切爾諾貝利 核事故
日本福島 核事故
詳解日本福島核事故與切爾諾貝利事故顯著不同及海嘯破壞力
據美國國家地理網站報導，幾十年來，只要提到三哩島和切爾諾貝利這些字眼，人們立刻就會想起核電站出故障引發的大災難。上周日本發生致命地震和海嘯後，緊接著福島第一核電站又出現問題。目前尚不清楚這次核事故會造成多達損失，這裏的6座反應堆，有4座接連出現故障，它們在4天時間裏連續發生3次爆炸，導致2個安全殼被毀(可能是由乏燃料棒過熱引起)，產生的放射物對繼續留在那裏的50名工人構成威脅。然而，這也已經暴露出當前福島核事故與1979年美國賓夕法尼亞州哈里斯堡附近發生的三哩島事故，以及7年後烏克蘭發生的切爾諾貝利核洩露事故之間存在的顯著不同。
反應堆類型
日本福島第一核電站從20世紀70年代開始運營，它由6座沸水反應堆(BWRs)組成。沸水反應堆是輕水反應堆中的一種，它用普通水作為冷卻劑和慢化劑，這不同於重水反應堆，後者用氧化氘(或稱D20)而非H20作為冷卻劑。電力企業贊助的非營利組織美國電力研究所(EPRI)核能部副總裁尼爾·威姆舒斯特解釋說，三哩島利用另一種類型的輕水反應堆，即壓水反應堆(PWR)。這兩種反應堆都把水當作冷卻劑和慢化劑，用來給核燃料降溫和減慢裂變反應向外釋放中子的速度。壓水反應堆是反應堆冷卻劑(水)保持在不發生整體沸騰的壓力下運行的反應堆。這意味著反應堆裏的水溫可以超過沸點，但不會產生大量蒸汽。這樣反應堆堆芯就能在更高的溫度下運轉，熱量能更有效地轉移走。沸水反應堆在溫度更低的環境下運行，這種反應堆一般更簡單，組成部分更少。
切爾諾貝利使用的是壓力管式石墨慢化沸水反應堆(RBMK)，這種反應堆也把水當作冷卻劑。但是跟輕水反應堆不同，壓力管式石墨慢化沸水反應堆把石墨當作慢化劑。據總部設在倫敦的世界核協會說，儘管俄羅斯目前還有幾座壓力管式石墨慢化沸水反應堆仍在運行，但是世界上的其他動力反應堆沒有像切爾諾貝利一樣，把石墨慢化劑和水冷卻劑結合在一起使用的。現在美國的大部分核反應爐都採用沸水反應堆或壓水反應堆技術，威姆舒斯特和美國電力研究所稱，這兩項技術“相當安全”。這兩種反應堆都有自動調節能力，或稱負反饋環：當反應堆變得太熱時，裂變反應速度就會變慢，能量減少。而壓力管式石墨慢化沸水反應堆“具有正回饋”，溫度越高，產生的能量就越多，產生的能量越多，溫度就會升的越高。
事故原因
威姆舒斯特表示，從事故原因來說，福島核事故的直接罪魁禍首顯然是地震引發的海嘯，因為這座核電站在遇到地震時會自動關閉。海嘯襲擊1小時後，福島核電站的基礎設施被毀。因此，雖然地震已經削減了反應堆的額外能量供應(這是確保冷卻液泵正常工作所必須的)，但是海嘯摧毀了柴油機備用的發動機，而這是為冷卻系統提供能量必不可少的。電池最多只能提供8小時能量。因此他們只能用移動式發電機代替。大衛·洛克博姆領導了美國憂思科學家聯盟的核安全項目，並在美國3座規模類似日本通用電氣工廠的核電站工作。他表示，目前還不清楚事情的進展會引發什麼樣的後果。
據1979年有關三哩島事故的凱莫尼委員會(Kemeny Commission)報告說，“是設備故障導致事故發生”，但是“操作者的失誤”也是“導致此次事故的主要原因”。緊急製冷系統被錯誤關閉，引發一系列非常可怕的後果。該報告發現，如果在事故的早期階段操作員(或者負責監管的人)能確保緊急製冷系統繼續運行，可能三哩島核事故就會是一次“相對比較輕的事故”。威姆舒斯特表示，烏克蘭切爾諾貝利核洩漏事故是由一次“考慮不周的安全檢測”造成的。據聯合國最近公佈的一份報告顯示，突然輸入大量能量導致蒸汽爆炸，炸毀了反應堆容器。這促使“燃料和蒸汽進一步發生反應，最終摧毀反應堆堆芯，使反應堆廠房結構嚴重受損。”
深入瞭解
三哩島和切爾諾貝利核事故過去已有幾十年，現在我們對它們的反應堆裏發生的情況有了更多瞭解。正如彼得·布拉德福這周說：“在三哩島事故發生三天后我們認為我們已經弄清楚的事情，結果證實都是錯誤的。”發生三哩島災難時，他正在美國核管理委員會(NRC) 工作。他表示，燃料的熔融程度，甚至是第一天防洩漏系統裏發生的氫氣爆炸的真相，雖然幾十年過去了，現在人們仍沒查出結果。他說：“目前我們還不清楚的資訊包括方方面面。”
據1979年凱莫尼報告說，三哩島事故發生的前幾分鐘，100多個警報突然響起，但是該電站沒有哪種系統能把這些重要信號從其他無關緊要的資訊裏查找出來。美國核管理委員會成員寫道：“在一種快速變化的複雜的事故環境下，人和機器之間的互動並未引起人們的注意。”布拉德福表示，與之相反，當前的電腦化和先進的資訊傳輸技術，使得日本官員能夠更好地瞭解福島核電站的4個出故障的反應堆內發生的情況，至少從理論上說是這樣。
防洩漏系統
跟三哩島核電站一樣，福島反應堆有3道屏障用來防止核洩漏，其中包括核燃料周圍的金屬覆層、反應堆壓力容器和安全殼。威姆舒斯特表示，切爾諾貝利核電站沒有安全殼。一旦放射物洩漏到大氣裏，會對很大範圍造成污染。洛克博姆說：“放射物的污染水準並非呈線性。離得遠受到的污染並不一定就越低。”其他因素中，盛行風能決定放射物會污染哪些地區。在切爾諾貝利事故中，距離該核電站大約100英里(160.93公里)處的放射水準，比距離它僅有10或20英里(16.09公里到32.19公里)處的放射水準更高。
愛德溫·萊曼說：“切爾諾貝利污染模式非常反常。”放射物會被釋放到“很高很高的地方，這是反應堆和石墨起火的自然特性”。當石墨起火燃燒10天時，在長時間的噴發期，天氣會不斷發生變化。風會把放射性氣體和微粒帶入大氣，傳播到很遠後，才降落下來。三哩島核事故釋放的放射物的量較少，沒發現對公眾健康有什麼影響。按照國際核事故分級標準，三哩島事故被評定為5級，影響不只局限在局部地區。切爾諾貝利核洩漏事故被評定為最高級7級，它釋放的放射物影響了數千人。福島事故被評定為4級，只對局部地區產生影響。不過目前還不清楚以後它的級別會上升多少。距離福島核電站180英里(289.68公里)的東京，15日的最高輻射劑量是正常水準的23倍。但是一天后該地的輻射劑量降至正常水準的10倍。
輻射劑量
據美國核管理委員會說，美國每年由自然和人造源(例如醫學儀器和消費產品)產生的平均輻射劑量是620毫雷姆(mrem)。1毫西弗(mSv)相當於100毫雷姆。日本勞動和福利健康部(Japanese Ministry of Health Labor and Welfare)16日把工人允許接觸的最大輻射量從原來的100毫西弗提高到250毫西弗。據美國核能研究所(NEI)說，15日晚上該核電站的輻射量達到每小時1190毫雷姆，不過6個小時後下降到每小時60毫雷姆。
據聯合國報告和美國核管理委員會說，切爾諾貝利核洩漏事故導致事發當天早上在現場的600名工人中有134人患上急性放射性疾病，他們接觸的最高輻射劑量到達8萬到160萬毫雷姆。這些人中，有28人在3個月內死亡。另有兩人死於燒傷和接觸放射物。據世界衛生組織，最終可能有4000人因接觸切爾諾貝利核電站釋放的放射物死亡。從公共衛生方面來看，切爾諾貝利核洩漏事故產生的最大影響，是導致甲狀腺癌在兒童和青少年間流行起來，到目前為止已經有超過6000人罹患該病，這與飲用被污染的牛奶有關。
經驗交流
威姆舒斯特表示，現在世界核電行業已經都“聚集到一起”，分享他們掌握的核電知識，努力幫助福島渡過難關。目前該產業內部的交流明顯比三哩島和切爾諾貝利核事故發生時更多。當然，在核危機時進行交流必須要跨行業，在這方面東京電力(Tepco)將會受到嚴厲批評。國際原子能機構總幹事天野之彌(Yukiya Amano) 15日要求日本相關人員必須進行更積極有效的交流。據日本共同社說，日本首相菅直人(Naoto Kan)在一次會議上嚴厲批評了東京電力的行政人員，原因是他是通過電視瞭解到這次爆炸事故，而不是東京電力打電話告訴他的。據說他想要知道“到底發生了什麼事情？”
在三哩島事故期間，官員試圖安定民心，讓他們相信“危險已經過去”，即使在冷卻反應堆和加固核電站的努力均被證明毫無成效時，他們仍在繼續自圓其說。在切爾諾貝利核事故中，消息很難像Twitter的消息傳播速度。總部設在倫敦的世界核協會認為，切爾諾貝利事故是“冷戰孤立政策和缺少相關安全文化的直接結果”。美國環境保護署(EPA)在1986年發表的關於切爾諾貝利事故的論文裏寫道：“最初切爾諾貝利事故是個秘密。”事實上，有較大規模的核事故發生的最早證據是在瑞典發現的，有人在該國核電站的工人衣服上發現放射性微粒，這促使人們開始尋找放射物來源。第二天，蘇聯新聞社證實切爾諾貝利核電站發生事故，但是並未提供詳情。“由於得不到任何消息，各種流言慢慢出現。”
隨著日本核事故不斷升級，該國官員因為低估了逐漸升級的威脅而遭到猛烈攻擊。能源與環境研究所所長阿爾瓊·梅基耶尼批評日本政府的“工作就像一部標準核工業劇本，標題是‘什麼？這也用擔心！’” 梅基耶尼要求“對潛在的受損程度和結果進行實事求是的評估，知道就是知道，不知道就是不知道，不要弄虛作假。”這樣公眾才能更相信官方聲明。他說，事實上“有關低輻射水準的口頭聲明正好與不斷擴大的撤離範圍形成鮮明對比。”
據《華爾街日報》報導，日本政府也在抱怨東京電力公佈消息的速度太慢。憂思科學家聯盟全球安全專案物理學家和核能控制研究所前所長萊曼15日在與記者的通話中說，東京電力的簡報變得“透明度越來越低”。他說：“很顯然日本公佈消息的數量很不規律。”不過他們正在努力尋找事故原因的事實，或許是這最好的解釋。憂思科學家聯盟的核專家艾倫·范庫說：“顯然人們的猜疑心理越來越重。”萊曼說：“我們關心的是美國和其他國家的核工業不會努力掩飾這些。” 福島第一核電站是“核電歷史上發生的最嚴重的一次事故。”
據美國國家地理網站報導，11日，日本發生9級強烈地震並引發可怕海嘯，造成重大人員財產損失。這場災難促使人們再次將目光聚焦在海嘯成因、警報信號以及如何應對海嘯威脅上。根據美國媒體報導，這場地震是有記錄以來震級最大的地震之一，強震引發的巨大海嘯襲擊了日本東岸，導致數千人死亡。幾小時內，海嘯抵達夏威夷，包括南美洲、加拿大、阿拉斯加在內的太平洋地區以及包括俄勒岡州沿海在內的美國部分地區均發佈海嘯預警。
海嘯如何形成？
海嘯是海下地震、山崩或者火山噴發引發的一系列巨大海浪。巨型流星撞擊海洋也能引發海嘯，但這種情況較為罕見。曾發現小行星撞擊痕跡的科學家表示，35億年前的小行星撞擊引發的大海嘯曾經吞噬整個地球，除了最高的山脈外，巨浪淹沒了地球上的一切。受大海嘯影響，大陸海岸線發生巨變。
如果擁有足夠能量，地震能夠導致海底發生位移，進而引發大量海水的突然移動，製造海嘯災難。海嘯的英文單詞“Tsunami”源於日語，在日本，海嘯實際上非常普遍。最近幾個世紀，死於海嘯的日本人多達數千名。海嘯並不是一個單一的海浪，而是一系列海浪，也被稱之為“波列”。在海嘯災難中，最初的海浪並不一定最具有破壞性。值得一提的是，海嘯並不是潮汐。
海嘯波的長度可達到60英里(約合100公里)，最長相隔時間可達到一小時。海嘯能夠在不損失大部分能量情況下席捲整個海洋。2004年的印度洋大海嘯向非洲方向推進了3000英里(約合5000公里)，抵達非洲時的能量也足以造成人員傷亡和財產損失。科學家表示太平洋西北地方曾於1700年發生9級大地震，強震引發的海嘯導致可怕洪水，給日本太平洋沿岸地區造成巨大破壞。
速度相當噴氣機
海嘯能夠在不引人注意的情況下以每小時500英里(約合每小時800公里)的速度迅速抵達海面，不到一天之內便可席捲整個海洋。根據有關海水深度、距離以及引發海嘯的事件發生的時間，科學家能夠計算出海嘯何時抵達地球上的不同地區。
在開闊海域，海嘯在海面上的高度可能不到1英尺(約合30釐米)，這也就是為什麼水手很難意識到海嘯發生。但強大的衝擊波能夠快速穿過海洋，速度有時與一架商用噴氣式客機不相上下。一旦抵達海岸附近的淺水域，海嘯的速度便會減緩。海嘯在海面上的速度超過海底，導致海平面戲劇性上升。
暗礁、海灣、河流入口和海下構造等地理特徵能夠分散海嘯的能量。在一些區域，海嘯只會導致海平面垂直上升幾英寸或者幾英尺。其他區域，海嘯則可導致海平面垂直上升100英尺(約合30米)。絕大多數海嘯導致的海平面上升幅度不超過10英尺(約合3米)。根據新聞報導，2004年12月發生的印度洋海嘯在一些區域的高度達到30英尺(約合9米)。在其他地區，目擊者稱海平面快速上升。海嘯引發的洪水可向內陸推進1000英尺(約合300米)以上，卷走巨石、汽車並摧毀房屋。
在最後抵達內陸地區時，海嘯並不一定以一系列巨浪的形式出現。它們可能更像是快速上升的潮汐，同時伴隨海下區域劇烈湧動，將人捲入海底，撕碎沿途的物體。整個海灘都會被海嘯掀翻。很多目擊者稱海嘯的聲音就像是貨運列車。
導致巨大傷亡
2004年印度洋大海嘯是有記錄以來破壞性最大的海嘯，共導致20多萬人死亡，很多人被大海無情吞噬。在2004年之前，破壞性最大的海嘯發生在1782年，由中國南海發生的地震引發，估計共造成4萬人死亡。1883年，南爪哇海發生的由印尼喀拉喀托火山噴發引發的海嘯共導致大約3.65萬人死亡。1868年，智利北部地方遭海嘯襲擊，共有超過2.5萬人喪生。
美國國家海洋與大氣管理局表示，太平洋是迄今為止最為活躍的海嘯多發區。包括加勒比海、地中海、印度洋和大西洋在內的海域同樣會產生海嘯。北大西洋發生的海嘯包括1775年由里斯本地震引發的海嘯，共導致葡萄牙、西班牙和北非的6萬人死亡。這場地震在加勒比海引發的海嘯高度達到23英尺(約合7米)。
自1498年以來，地中海曾發生37場海嘯，其中一些由當地發生的事件引發，其他則由相隔很遠的事件引發，例如1775年發生的海嘯，這場海嘯由葡萄牙附近發生的地震引發。所有這些海嘯共導致大約9500人死亡。1999年土耳其伊茲米特地震在馬爾馬拉海引發大海嘯。
海嘯預警信號
地震是海嘯的一個天然預警信號。如果感覺到強烈震動，千萬不要在海岸停留。如果聽到地震發生的消息，海嘯也可能隨之而來，公眾可以通過廣播或者電視獲得更多資訊。地震可以引發數英里外的海域發生海嘯。在地震發生後幾小時，海嘯便隨之發生。
目擊者稱曾在海嘯來臨前發現水面出現明顯的起落。如果發現海水異常且快速後退，可能就說明一場海嘯已經在來的路上。這個時候，應立即前往地勢較高的地方躲避。印度洋海嘯之所以導致很多人死亡是因為他們走下海灘，觀察後退的海水。專家們認為，發現海水後退後，人們最多有5分鐘時間撤離危險區域。
海嘯是一系列海浪，最初的海浪可能並不具有最大的危險性。在最初的海浪抵達海岸之後，海嘯的危險性仍會持續幾個小時。海嘯波列可能以一系列海浪的形式出現，相隔時間在5分鐘至1小時之間。在此之前，海水會反復出現後退和向前推進。為了避免成為海嘯的犧牲品，人們應一直遠離危險區域，直至聽到已經安全的消息。
印度洋海嘯的倖存者回憶說，當時的海水快速湧起，帶著可怕的力量沖向海岸。在海水退卻時，很多人被捲入大海。海嘯潮在海岸一帶的破壞性存在差異，在一個點破壞性較小，在相隔不遠的另一點則破壞性較大。但我們不能進行這種預測，因為將一個地區的海嘯與其他地區海嘯區別開來的跡象少得可憐。海嘯可以抵達跟大海相通的河流和溪流，如果發生海嘯，人們應該像遠離海灘一樣，遠離這些水域。
如何應對海嘯？
美國國家海洋與大氣管理局表示，由於開闊海域的海嘯波很難察覺，在海上行駛的當地船隻收到海嘯預警後不應返港，因為海嘯會導致港口的水面快速變化，帶來無法預測的危險水流。如果有時間同時水手獲得港口管理部門的批准，船隻業主可以駕船出海，應對海嘯。發生海嘯時，人們不應留在停靠在港口的船隻上。海嘯往往給船隻帶來重大損毀，摧毀吃水線以上部分。
由於意識到潛在海嘯可能淹沒美國西岸，國家海洋與大氣管理局、美國地質調查局、聯邦緊急事務管理局啟動了一項計畫，以更為準確地預測海嘯。隨著海嘯穿過大海，安裝在海床上的一系列靈敏的科學記錄器能夠測量上方海水發生的變化，將資訊傳送給浮標上的感測器，感測器隨後將數據傳給衛星並立即傳輸給預警中心。
太平洋海嘯預警系統由26個成員國參與，負責監測太平洋地區的地震和潮汐觀測站。這一系統能夠預測地震引發的海嘯並發佈海嘯預警。2006年6月，國際印度洋海嘯預警系統正式啟動。此外，政府也應該普及海嘯常識。如果感覺到或者得知地面強烈震動，人們無需等待政府的海嘯預警，應立即與家人和朋友前往地勢較高的地區躲避。
海嘯破壞力
史上十大已發生之核事故
據美國《時代》雜誌報導，在三英里島核事故30周年之際，《時代》雜誌對歷史上發生的最令人恐怖的核事故進行了回顧，評出“史上十大核事故”，希望依此提醒世人，避免類似事故發生。具體榜單如下：
(1.)1979年3月28日三英里島核電站事故
三英里島核電站2號反應堆發生的放射性物質外泄事故是美國歷史上最為嚴重的核電站事故，儘管此次事故並沒有造成人員傷亡。
(2.)1966年1月17日帕利馬雷斯氫彈事故
在西班牙海岸上空進行加油時，美國一架B-52轟炸機與KC-135加油飛機發生相撞。撞擊之後，加油機徹底毀壞，B-52轟炸機慘遭解體，所攜帶的4枚氫彈“逃離”破裂的機身。其中兩枚氫彈的“非核武器”撞地時發生爆炸，致使490英畝(約合2平方公里)的區域被放射性鈈污染。搜尋人員在地中海發現了其中一個裝置。
(3.)1986年4月26日切爾諾貝利核洩漏事故
切爾諾貝利核洩漏事故被稱之為歷史上最嚴重的核電站災難。1986年4月26日早上，切爾諾貝利核電站第4號反應堆發生爆炸，更多爆炸隨即發生並引發大火，致使放射性塵降物進入空氣中。據悉，此次事故產生的放射性塵降物數量是在廣島投擲的原子彈所釋放的400倍。
(4.)1968年1月21日圖勒核事故
由於艙內起火，美國一架B-52轟炸機的機組人員被迫作出棄機決定，在此之前，他們本可以進行緊急迫降。B-52轟炸機最後撞上格陵蘭圖勒空軍基地附近的海冰，導致所攜帶的核武器破裂，致使放射性污染物大面積擴散。
(5.)1957年10月10日溫斯克爾大火
位於坎伯蘭郡附近的一個英國核反應爐石墨堆芯起火釀成核災難。大火導致大量放射性污染物外泄。此次核災難是三英里島核電站事故發生前最為嚴重的反應堆事故。
(6.)1987年9月13日戈亞納核事故
在巴西的戈亞納，一名垃圾場工人撬開了一個廢棄的放療機，並拆掉了一小塊高放射性的氯化銫，災難就此降臨到這座城市，當時共有超過240人受到核輻射。由於被放射性材料的亮綠色矇騙，孩子們用手接觸並塗抹在皮膚上，導致幾個街區污染，不得不拆除。
(7.)1993年4月6日托木斯克-7核爆炸
這起發生在西伯利亞托木斯克的核事故是由硝酸清洗容器時發生爆炸導致的。爆炸致使托木斯克-7的回收處理設施釋放出一個放射性氣體雲。
(8.)1985年8月10日K-431核潛艇事故
在符拉迪沃斯托克(K-431核潛艇)補充燃料過程中，E-2級K-431核潛艇發生爆炸，放射性氣雲進入空中。10名水兵在這起核事故中喪命，另有49人遭受放射性損傷。
(9.)1999年9月30日東海村核事故
發生在東京東北部東海村鈾回收處理設施的核事故是日本歷史上最為嚴重的核災難。事故發生時，工人們正在混合液體鈾。
(10.)1970年12月18日加卡平地核事故
在巴納貝利核實驗過程中，美國內華達州加卡平地地下一萬噸級當量核裝置發生爆炸，實驗之後，封閉表面軸的插栓失靈，導致放射性殘骸洩漏到空氣中。現場的6名工作人員受到核輻射。
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