切尔诺贝利事故

附录2 切尔诺贝利事故1986 年4 月26 日凌晨，苏联的切尔诺贝利核电厂四号反应堆发生了爆炸引 起的事故。爆炸毁坏了反应堆机房的建筑物，并引起了火灾。由于反应堆损坏， 放射性物质外泄，情况非常严重。7 月19 日苏共中央政治局专门会议上的报告 指出，由于事故的发生，有31 人死亡，反应堆被毁，事故造成的直接损失约为 20 亿卢布，为国民经济的动力保障造成了困难。可以说，这次切尔诺贝利的核 事故是世界核电史上最严重的事故。A2.1 现场的应急行动1986 年4 月26 日星期六的凌晨，位于乌克兰苏维埃社会主义共和国的切 尔诺贝利核电厂的四号机组发生了具有全球影响的事故。在莫斯科时间1 点23 分过几秒时，两次接连的爆炸掀翻了四号机组的反应堆厂房的屋顶。混凝土、 石墨和碎片从一个显露堆芯的孔中向外逸出。烟雾和水蒸汽与大量放射性物质 一起形成高达2 km 的高温羽状烟云，飘向苏联的整个西部，到达东欧和西欧， 极少量放射性烟云越过了北半球。重碎片和重微粒落在现场附近，而较轻的微 粒从工厂的西部和北部传播到周围地区和邻近的苏维埃共和国。相邻的汽轮机厂房的屋顶也着了火。四号机组厂房充满了火光以及蒸汽和 尘埃形成的烟云。警报传到了该地区的消防站，几分钟内工厂消防队员到达。 消防队员中没有一人受过涉及放射性物质的救火培训。一些消防队员开始与汽 轮机大厅和四号机组厂房中的工厂工人一起工作，而另一些消防队员爬到了三 号机组的屋顶上，他们必须在此处理来自四号机组爆炸堆芯的正在燃烧的石墨。 至星期六拂晓，火灾扑灭，只有堆芯内的石墨仍在着火。许多苏联核专家一直认为不可能发生这种性质的爆炸，因此，当进入四号机 组厂房的工人最初报告发生堆芯毁坏事故时，竟没有人相信。操作员继续向反应 堆厂房注水，徒然地试图冷却堆芯，因而这些受污染的水流到了厂房地平面，继 而流至其它机组，从而引起了以后的污染问题。救援队员、消防队员及操作人员一般不明白辐射危害的严重性。高的辐射水 平无法用现场已有的监测设备测量，在某些区域，辐射水平肯定已超过100 Gy / h。 工作人员也没有剂量计测量他们的辐射剂量，许多人受严重照射。进入应急状态 后不到一小时发现的第一个病例具有明显的急性辐射综合症。4 月26 日凌晨在 反应堆现场，由于辐射照射或烧伤而显示出临床效应的人数达203 人。表示在切尔诺贝利发生了涉及爆炸、火灾和辐射的严重事故的信号，在事 故一发生后立即自动传递到莫斯科的国家原子能利用委员会。虽然当时尚未完 全确认事故的大小，但随着信息的积累，决定从莫斯科派遣重要人员去指挥行 动。一些高级官员被召集在一起组成政府委员会，授予调集资源的权力。工厂 管理部门没有资源和权力对这种规模的事故作出响应。因此，就由政府委员会 直接指挥行动。三号机组于3 点左右，即事故发生后一个半小时停堆。而一号 和二号机组至第二天夜间，即事故后24 小时才停堆。军队被召集来进行最初的放射性评估，并协助控制火势。初步测定证明有 中子发射，这说明了毁坏的四号机组堆芯中在继续进行核反应。如若事故蔓延 到其它机组，将会造成更大灾难，因此政府委员会把扑灭石墨燃烧作为第一位 任务。工厂的应急计划不适合于连续释放大量放射性物质的事故，应急设施和应急 设备也不足。没有个人剂量计供应急响应组使用，周围也没有自动辐射监测站。 民防当局说明了可能的隐蔽地，并提议普里皮亚特镇(Pripyat town )，执行委 员会用无线电通知居民有辐射危险。但这直至星期日即撤离前才做。高的辐射水平迫使政府委员会于5 月4 日把它的总部从离反应堆3 km 的 普里皮亚特镇迁移到工厂南部偏东南15 km 的切尔诺贝利市。当时有数千人在 现场工作，为他们供应设备和食物的组织任务转移给一位苏联部长会议副主席， 他成立了一个行动管理中心。由于毁坏的堆芯暴露在大气中，于是决定用吸热物质和过滤材料复盖火口。 从4 月27 日至5 月10 日，空军飞行员在堆芯上空执行了数百次危险的飞行任务 用直升飞机投掷成吨的硼、铅、粘土、沙和白云石。熔化的燃料有可能会进人堆 芯下方的弛压水池，与水接触而引起蒸汽爆炸和进一步的放射性释放，这种担心 正在逐渐增加。军队志愿人员在极端困难的条件下和放射性环境中，设法安装了 临时管道，把水抽出，当时该水池的水已达到第二水位，而在正常情况下该水池 是没有水的。这支突击队还在毁坏的反应堆下方安置了一块混凝土厚板，以便防 止熔化的燃料破坏楼层结构而渗漏到下面的地层中。A2.2 事故发生的原因莫斯科党的负责人叶利钦说，核电厂的事故是人为差错造成的，而不是技术 问题。此后，经过三个月的调查研究后，苏联库尔恰托夫原子能研究所第一副所 长列加索夫，通过苏联官员发表的切尔诺贝利核事故分析有六条致命差错，而关 闭了紧急冷却系统这条差错违反了“最神经的规则”。如果其他五条差错中有任何 一条能避免，那就不会发生这场事故。即使发生了五条差错，如果紧急冷却系统 还能工作的话，那么问题仍在局部范围内。苏联对切尔诺贝利核事故的原因，是 经苏联官员发表的，并特别强调这次事故的原因是“人为的差错”。这是关起门来 就苏联的石墨反应堆来分析事故的原因，列加索夫总结的六条“致命的”差错，不 失为一种科学的分析。苏联有石墨反应堆15 座，已经运转了多年，从未发生过这样严重的事故， 因此列加索夫的分析，不是没有道理的。但是，即使就列加索夫六条分析看，这 不仅是操作人员的差错，而且具有技术上和管理方面的缺陷。这次切尔诺贝利核 电厂严重事故的影响所及，不仅限于国内，且扩大到国外，对国外受放射物污染 地区的人民造成不良后果和反响；还使世界核电的发展，受到严重的挑战。因此， 对核电的安全性，从设计、堆型到技术管理以至操作等等都必须严格地做到万无 一失。西方核专家认为苏联核反应堆的设计有缺陷。法国原子能局的汤姆马香博 士认为，苏联核反应堆的石墨慢化剂，要在比西方反应堆的慢化剂高得多的温度 下操作，苏联这样做是为了简化设计。这样的操作是危险的。因为石墨过热时要 使其冷却是相当困难的。另外，在反应堆的周围没有防止渗漏的防护设施，因此 放射物大量漏出时无法阻止它进入大气层。马香博士的评论，一是说石墨水冷反 应堆虽然造价便宜，但工艺落后，安全性差，现在美国法国等已不再建造这种反 应堆了。二是苏联的反应堆没有安全壳，这是少了一道很重要的防护设施。美国三哩岛核电厂1979 年的事故，也是很严重的，但由于有了安全壳，阻 止了放射物质的外漏，因此没有导致严重的大气污染，也没有造成人员的死亡， 这是很清楚的事实。此外，瑞典的原子能科学家弗亚努奥赫教授说，苏联核电 厂缺少先进的反应堆电脑安全系统，可能是造成切尔诺贝利核电厂这次灾难的 主要原因，因为电脑技术是保证这种电站安全运转的关键。他还说苏联核电厂 的监视设备是非常原始的，在那里安全问题不像西方那样受重视。A2.3 撤离禁区撤离普里皮亚特镇4 月26 日星期六一早，白俄罗斯和乌克兰苏维埃社会主义共和国及地区民 房当局得到了工厂爆炸和着火的报告。几小时内，在普里皮亚特成立了乌克兰 指挥部，警察设置路障阻止除应急车辆之外的所有车辆进入。对普里皮亚特及 其周围的辐射监测于中午开始定时进行。最高读数发生在工厂西面，但风势微 弱，因而放射性物质的扩散缓慢。虽然只有苏联政府才有权宣布撒离，但民防 官员已在为普里皮亚特镇市民的撤离作准备。至当日傍晚，普里皮亚特镇的辐射水平已高达天然本底辐射的1000 倍(0.1 mSv / h )。虽然这种放射状况尚不需报警，但政府委员会中的物理学家建议撤 离，因为他们不能确知堆芯的状况，也不能确定事故将如何演变。委员会在22 点 左右决定于次日4 月27 日撤离居民。他们与远在基辅的交通官员联系，并安排 了1000多辆公共汽车连夜到达。又通知附近玻列斯科(Polesskoe)和伊万科夫 (Ivankov)等市镇的官员待命准备接纳被撤离的人员。撤离路线是根据地区辐 射水平值选择的，并为领导人员、驾驶员、警察和被撤离人员准备了明确的指示。与此同时，一些官员主动采取了行动，他们告诫别人呆在屋内，并分发现有 的碘化钾药片，这是因为事故的严重性已十分明显，人们听到了爆炸声，看到了 烟和火，民防部队正在监测城市，伤员被运送到医院，工厂工人已在告诫家属和 其它人。一些教师回忆起以往的民防训练，因而取消了星期六的户外活动，他们 把学生留在室内，并设法阻止室外受污染的空气进人建筑物内。有些人决定在铁 路和内河航运停止运营以前乘火车或轮船离开普里皮亚特，而另一些可以乘小汽 车离开的人们决定在路障设置前离开。普里皮亚特星期六的生活在形式上或多或少是照常进行的。采取了各种措施 防止惊慌失措。民防官员直到撤离后才使用面具，因为没有足够的面具供应儿童。 一个几天前恢复使用的公共游乐场仍开放了，许多人出现在那儿。没有要求留在 屋内的官方告诫或指示，也没有进行有组织地发放碘化钾药片。4 月27 日星期日早晨7 点，政府委员会负责人批准了撤离普里皮亚特镇的 决定。他于10 点会见了普里皮亚特镇的官员，并指示他们准备于14 点撤离。大约中午时候，向全市居民广播了一则简短的官方通告，通知携带三天口粮， 作好准备于14 点离开该镇。集合在切尔诺贝利市附近的约1200 辆公共汽车排 成几公里长的队伍被调来运送居民，普里皮亚特镇居民的撤离于14 点，即事故 后36 小时开始。被运送的人员数量少于预计的44600 人，因为有些人已经离开 或正外出度周末。由于有足够的交通工具，撤离进行得很顺利，不到 3 小时， 全市均已撤离，仅剩下执行公务的人员。被撤离的居民由周围城乡的各个家庭 所收容。A2.4 扩大撤离区4 月 28 日，乌克兰和苏联的民防当局提议在工厂周围 10 km 范围内建立隔 离区。5 月2 日，政府中的一些高级官员从莫斯科抵达。雷日科夫总理 他 有权调动苏联的工业资源成立了中央政治局委员会行动小组指挥全国的行 动。现在可以就必需开展的工作做出重要决定了，并可以要求全苏联单位作出 贡献和参与工作。5 月 2 日，决定撤离反应堆周围半径为 30 km 区域内的居民，该区域被称 为禁区。整个禁区的撤离于5 月6 日完毕，这是一项需要运输大批人口和大批 牲畜的任务。该禁区用栅栏隔开，入口至今一直受到管制。虽然该区域现在依 然处于撤离状态，但许多人进进出出在现场工作和在切尔诺贝利市从事清理和 研究工作。相当一部份离家的人后来又偷偷地回去了，据报导有些家庭获准返 回该禁区内污染不太严重的南部地区。除了30 km 禁区外，还从该禁区以东和 西面的一些地区进行了撤离，因为在那些地区，辐射水平超过了 50 ySv/h (5 mrem / h ) , 5月10日，绘制了一幅标有等值线的剂量率地图：200 ySv/h ( 20mrem/h )的剂量率构成了禁区的边界(面积约为1100 km2) , 50 ySv/h ( 5 mrem / h )构成了撤离区的边界(3000 km2) ,30 ySv/h ( 5 mrem / h )构成了严格管制 区(8 000 km2) ，儿童和孕妇必须从严格管制区暂时撤离。1986 年6 月和7 月绘制的长寿命放射性同位素污染地图表明，还必须为白俄罗斯的另外29 个居民 点和俄罗斯加盟共和国的另外4 个居民点的居民重新安置住处。A2.5 现场的安全保卫对于毁坏的和被污染的反应堆厂房，必须予以隔离。工程师们决定采用跨 距为55m的结构壳，并利用遗留下来的墙壁作支承。设计和建造进展很快，四 号机组于1986 年11 月中即被封闭在一个混凝土钢壳内。为了监测该构筑物内 的状况，可在不同位置测量Y辐射和温度。约96%的燃料保留在四号机组的反 应堆和厂房内。Y辐射剂量率的稳定下降表明其燃料处于稳态。由于通风需要以及当时建造条件的困难，该“石棺”没有与外界环境密封。在“石棺”结构的上部，建筑构件之间存在间隔。并在屋顶上有孔，用于提供结构内的自然对流。这些间隔处的放射性泄漏受到监测。A2.6 放射性物质的释放和转移从堆芯释放的放射性元素据估计为2550xl06Ci。强大的热量增加了碘和铯 等挥发性同位素的释放，释放的碘约10x106Ci,铯约2x106Ci。没有发生一次性的大量释放事件。在释放开始后五天内，释放率逐渐下降，最低值约为最初释放率 的15%，随后四天内，释放率又增加到最初释放率的70 %，然后又突然下降到不 到最初的释放率的1 %，以后继续下降。第一天，工厂上方的烟云高达1800m，第二天，烟云的最大高度为1200m, 其中大部份释放物质不超过600m高度。第三天以后，烟云高度未超过600m。 事故发生时，地面风势微弱且风向变化，但在1500m高度处，风向东南，风速 为810m / s。带到这一高度的物质向芬兰和瑞典飘移，并于4月27日，在芬 兰和瑞典首次从苏联境外测到事故释放的放射性活度。 4 月28 日星期一晚上， 莫斯科电视新闻广播报导了这一事故。5 月7 日根据航测收集到的数据将苏联的欧洲部分领土上空的辐射水平绘 制成地图。从那时起，苏联水文气象研究所每天公布数据，并预报不同高度处 的迁移路线，这些数据被送到地方当局及卫生部和农业部。A2.7 河流和基辅水库的保护最严重的问题之一是水系污染的潜在可能性，因此从事故后第一天起国家 水文气象委员会就开始研究水的污染间题。对第聂伯河地区和它的支流普里皮 亚特河水中的放射性核素浓度的监测表明，污染主要来自放射性沉降物，因为 随着大气污染的下降，水中放射性核素浓度也大幅度下降。在事故的最初几天，就估算了由放射性沉降物引起的水体中放射性污染浓度 并还预测了一旦降雨把地面的放射性污染物带进水中时的污染浓度。计算证明， 只要反应堆的放射性物质释放很快停止，那么即使普里皮亚特河附近下大雨，最危险的放射性同位素90Sr在水中的浓度也不会超过苏联法规为饮用水规定的限值。后来的测量证实了这种预测。鉴于以下事实，即反应堆四周紧邻地带有大量放射 性沉降物、该地区的土壤特性以及事故现场通过附近的冷却水池直接与基辅北面 第聂伯河上的重要水库基辅水库相连接，因此开展了大量工作，以便减慢长寿命放射性核素（例如90Sr，137Cs）通过地下水或地表水的迁移速度。这包括了三项主要工作。第一件工作是建造了140 个堤坝，用以限制地表雨水径流从事故现场流 入冷却水池和邻近的普里皮亚特河。第二件工作是冲洗了在河流、水池和水库底 部的泥沙收集器。第三件工作是在核电厂周围建造了8 km 长的挡墙，其向下深度达3035m，直至不透水的粘土层，从而防止放射性污水流向第聂伯河。A2.8 去污在工厂的大量放射性释放减弱以后，就着手开始在居民未撤离的地区去污 以减少剂量率。首先关心的是市属建筑物，例如学校、托儿所和医院，而已经 受到污染但不太重要的一些建筑则被拆除，并作为废物埋葬。最初，官员们宣 布多数撤离区在去污后可以重新住人。然而，在许多情况下，去污后的地面很 快又重新污染，这是由于放射性核素从土地、蔬菜和建筑物表面迁移而造成再 悬浮所引起。事实表明，最有效的云污是自然净化过程(“生物去污”)例如衰 变和向地下迁移，因此在大多数居民点的主动去污工作已经停止。A2.9 干预措施在开始撤离后，苏联国家辐射防护委员会制订了干预准则，以便减少由于被 污染的食物和水引起的照射。主要的照射源随时间而改变，因此控制照射源的措 施也要随之改变。在最初几个月，照射来自牛奶中的放射性碘，这是由于奶牛在 被污染的牧场上放牧引起的，为处理这个问题而采取的干预措施有供给碘化钾片 和供应清洁牛奶等。同时，新鲜蔬菜上沉积的放射性碘和其它核素的问题，通过 供应清洁的食品等干预措施来处理。在很长时期内，主要的照射来自于牛奶、肉 和其它食物中的铯-137，处理这一问题的干预措施包括限制食品的生产和消费以 及改变农业管理等。A2.10 建立安全生存概念辐射防护的境况十分复杂，这是因为污染面积大而需要大型管制计划用于 测量环境污染和食物污染。提出了许多安全生存概念，包括第一年期间采用的 临时剂量限值、终身剂量限值概念、双重终身剂量限值概念、剂量率概念及表 面污染概念。对事故后第一年，苏联卫生部采用的最大临时剂量限值为100 mSv ( 10 rem ) ，后来又批准了用于1987 至1989 年的另一组临时剂量限值。食品限制和行动限制对三个共和国的日常生活产生很大影响，这一点至 1987 年初已变得越来越明显。当局认识到对这些地处乡村的重要农业区限制种 植是不符合长远要求的。 1988 年末，当局提出了终身“安全生存概念”, 这一概 念规定了对人们的饮食和生活方式不必加以限制的辐射条件。这一概念规定了 事故后70 年内的终身剂量限值为350 mSv ( 35 rem ) ，此限值是采取措施或不 采取措旅的界限。这一概念于1988 年9 月由苏联部长会议批准。然而，至1989 年初，终身剂量限值概念受到了严厉批评。这种概念的支持 者认为限值较低将会导致过多的避迁，从而造成严重混乱。由于批评不断增剧， 终身剂量限值概念修改为双重制。修改后的规定包括了一个终身剂量下限，其值 为70 mSv ( 7 rem ) ，低于该下限值，不需采取措施。在下限值和上限值(仍为 350 msv ) ( 35rem )之间时，应采取不同措施，超过上限值必须进行强制性的避 迁。1990 年4 月，苏联最高苏维埃采用表面污染概念作为避迁和支付赔偿费的准则。这一概念把受影响地区分为三类区域。铯的表面污染水平超过40Ci/km2(1480kBq/m2 )的区域，1540 Ci/km2( 555 1480 kBq/m?)之间的区域以及 115Ci/km2 ( 37 555 kBq/m2 ) 之间的区域。根据居民点所属区域决定避迁或其它各 种形式的赔偿。关于防护措施和避迁的政策并未得到广大公众的理解，也不能消除对科学 界主管部门和政治当局的不信任。越来越多的报告报导了一些广为流传的健康 效应，这对公众产生尤为强烈的影响一些官员开始把公众的害怕说成是“恐核症” 引起的，即过度地担心辐射及其健康效应，但这并不能抑止公众的情绪。当“安 全生存概念”于1989 年初一公布，立即成为三个受影响共和国批评的目标，许 多人包括科学家在内，都不同意这些有关辐射照射的容许限值。A2.11 苏联请求国际援助1990 年7 月，苏联共产党第28 次代表大会通过的决议“切尔诺贝利核电厂 灾难的政治评价和消除其后果的进展”中反映了苏联当前的形势：“苏联共产党中央委员会政治局、苏联部长会议、乌克兰和白俄罗斯共 产党中央委员会以及乌克兰和白俄罗斯部长会议没有能够迅速地评定灾难的规 模和它的可能后果，也没有为在受污染区的安全居住而制订一项政府方案并坚 决实施。在这些引起麻烦的地区，社会紧张局势正在加剧。这是由于以下因素引起 的：长期对切尔诺贝利悲剧实行毫无理由的保密；互相不一致的评价，尤其关 于医学方面的评价以及缺乏向人民提供关于实际事态的公正资料。大会承认为减轻切尔诺贝利灾难的后果所采取的措施是不充分的和不能令 人满意的”1989 年，在导致上述大会决议的骚乱期间，苏联请求国际组织帮助调查健 康和福利的总状况。 1989 年世界卫生组织派遣了一个由官员组成的工作组， 1990 年初，国际红十字会和红新月会也派遣了工作组。A2.12 事故后果切尔诺贝利事故在工业史上具有空前未有的社会影响。最初后果是造成十 几万人口的撤离和几十万救援人员参与救援工作。白俄罗斯、俄罗斯联邦和乌 克兰的广大居民由于无法确知未来前途而继续生活在紧张和不安中。作为对苏联政府呼吁援助的响应，联合国系统开始了一系列活动。联合国 大会于1990 年12 月21 日通过了45/190 号决议，该项决议请求秘书长：“支持在联合国系统内作出努力，由行政协调委员会和核事故响应跨机 构委员会采取行动，协调和加强国际项目，减轻切尔诺贝利灾难的后果” 决议紧急呼吁：“国际社会所有成员国、政府间组织和民间组织、商会、科学团体和个 人向受切尔诺贝利核电厂事故影响最为严重的地区继续提供各种适当支持和援 助，并与联合国系统所设想的或已安排计划的工作进行充分合作和配合”。联合国秘书长指定维也纳联合国办公室总干事协调联合国系统内的援助。 巨大的经济影响和社会影响已成为一个特别工作小组的工作重点。在切尔诺贝 利事故后不久成立的核事故响应跨机构委员会鼓励它的联合国系统成员开展研 究，以便更好地弄清在大量放射性物质释放后的环境污染、农业措施、辐射防 护和应急管理等问题。世界卫生组织规划了一项长期性国际计划项目，用于研 究切尔诺贝利事故的医学问题，并要在苏联建立一个世界卫生组织的国际中心， 研究放射医学向题。白俄罗斯、乌克兰和苏联建立了切尔诺贝利国际研究中心。切尔诺贝利周围地区提供了对事 故后状况进行科学研究的机会。国际原子能机构在制订和协调该中心的研究计划以及传播研 究成果方面将发挥作用。在人道主义和科学研究方面的国际合作正不断增加，为了全面减轻 切尔诺贝利事故后果，这种合作将是不可缺少的组成部份。