exclusion Zone is Arguably a Nature Reserve, BBC Earth, 2016.

[10] M. B. N. Wood, “The wildlife of Chernobyl: 30 years without Man,” The Biologist, vol. 63, no. 2, pp. 16-19, 2016.

[11] T. Summer, “ScienceShot: Some Birds Thrive in Chernobyl’s Radioactive Glow,” 2014.

[12] “Major biological discovery…inside the Chernobyl reactor??” 29 May 2007. [Online]. Available: https://unitedcats.wordpress.com/2007/05/29/major-biological-discoveryinside-the-chernobyl-reactor/.

[13] D. Castelvecchi, “Dark Power: Pigment seems to put radiation to good use,” Science News Online, 26 May 2007. [Online]. Available: https://web.archive.org/web/20080424001002/http://www.sciencenews.org/articles/20070526/fob5.asp

[14] E. Dadachova, R. Bryan, H. Xianchung, T. Moadel, A. D. Schweitzer, P. Aisen, J. Nosanchuck and C. Arturo, “Ionizing Radiation Changes the Electronic Properties of Melanin and Enhances the Growth of Melanized Fungi,” PLos One, 2007.

[15] A. Thompson, “Chernobyl Microbes Are Heading to the International Space Station,” VICE, 17 July 2016. [Online]. Available: https://motherboard.vice.com/en_us/article/d7yxza/chernobyl-microbes-in-space.

[16] E. Dadachova, “Radiosynthesis as an alternative energy utilization process in melanized organisms and uses thereof”. United States of America Patent 8652827, 18 February 2014.

[17] S. Silvestri, “The Helicopters of Chernobyl,” The Collective Mag, [Online]. Available: http://www.collectivemag.com/chernobyl-helicopters.

[18] Greenpeace, “What Happened in Chernobyl?” [Online]. Available:https://www.greenpeace.org/archive-international/en/campaigns/nuclear/nomorechernobyls/what-happened-in-chernobyl/

[19] V. K. Ivanov, A. I. Gorski, M. A. Maksioutov, A. F. Tsyb and G. N. Souchkevitch, “Mortality Among the Chernobyl Emergency Workers: Estimation of Radiation Risks (Preliminary Analysis),” Health Physics, vol. 81, no. 5, pp. 514-521, 2001.

[20] M. Rahu, K. Rahu, A. Auvinen, M. Tekkel, A. Stengrevics, T. Hakulinen, J. D. Boice and P. D. Inskip, “Cancer risk among Chernobyl cleanup workers in Estonia and Latvia, 1986–1998.,” International Journal of Cancer, vol. 119, pp. 162-168, 2006.

[21] H. Loganovsky, G. Tintle and B. Kotov, “The mental health of clean-up workers 18 years after the Chernobyl accident,” Psychological Medicine, vol. 38, no. 4, pp. 481-488, 2008.