什么是核裂变（核裂变是什么反应）最近HBO出了一部关于《切尔诺贝利》的电视剧，引起了很不错的反响，豆瓣评分甚至一度达到了9.6分。 那切尔诺贝利到底发生了什么？今天，我们就聊一聊切尔诺贝利。 切尔诺贝利 切尔诺贝利是一个很典型的核电站，主要的原理就是核裂变反应。那什么是核裂变呢？ 很多人脑海当中一般会想到原子弹。 不过，这只是当作武器用，其实核裂变还能为人类活动提供大量的能量。 我们就拿铀-235来举例子，如果我们用一个中子快速轰击铀-235 的原子核，就会分裂出钡和氪，并且释放出2-3个中子。 反应后的物质总质量小于反应前，损失的质量都转化为了能量，根据质能方程E=MC^2，我们可以算出，释放了约 200 兆电子伏的能量。 释放出来的中子还可以继续轰击其他铀-235，引发一系列的核裂变反应，这被称为链式反应。 那核裂变反应有多剧烈呢？ 这么说吧，仅仅一克的铀-235，如果完全裂变，产生的能量相当于20吨TNT炸药，足够把120米范围内的建筑物炸毁。核反应堆 而切尔诺贝利其实就是依靠着核裂变反应来提供能量的核电站。其中主要的装置就是核反应堆。那核反应堆是如何提供电能的呢？ 这就要从核反应堆的结构说起，我们都知道核裂变会释放大量的能量，如果往里灌冷水，冷水会被提高温度，直到形成水蒸气，水蒸气从出口排出后，经过汽轮机，水蒸气变成液态水，同时带动着汽轮机转动，这样就可以实现供电。 整个过程，核裂变释放的能量经由水和水蒸气的状态变化来实现汽轮机的转动，进而提供电能。 但总得控制反应堆的反应速率，科学家想到的办法其实就是控制中子数的含量。如果中子数变少了，核裂变反应自然就减小了。而反应堆的控制棒可以吸附中子，也就是说，我们通过控制插入控制棒的数量，来控制反应速率，插入反应棒的越多，反应速率也就越慢。 那切尔诺贝利为什么会发生事故呢？操作失误 切尔诺贝利的事故和工程师的操作有很大的关系。当时一直都有计划做＂断电测试＂，意思是如果万一发生了断电，如何能保持电力的供应？ 科学家想到的办法是利用柴油发电机，不过启动柴油发电机是需要大概1分钟，所以得保证在断电后1分钟内还能继续提供电力。科学家发现其实核裂变反应还会有余热，可以依靠惯性，继续驱使汽轮机继续运转，提供电力。 于是，他们从1982年开始试验，前三次都失败了。1986年4月26日开始进行第四次试验。首先要模拟断电，所以就要把反应堆的输出功率调低。 结果在这个过程中，反应堆里产生了衍生物氙-135，它可以持续吸收中子，这使得核反应堆的反应速率进一步降低，这个现象称为＂反应堆毒化＂。 为了提升反应速率，工作人员想到的是把控制棒拔出来。不过按照安全规范，在紧急情况下仍需要至少28根控制棒才能保证安全。但他们只保留了18根。也就是说，在这个时候，只要有一点扰动，便有可能发生爆炸。 结果很不幸，由于后面一系列的误操作，最终发生了爆炸。应该说，原本是一个小小的失误，却引发了巨大的灾难。 真的可以埋葬过去？ 事故发生后，第一时间赶来救援的是消防大队，但他们被告知这是一场普通的大火。结果因为辐射过量，2个人当场死亡，其余的28名消防员也因为过量的辐射，没多久就全部牺牲了。 损毁的反应堆炉心当时还有1200吨的燃料在燃烧，辐射粒子进入大气，随风飘散。这对周围的环境造成了很大的影响。 所以，首先要控制住火势。苏联政府派出了300架直升飞机，往反应堆里投混合硼酸的沙包，一共投了600吨，才把火势控制住。但其中27人几天后就因为辐射过量而死亡。 虽然控制住了火势，但并没有遏制住核污染的扩散和核威胁。尤其是先前消防队为了灭火喷洒了大量的水，这些水都积在反应炉底下，如果融化的铀和石墨遇到水，那就会发生大爆炸，科学家估算，如果这些铀全炸了，那整个欧洲都会被夷为平地。 于是，消防员冒死进入现场，把水都抽干，最后这些消防员全部都牺牲了。除此之外，苏联政府还出动了直升机投掷了2400吨铅块，这样才把火给熄灭了。但是铅遇到热会溶解，人吸入铅就会中毒，所以这些飞行员也全部牺牲了。 这也只是解决了核威胁，至于核污染，最大的问题是担心会渗透到地下，污染地下水。于是，政府调来10000名矿工，挖出了深达150米的地道，到炉心再挖开周边30米，注入了大量的冷却剂，然后围上了一层水泥墙。日后，这些矿工中的1/4没有活过40岁。其他活下来的，基本都是百病缠身。 紧接着，苏联在爆炸的反应堆周围建起了一个长170米，宽66米的钢铁石棺，把整个反应堆给封死了。 但这还没有解决空气中的污染物，苏联政府派出直升机喷洒名为＂波泡＂的液体，这些液态可以和辐射物混合称为＂灰泥＂落到地面上，然后再找人来清理这些＂灰泥＂，而清理这些＂灰泥＂调用了10万的后备军人和40万的平民。这些人最后基本上不是早亡，就是身体残疾。 在如此惨烈的挽救之下，才把这次事故的局面稳定下来。因为挽救局面，苏联投入了大量的人力和财力，最终也导致了苏联的解体。 不过当年的石棺只有30年的寿命，也就是说到了2006年，这个石棺就没有办法再封死事故现场了。而苏联已经解体，切尔诺贝利如今是在乌克兰境内，乌克兰并没有经济能力再造一个石棺。 而铀的半衰期是24000年，也就是说辐射量减少一半需要24000年。如果放任不管，那对整个世界都是一个很大的威胁。 后来在全球多个国家的一起努力之下，重新建造了一个新的石棺。 如今的切尔诺贝利 前几年科学家重返了切尔诺贝利的隔离区。原以为这里会死气沉沉，即使有动物，也会是那种受到辐射的畸形的动物。 可万万没想到，隔离区已经成为了野生动物们的天堂，虽然这里的动物要饱受辐射之苦，但比起人类对他们的伤害，辐射根本算不上什么，所以这场事故对它们而言，反倒成为了好事。 在隔离区，再度出现或被引入的动物有： 山猫、猫头鹰、大白鹭、天鹅、棕熊、欧洲野牛、蒙古野马、獾、河狸、野猪、鹿、麋鹿、狐狸、野兔、水獭、浣熊、狼、水鸟、灰蓝山雀、黑松鸡、黑鹳、鹤、白尾雕。 可以说是生机盎然。 你看，对于动物来说，人类可能比核武器还可怕。 收藏举报420条评论