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摘要：切尔诺贝利核电站。然而，俄罗斯仍有10座同类型的反应堆在运行。我们怎么知道他们是否安全？专家们说，这些反应堆已经进行了改造，以减少切尔诺贝利式灾难的风险，但它们仍然不如大多数西方式反应堆安全。当切尔诺贝利核电站满负荷运行时，会引发灾难，莱曼说，这不是一个大问题。1986年4月26日切尔诺贝利事故发生前，运行人员正在做一项测试，看核电站的涡轮机是否能在停电期间运行应急设备。
编者按：这篇报道是在6月10日星期一下午4:45更新的，美国东部时间，
在新的HBO迷你连续剧“切尔诺贝利”中，俄罗斯科学家发现了切尔诺贝利核电站4号反应堆爆炸的原因，它向整个北欧喷发放射性物质。
那个反应堆，一种叫做RBMK-1000的设计，在切尔诺贝利事故后被发现有根本性的缺陷。然而，俄罗斯仍有10座同类型的反应堆在运行。我们怎么知道他们是否安全？”
简短的回答是，我们没有。专家们说，这些反应堆已经进行了改造，以减少切尔诺贝利式灾难的风险，但它们仍然不如大多数西方式反应堆安全。而且没有任何国际保障措施可以阻止有类似缺陷的新工厂的建设。[切尔诺贝利，及时冻结]
“在不同的国家，现在有许多不同类型的反应堆正在被考虑，它们与标准轻水反应堆有着显著的不同，其中许多都有安全缺陷，设计者们对此轻描淡写，”埃德温·莱曼说，一位资深科学家，也是关注科学家联盟核安全项目的代理主任。莱曼告诉现场科学：
“变化越多，它们就越保持不变。”切尔诺贝利灾难中心的
反应堆4是RBMK-1000反应堆，这种设计只在苏联使用。这座反应堆不同于大多数西方国家使用的标准设计轻水核反应堆（美国华盛顿州汉福德核电站的一些早期反应堆也有类似的缺陷，
轻水反应堆由一个装有核材料（堆芯）的大压力容器组成，该容器由循环水冷却。在核裂变中，一个原子（在这种情况下是铀）分裂，产生热量和自由中子，这些自由中子进入其他原子，导致它们分裂并释放热量和更多的中子。热量将循环水转化为蒸汽，然后再转化为涡轮发电。轻水反应堆中的
，水也充当慢化剂，帮助控制堆芯内正在进行的核裂变。一个慢化剂减缓自由神经元的速度，使它们更有可能继续裂变反应，使反应更加有效。当反应堆升温时，更多的水变成蒸汽，而能起到这种慢化剂作用的水就更少了。结果，裂变反应变慢了。负反馈回路是一个关键的安全特性，有助于防止反应堆过热。
的RBMK-1000是不同的。它也使用水作为冷却剂，但用石墨块作为慢化剂。反应堆设计上的变化使得它可以使用比平时少的浓缩燃料，并在运行时补充燃料。但随着冷却剂和慢化剂作用的分离，“更多的蒸汽，更少的反应性”的负反馈回路被打破。相反，RBMK反应堆有所谓的“正空泡系数”。
当反应堆有正空泡系数时，裂变反应随着冷却剂水变成蒸汽而加快，而不是减慢。从瑞典国防研究机构退休的核物理学家拉尔斯·埃里克·德格尔（Lars Erik De Geer）说，这是因为沸腾会在水中打开气泡或空隙，使中子更容易直接进入裂变增强型石墨慢化剂。他对《现场科学》说：
从那里开始，问题就产生了：裂变变得越来越严重高效，反应堆变得更热，水变得更蒸汽，核裂变变得更有效，而且这个过程还在继续。当切尔诺贝利核电站满负荷运行时，
会引发灾难，莱曼说，这不是一个大问题。在高温下，核裂变反应所需的铀燃料会吸收更多的中子，从而降低反应性然而，在低功率下，RBMK-1000反应堆变得非常不稳定。1986年4月26日切尔诺贝利事故发生前，运行人员正在做一项测试，看核电站的涡轮机是否能在停电期间运行应急设备。这项测试要求在降低功率的情况下运行核电站。在电力下降的同时，基辅电力部门命令运营商暂停这一进程。一个传统的核电站已经下线，切尔诺贝利的发电是必需的。
“这是这一切最终发生的主要原因，”德格尔说。
核电站在部分电力下运行了9个小时。当操作人员在下半路的大部分时间里获得动力时，反应堆中积累了吸收中子的氙气，他们无法维持适当的裂变水平。权力几乎丧失殆尽。为了推动它，操作人员拆除了大部分控制棒，这些控制棒由吸收中子的碳化硼制成，用于减缓裂变反应。操作人员还减少了通过反应堆的水流量。核能机构称，这加剧了正空隙系数问题。突然，反应变得非常强烈。几秒钟内，功率飙升至反应堆设计承受能力的100倍。[切尔诺贝利核灾难25年后（资料图）]
还有其他设计缺陷，一旦局势开始，就很难重新得到控制。例如，控制棒顶端是石墨，德格尔说。当操作人员看到反应堆开始失控并试图降低控制棒时，他们被卡住了。直接的效果不是减缓裂变，而是局部增强，因为尖端的额外石墨最初提高了附近的裂变反应效率。紧接着发生了两起爆炸。科学家们仍在争论每次爆炸的确切原因。它们都可能是由于循环系统中的压力迅速增加而产生的蒸汽爆炸，或者其中一个可能是蒸汽爆炸，第二个可能是由于失效反应堆中的化学反应而引起的氢气爆炸。根据爆炸后在莫斯科以北230英里（370公里）的切雷波夫斯（Cherepoves）探测到的氙同位素，德格尔认为，第一次爆炸实际上是一股向大气喷射数公里的核气体。
的变化使在事故发生后立即成为“非常令人不安的时间”1986年在莫斯科的德克萨斯农工大学技术历史学家乔纳森库珀斯密斯说，苏联。起初，苏维埃当局保持着密切的信息联系；国营媒体掩盖了这一消息，谣言制造者接手了此事。但在遥远的瑞典，德格尔和他的同事们已经在探测不寻常的放射性同位素。国际社会很快就会知道真相。5月14日，苏联领导人米哈伊尔戈尔巴乔夫发表电视讲话，公开了所发生的一切。库珀斯密斯在接受《生活科学》采访时说，这是苏联历史上的一个转折点。库珀斯密斯在谈到苏联刚刚开始的透明政策时说：
“它让glasnost成为现实。”。1986年8月，国际原子能机构在维也纳举行了一次事故后峰会，苏联科学家以前所未有的开放态度与之接洽，与会的德格尔说：
“他们告诉我们的太多了，真是太不可思议了，他说：“在应对切尔诺贝利事故的变化中，
”是对当时运行的其他RBMK-1000反应堆的改造，17个。据促进核能发展的世界核协会（World Nuclear Association）称，这些变化包括在堆芯中添加抑制剂，以防止低功率下的失控反应、增加运行中使用的控制棒数量以及增加燃料浓缩。控制棒也进行了改装，这样石墨就不会移动到会增加反应性。
切尔诺贝利的其他三个反应堆一直运行到2000年，但后来关闭了，立陶宛的另外两个rbmk也关闭了，这是该国加入欧盟的要求。有四个RBMK反应堆在库尔斯克运行，三个在斯摩棱斯克运行，三个在圣彼得堡运行（第四个在2018年12月退役）。
“KDSP”这些反应堆“没有我们的好，”德格尔说，“但是它们比以前好了。”“无论它们做了什么，设计的一些基本方面都无法修复，”莱曼说我不想说他们能够将RBMK的整体安全性提高到西式轻水反应堆的预期标准。
此外，德格尔指出，这些反应堆并不像西式反应堆那样采用全封闭系统。安全壳系统是由铅或钢制成的防护罩，用于在发生事故时防止放射性气体或蒸汽逸出到大气中。
疏忽莱曼说：“尽管核电站事故可能造成国际影响，但在什么是“安全”核电站的问题上，没有一个具有约束力的国际协议。核安全公约要求各国对其安全措施保持透明，并允许对核电站进行同行审查，但没有。”执行机制或制裁。莱曼说，个别国家都有自己的监管机构，这些机构的独立性仅与地方 ... 所能做到的一样。“在 ... 猖獗、缺乏良好治理的国家，”“怎么能指望任何独立的监管机构都能发挥作用呢？”莱曼说：
虽然除了苏联制造的RBMK-1000反应堆外，没有人制造过这种反应堆，但一些提议的新反应堆设计确实涉及正空泡系数。例如，快速增殖反应堆，即在发电时产生更多裂变材料的反应堆，其空隙系数为正。俄罗斯、中国、印度和日本都建造了这样的核反应堆，不过日本的核反应堆还没有投入运行，计划退役，印度的核反应堆也比原定的开放时间晚了10年。（加拿大也有正空泡系数很小的反应堆。）
“设计者们认为，如果把所有因素都考虑进去，总的来说它们是安全的，所以这无关紧要，”莱曼说。但设计师不应该对他们的系统过于自信，他说：
“这种想法是苏联陷入麻烦的原因。”这就是为什么不尊重我们不知道的东西会让我们陷入麻烦的原因。
编者注：这篇文章更新后指出，大部分（但不是全部）控制棒都是从反应堆中移除的，并且注意到美国的一些早期反应堆也有正的空泡系数，尽管他们的设计缺陷被修复了，
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