“像烧烤的余烬！”切尔诺贝利“阴燃”了吗

35年前，切尔诺贝利核电站发生了世界上最严重的核事故。35年后，裂变反应再次在已损毁设施内的铀燃料堆中阴燃，“就像烧烤坑里的余烬”。本文系切尔诺贝利35周年系列文章，为了不能忘却的纪念!

2016年以来，新安全围护设施封闭并保护了被毁的切尔诺贝利核电站。图片来源：PYOTR SIVKOV/TASS/GETTY IMAGES

35年前，切尔诺贝利核电站发生了世界上最严重的核事故。35年后，裂变反应再次在已损毁设施内的铀燃料堆中阴燃，“就像烧烤坑里的余烬”。

英国谢菲尔德大学核材料化学家Neil Hyatt说。现在，科学家正忙于确定这些反应是会自行消失，还是需要采取干预措施以避免另一场事故。

据《科学》报道，乌克兰基辅核电站安全问题研究所(ISPNPP)的Anatolii Doroshenko近日在拆除反应堆讨论会上说，传感器追踪到一个人们无法进入的房间里不断流出新增的中子，这是一种裂变反应的信号。

“有很多不确定性。”ISPNPP的Maxim Saveliev说，“我们不能排除事故的可能性。中子数量上升缓慢，这表明管理人员仍有几年时间找出遏制威胁的方法。”

核废墟中的核裂变，或者说临界状态，长期以来一直困扰着切尔诺贝利核电站。

1986年4月26日，当该核电站4号反应堆的部分堆芯熔化时，放射性物质流入反应堆大厅的地下室，并硬化成所谓的含燃料材料(FCM)，其中含有约170吨放射性铀，占原始燃料的95%。

一年后，相关部门建设了一座由钢筋混凝土构成的、雨水可以渗入的“避难所”，以存放4号反应堆“遗体”。水减慢了中子的速度，从而增加了它们撞击和分裂铀核的概率。但是，暴雨有时会使中子计数飙升。

1990年6月，一场大雨后，一位科学家冒着暴露于辐射的风险，进入受损的反应堆大厅，在FCM上喷洒了硝酸钆溶液，这种溶液可以吸收中子。他和同事都担心FCM可能变成临界状态。

几年后，相关部门在“避难所”房顶上安装了硝酸钆喷洒器，但喷雾不能有效渗透到一些地下室。

2016年，一座耗资15亿欧元的新安全设施封闭了“避难所”，以便稳定并最终拆除反应堆。新设施可以阻挡雨水，自从它被安置以来，“避难所”大部分区域的中子数一直保持稳定或在下降。

但在一些区域，相关数字开始慢慢上升。

例如，近4年中，305/2号房间的中子数几乎翻了一番。ISPNPP的模型表明，在某种程度上，燃料的干燥使中子在裂变铀核时更有效。“这是可信的数据，只是还不清楚机制是什么。”Hyatt说。

这一威胁不容忽视。随着水不断退去，人们担心“裂变反应会呈指数级加速”。Hyatt表示，这会导致“不受控制的核能释放”。

应对新威胁是一项艰巨的挑战。305/2号房间的辐射水平使人们无法靠近并安装传感器，由于它被埋在混凝土下面，也无法喷洒硝酸钆。一种办法是开发一类可长时间承受强辐射的机器人，让它在FCM上插入硼柱，吸收中子。

不过，复燃的核裂变反应并不是唯一的挑战。由于被强辐射和高湿度包围，FCM正在瓦解并产生更多的放射性尘埃，使拆除“避难所”的计划变得更为复杂。