切尔诺贝利现在

1986 年 4 月 26 日，切尔诺贝利核电站 4 号机组发生两次强烈爆炸，反应堆 2,000 吨重的巨型混凝土盖像硬币一样被掀到空中。白热的核芯碎片像雨点一样落在相邻的建筑物上，引发火灾，洒落在外面的地面上。核芯残骸燃烧了 10 天，向高空喷出一股浓厚的放射性同位素，其放射性相当于 400 颗广岛原子弹。

1.“这对安全有什么启示？”

尽管切尔诺贝利事故使半个地球受到了放射性尘埃的污染，但去年海啸席卷日本福岛第一核电站后，人们对这场灾难的记忆几乎被淡忘了。当时，许多观察家重新提起切尔诺贝利事故的幽灵，作为福岛没有发生核泄漏的令人安心的例子。不过，我们现在知道，福岛的三座反应堆确实发生了泄漏，放射性污染物喷洒到日本部分地区和海洋中。

切尔诺贝利核事故和福岛核事故之间相隔 25 年，但核熔毁事故的发生频率却远高于这个跨度。核电行业以“反应堆年”来衡量安全趋势。一个反应堆年相当于一座核反应堆发电一年。美国核管理委员会对美国反应堆的安全目标是每 10,000 个反应堆年发生一次事故。自然资源保护委员会的物理学家兼顾问托马斯·科克伦计算出，全球轻水动力反应堆的运行时间已达到 11,500 个反应堆年，迄今为止全球共发生过五起“部分堆芯熔毁”事故（“核熔毁”是一个没有明确含义的专业术语）。他认为福岛发生了三起部分堆芯熔毁事故。另外两起事故发生在三哩岛和前东德的格赖夫斯瓦尔德核电站。 （切尔诺贝利不在名单上，因为它是旧苏联设计，目前只有少数几座核电站在运行。）“从历史上看，这意味着 1% 的轻水反应堆发生过部分堆芯熔化，”科克伦说。“1% 比每 10,000 反应堆年发生 1 次要高得多。这说明什么安全问题？”

事实上，全球核事故发生率是美国监管机构基准目标的五倍左右。如果目前运行的 353 座轻水反应堆的部分堆芯熔化率保持不变，那么我们可以预计平均每六年就会发生一次核事故。从历史角度来看，切尔诺贝利事故不仅仅是冷战时期的一件奇事，它还是一个日益严重的趋势中最早发生的事件之一，我们现在才开始了解如何应对其后果。

2.“纸牌屋”

在日本紧急救援人员努力稳定福岛过热反应堆的同时，地球另一边的乌克兰建筑队开始了切尔诺贝利核电站清理工作的一个重要新阶段，他们用推土机铲平了钢筋混凝土墓穴周围的受污染土壤，墓穴内是 4 号机组反应堆烧焦的残骸。这座墓穴在乌克兰被称为“庇护所”，设计使用寿命为 15 年。但距离这个期限已经过去了十多年，它仍然像中世纪的堡垒一样耸立在核电站群上。

“这是一座纸牌屋，”负责维护避难所的组织避难所实施计划的高级技术顾问埃里克·施密曼说。施密曼站在距离避难所几百码的 SIP 办公楼外。他解释了苏联工程师如何在短短六个月内将其拼凑起来。北墙是一堆充满碎石的混凝土模板。南墙由支撑在大梁上的钢板组成。构成屋顶的钢板仅靠重力固定。“他们没有派人在那里说，‘再移动一英尺’，”施密曼说。“这一切都是用起重机完成的。”

“这有点像埃及时期工程师修建金字塔时的工作。”庇护所用了大约 480,000 立方码的混凝土和 7,300 吨钢材，它主要靠摩擦力和运气才能固定住。苏联工人完成庇护所的建造时，它上面布满了窗户大小的洞。漏水腐蚀了钢制支撑梁。西墙出现了一条大裂缝。鸟儿飞进飞出，传播放射性污染物。苏联解体后，乌克兰继承了摇摇欲坠的庇护所。那时它变得更加危险和不稳定，而乌克兰没有资金或专业知识来修复它。

1997 年，七国集团同意出资对庇护所进行全面修复。他们授权 SIP 监督数十个项目：堵住墙上的洞、更换屋顶、加固西墙和通风管道、安装监控设备等等。从本质上讲，庇护所必须修复才能安全拆除。迄今为止最昂贵的项目，也是 SIP 授权的最后一个项目，是新的安全封闭，这是一座耗资 13 亿美元的拱门，如果一切顺利，它将完全将庇护所与环境隔离开来。拱门概念设计团队的主要成员施米曼曾在世界各地解决过复杂的工程问题。但他说，这座拱门是迄今为止他参与过的最具挑战性的项目。关于拱门的一切——它的大小、用途以及建造时的危险条件——都是前所未有的。现在他笑了。“这有点像埃及时代的工程师在金字塔上工作。”

3.“每个等式中都有恶魔”

灰尘是放射性污染物中流动性最大、最易吸入的，对切尔诺贝利来说，灰尘是一种始终存在的威胁。每栋建筑入口处的辐射检测门都会扫描脚和手，看是否有受污染的灰尘。手持拖把的妇女昼夜不停地擦拭地板。油罐车在拱门施工现场巡逻，喷水以防止灰尘四处飞扬。没有人会抚摸在街上徘徊的野猫，因为它们的皮毛上沾满了放射性同位素铯-137、锶-90 和钚-239。

碘-131 是核事故中释放的另一种危险放射性同位素。它与普通碘相似，会在甲状腺中聚集，并在数年后引发甲状腺癌。但碘-131 会在几周内衰变到安全水平。铯和锶与钾和钙相似，这两种矿物质对健康的生态系统功能至关重要，它们会在土壤、水和动植物体内存留数十年。放射性“地面反射”使受污染地区的盖革计数器发出更快的响声，这主要是铯衰变的产物。制造核弹的钚对切尔诺贝利的整体辐射水平影响不大，但它仍然是最致命的吸入剂。“只要不是体内摄入，放射性污染通常不会造成剂量问题，”SIP 的生物医学项目经理 Mark Fishburn 警告说。 “吸入、摄入或注射——这就是您在这里服药的方式。”

在熔毁过程中，切尔诺贝利核电站堆芯中的核燃料变成了足以烧穿四英尺厚的混凝土和钢铁的熔渣。熔渣像熔岩一样顺着蒸汽管道流到下面的地板，在那里凝固成玻璃状的黑色团块，就像科幻电影里的场景一样。科学家将这些团块归类为“含燃料材料”或 FCM。大约 200 吨高放射性 FCM 被埋在 4 号机组的废墟中，它们是含钚“燃料尘埃”的来源。

每年一次，庇护所的除尘系统（庇护所屋顶上可见的一系列喷嘴）会向 4 号机组废墟中喷洒一种化学固定剂，这种固定剂可以把松散的灰尘颗粒粘在一起。4 号机组的大部分区域禁止游客进入，但我被允许参观控制室。挤过一条黑暗狭窄的通道后，我发现自己站在一个看起来像是《星际迷航》旧剧集场景的中间。三台布满黑色旋钮的笨重控制台矗立在半圆形的灰色金属板墙前。所有仪器都不见了，只剩下几根悬挂在电线束上的模拟仪表。所有东西都覆盖着一层灰尘和干涸的红色固定剂。我的乌克兰导游警告我不要碰任何东西，尽管我穿着防污服。“钚。”他吟诵道。

科学家们只探索了避难所内洞穴状遗迹的三分之一。许多地下室的积水深及膝盖，水蒸发后，FCM 会氧化，并将微小的燃料粉尘颗粒散布到空气中。科学家估计，避难所内有 33 吨此类物质，每天都会造成危害，并可能酿成灾难。

“最小的颗粒不会因重力而沉降，”施米曼说，“而是悬浮在空气中。这是一个大问题。”如果庇护所倒塌，由此产生的受污染灰尘和碎片云将是灾难性的。数千名切尔诺贝利工人可能受到的辐射剂量是年限的 25 倍。现在 SIP 已经稳定了庇护所，它倒塌的可能性很小。但灰尘仍然是一个主要威胁。“每个方程式中的棘手问题，”施米曼说，“是如何防止放射性灰尘扩散。”

4.“事情远比这复杂”

乌克兰当局曾考虑在庇护所一侧钻孔，取出 FCM，但工程师们明智地认为庇护所太不稳定。唯一能取出 FCM 而不导致庇护所倒塌、不让工作人员暴露在过量辐射下、不扩散污染的方法，是在受控环境下将庇护所逐块拆开。新安全封闭的拱门将提供这样的环境。

拱门竣工的最后期限是今年 4 月，但赢得合同的法国财团 Novarka 直到最近才完成大量的地面准备工作。新的最后期限是 2015 年 12 月。SIP 的董事总经理 Laurin Dodd 认为，即使是这个日期也“过于雄心勃勃”。在他办公室墙上贴着的电脑渲染图中，拱门看起来像一个超大的半圆拱屋。拱门宽 280 码，长 160 码，高 115 码，可以容纳一座大学橄榄球场，自由女神像就矗立在 50 码线上。“人们很容易将拱门想象成一个大谷仓之类的东西，但它比这复杂得多，”Dodd 说。

苏联工程师使用标准建筑起重机建造了庇护所；为了拆除它，乌克兰工程师将使用定制的拉伸桁架起重机系统，该系统通过电缆网悬挂在拱顶上。电视网络使用类似的技术在足球比赛期间将摄像机俯视比赛场地。拱门的起重机系统也将配备摄像头，此外还有机械臂、两台 50 吨的起重机、一台钻机、一台手提钻、液压剪和一台 10 吨的真空吸尘器。操作员将能够在安全的屏蔽控制室中掀开庇护所的屋顶，实际上使拱门成为世界上最大的处理放射性物质的手套箱。

最艰巨的工程挑战是为拱门设计一个通风系统，该系统将循环 700 万立方英尺的空气，而不会扬起燃料粉尘。同时，空气流动的速度必须足够快，以防止雨云在拱门内形成，导致其管状钢骨架生锈。施米曼在为全球气候研究和工业洁净室研究量身定制的软件上进行了模拟——“数百万次计算”。他校准了空气速度并调整了气流模式，直到他在湿度控制和单个灰尘沉降到地面的速度之间找到了微妙的平衡。

不过，拱门的真正天才之处并不在于它的设计，而在于决定把它建在距离核电站西侧 300 码、放射性较低的地面上。其他公司提议在掩体上方直接建造一个封闭结构，因​​为那里的辐射剂量最高；辐射越多，工人的工作时间就越短，因此成本也就越高。拱门完工后，它将通过嵌入巨大混凝土“地梁”中的两条不锈钢轨道滑到掩体上方的最终静止位置。如果成功，拱门将成为地球上最大的可移动结构。

5.“你会暴露很多人”

切尔诺贝利巴士之旅的必经站点是小型游客中心，它位于距离庇护所四分之一英里的停车场边缘。透过大玻璃窗，可以一览庇护所的全貌，但除此之外，没有什么可看的。一个布满灰尘的庇护所比例模型放在一台电视机旁，电视机正在播放 Novarka 关于新安全封闭项目的视频。在九分钟动画的结尾，庇护所上方的条纹通风烟囱神奇地消失了，拱门滑入到位。

SIP 计划在 2014 年之前完全拆除通风管，但这项工作很可能不会像 Novarka 视频中描述的那样顺利。Dodd 称这是 SIP 有史以来管理的“最高风险”项目之一。之所以危险，是因为通风管非常庞大，比 40 层楼还高，重量超过 300 吨。更危险的是，它已经排放放射性气溶胶 26 年了，而且耸立在一个充满核废料的脆弱结构上。“如果你把它扔到建筑物上，就会让许多在这里工作的人暴露在污染物中，”SIP 的现场工作专家 Marsha Brown 说。“这可能是一场可怕的事故。”

“最小的放射性粒子不会因重力而沉降，而是悬浮在空气中。这是一个大问题。”该计划是将通风管切成七块，然后一次一块地抬起。最重要的风险因素是工人受到的辐射。通风管附近的剂量率“非常高，大约每小时一雷姆”，施米曼说。SIP 正在考虑在屋顶安装屏蔽走道，以减少工人受到伽马辐射的照射，但切割烟囱的人必须穿戴额外的装备来保护自己免受有毒粉尘和烟雾的伤害。

急性辐射剂量的影响在原子弹幸存者研究中得到了充分证实。例如，我们知道，在 100% 的情况下，致命剂量是 1,000 雷姆。国际原子能机构将 28 起辐射死亡事件归咎于切尔诺贝利，其中大部分是灾难发生后最初几个小时内暴露在极端伽马射线中的消防员。自灾难发生以来，切尔诺贝利或任何其他核电站都没有人受到致命剂量的辐射。

联合国在 2005 年发布了一份报告，预测切尔诺贝利核事故中接受低剂量辐射的人员将死于癌症，另外还有 4,000 人。纽约科学院最近发布的俄罗斯和乌克兰研究汇编显示，死亡人数已接近 100 万。这一巨大差异凸显了我们对低剂量辐射对人体的影响的严重缺乏了解。

世界上没有监管机构设立过“安全”辐射剂量。每个国家都设定了自己的限值。福岛核事故期间，日本将核电站工作人员的最大辐射剂量限值提高了一倍多，只是为了保证应急工作顺利进行。乌克兰的辐射剂量标准是世界上最严格的国家之一，允许的最大辐射剂量为每年 2 雷姆（美国的限值为每年 5 雷姆）。法律限制规定了 SIP 和 Novarka 如何设计他们的工作计划；如果没有防护措施，通风烟囱的工作人员在短短两小时内就会达到年度辐射剂量限值。但只有某些类型的辐射暴露是可以预测的。尽管通风烟囱和核电站其他区域的辐射水平众所周知，但工作人员将接触到的受污染粉尘和气溶胶的数量却不太确定。除了佩戴剂量计外，所有工作人员还必须接受鼻拭子、尿液分析和粪便取样，以监控自己的辐射剂量。

6. “他们善于制定规则”

去年春天，诺瓦卡将庇护所西边杂草丛生的田地改造成了一个繁忙的建筑工地。工人们刮掉了受污染土壤的表层，运来了干净的填料以减少来自地面的辐射，并挖了两条平行的沟渠，从工地西端一直延伸到东端的庇护所。这些沟渠将为不锈钢轨道打下基础，拱门将通过这些轨道运往庇护所。每条沟渠长 500 码，它们之间的距离（近 300 码）与拱门的宽度相同。

到了夏天，水泥搅拌机和自卸卡车在工地上轰隆隆地行驶。空气中回荡着液压锤将钢桩敲入沟渠底部的刺耳金属声，总共有 396 根。每根桩长 80 英尺，直径 3 英尺；它们将共同支撑正在建造的 32,000 吨拱门的重量。打桩和挖沟的进展比预期的要慢。“每次有人进行挖掘，他们都会发现一些东西，”多德说。“有时东西是事故后被埋的大型起重机。有时是卡车或卡特彼勒。有时是含有燃料的材料。”

摧毁 4 号机组的爆炸将高放射性核燃料碎片（称为“热粒子”）散布到现场各处。剂量测定员在对挖掘出的泥土进行例行扫描时发现了它们。当这种情况发生时，附近的所有活动都会停止，直到一名工人用一把 10 英尺长的铲子将粒子铲起。“当你远离它时，剂量率会迅速下降，”SIP 的健康和安全工程师唐·凯利说。“但当你就在它旁边，或把它放在口袋里时，它就会冒烟。”

凯利每周都会视察施工现场。他的夹克口袋里装着一台相机，记录他遇到的任何违反安全规定的行为。去年九月的一个下午，我和他一起沿着北壕沟走进了 Shelter 的阴影中。我们停下来观看一台连续飞行钻机（一种装有巨大螺旋钻的卡特彼勒钻机）在壕沟底部钻孔。这个过程比将钢桩敲入地面更为温和，这是 Shelter 如此靠近地面的一个重要考虑因素。地震震动已经使壕沟旁边的一座安全建筑的砖墙开裂，可能会使 Shelter 脆弱的西墙倒塌。

一辆装载机从钻孔中铲出水状的废料，然后将其扔进自卸卡车。凯利开始拍照。我问他出了什么问题。“他没有任何标志，”凯利指着自卸卡车说，“也没有后挡板。”切尔诺贝利的辐射安全办公室对运输放射性废物有严格的规定。清洁卡车只能运输未受污染的填料；脏卡车只能运输放射性土壤，而且它们应该有标志和后挡板，以防止交叉污染。没有标志、没有门的自卸卡车开走了，把废料洒在了整个沟槽的地面上。

凯利将沟渠中的废料样本送到实验室进行分析。几天后，实验室报告出来了：废料的污染程度还不足以被归类为放射性废物。但这些规则对于清理工作和确保工人安全至关重要。下一次，整个工地都可能被污染。“他们擅长制定规则，制定了很好的规则，但不太擅长遵守规则，”马克·菲什伯恩告诉我。“人们往往会逃避他们能逃避的。”

7.“我们还会死于其他疾病”

去年春天，建筑工人完成了拱门的地面准备工作。他们已经开始建造两根混凝土地梁，用来填充沟槽，两根地梁之间有一个 10 万平方码的混凝土垫块，拱门将在这里组装。凯利说，这个垫块“没有污染”。在那里工作不需要防污染装备，但每位工人都将携带一个应急呼吸器，以防传感器检测到放射性气溶胶吹过工地。

在诺瓦卡的 650 名员工中，没有一名员工的辐射剂量超过限度。考虑到切尔诺贝利的安全记录不佳，这是一个了不起的成就。多德说，1994 年第一次参观该核电站时，安全条件“糟糕透顶”，“令人震惊”。大多数员工都没有防护设备。核电站周围建筑物中的辐射检测门不起作用。在核电站附近的普里皮亚季市，该市在灾难发生几天后被废弃，切尔诺贝利的工人们继续在社区游泳池里游泳。

SIP 支付了新的安全设备费用，但金钱买不到态度的改变，因此它还安装了一套系统来跟踪个人辐射剂量。每个工人都戴着夹在工作服上的剂量计。如果剂量超过限值，就会被解雇。许多工人将剂量计藏在自制的铅盒中，以保持记录的剂量低于限值。“这太疯狂了，”多德说。“他们的态度是，‘好吧，我们会死于其他疾病。’”

两年前，一只狼在建筑工地附近徘徊，嗅着诺瓦卡工人上班前穿防护服的设施门口。在切尔诺贝利禁区，看到狼、驼鹿或野猪群穿过空荡荡的街道并不罕见。事实上，某些地区野生动物的复苏已经成为一种危险。“动物是污染的载体，”菲什伯恩说。“如果它们吃了放射性物质，它们就会来这里撒尿，从而传播污染。”

这只试图闯入更衣室的狼咬伤了六个人，与一辆救护车发生冲突，并杀死了一条狗。YouTube 上发布的一段手机拍摄的视频记录了事件的部分过程，揭示了切尔诺贝利工人对危险的漠视。在视频中，他们打开一扇门，向狼吹口哨。两名男子设法将狼逼到角落，用铲子和氧气罐猛击它，而他们的同伴则怂恿他们继续前进。奇迹般地，狼逃脱了，迫使两名男子逃走，视频结束了。警卫后来追踪到狼并将其射杀。

8.“福岛再说一遍”

亚历山大·诺维科夫是切尔诺贝利核电站的安全主管。他负责核电站所有员工的健康。一天下午，我在斯拉夫蒂奇的一家餐馆里和他聊天。斯拉夫蒂奇是一座为切尔诺贝利清理工人和前普里皮亚季居民建造的小城市。诺维科夫接二连三地抽着浓烈的土耳其雪茄，用断断续续的英语讲述着避难所内仍然存在的危险。“事故发生 25 年后，”他说，“我每天都很害怕，因为只有傻瓜才不会害怕。”

我请他举了一个例子。诺维科夫说，大约一年前，他在半夜接到一个电话。电话那头的工程师说，传感器检测到了放射性同位素碘-131的痕迹。这只意味着一件事：庇护所某处正在发生不受控制的核裂变。4号机组内的FCM是可裂变的。如果一块混凝土掉落在其中，它可能会改变FCM的内部几何形状，引发核链式反应，即所谓的“临界事件”。FCM不会爆炸，但会产生强烈的热量和辐射，并可能熔穿混凝土地板。如果FCM在这个阶段接触到水，可能会引起蒸汽或氢气爆炸，并摧毁整个庇护所。

“事故发生 25 年后，我每天都很害怕，因为只有傻瓜才不会害怕。”回想起午夜的电话，诺维科夫双手捂住喉咙假装哽咽：“哎呀！”然后他继续讲故事。他指示他的工程师检查核电站的所有核源，等待光谱分析的结果。“报告说碘不是切尔诺贝利。”诺维科夫笑了，又点燃了一支雪茄。“碘是福岛。”

诺维科夫在 1986 年的清理工作中自愿担任剂量师，他曾短暂离开以从辐射中恢复过来。切尔诺贝利就是他的生命。谈到切尔诺贝利时，他变得哲学化，几乎有点迷信。“从人类的角度来看，切尔诺贝利是永恒的，”他说。“很多人认为，当我们建造新的安全封闭区时，切尔诺贝利的所有问题都将迎刃而解。我认为，当我们建造新的安全封闭区时，问题才刚刚开始。”

问题不在于拆除庇护所或回收 FCM。这些都是实际问题。诺维科夫说，真正的问题是时间。核废料和放射性废料无法“清理”。它们无法根除。它们只能被密封在桶或混凝土棺材中，从一个地方转移到另一个地方，或埋在坑里，用铁丝网围起来。事实上，还没有人有处理 FCM 的计划。拱门的设计使用寿命为 100 年，然后它也将成为碎片，其他工程师将不得不设计出更新、更安全的封闭方式。

“切尔诺贝利不是乌克兰的问题。它也不是旧苏联的问题。福岛问题，再说一遍，”诺维科夫一边说，一边弹掉雪茄烟灰，嘴里喷出一股浓烟。“切尔诺贝利是全世界的问题。”

史蒂夫·费瑟斯通 (Steve Featherstone) 是纽约州锡拉丘兹的一位作家。