这是切尔诺贝利地区石棺的HDR技术照片。

来源:Piotr Andryszczak

切尔诺贝利灾难发生的最初几分钟到底发生了什么,一直是一个争论的问题,因为相互矛盾的证据和说法

1986年4月26日星期六是震惊世界的一天。凌晨1点23分,乌克兰普里皮亚季附近切尔诺贝利核电站4号反应堆的运行功率跃升至正常运行功率的100多倍。结果,反应堆容器内的高压蒸汽发生爆炸,反应堆的部分部件从建筑物的屋顶射穿,引发大火,高放射性核素喷射到苏联西部和欧洲的大部分地区。

至少,这是许多专家一致同意的事件顺序。现在,瑞典科学家重新分析了该事件的数据,并得出结论,切尔诺贝利灾难的第一次爆炸不是由于蒸汽,而是由于失控的核反应。

关于这两次爆炸的性质,一直没有达成共识

Lars-Erik De Geer,瑞典国防研究机构

新的结论并没有修正这场灾难的根本原因。外界普遍认为,这是运营商在不到一小时前做出的决定,他们决定继续进行期待已久的实验,以观察反应堆在停电情况下的应对能力,尽管一系列操作故障使其处于潜在的不稳定状态。在恢复工作没有按计划进行之后,目击者报告说,几秒钟内发生了两起重大爆炸。

正是围绕这几秒钟发生的确切事件,长期以来一直备受争议。在最流行的理论中,第一次爆炸是蒸汽爆炸,来自核激增和热冷却水的能量导致高压蒸汽积聚,最终导致反应堆破裂。据推测,在那次爆炸之后,还会发生第二次威力更大的爆炸,蒸汽和燃料包层之间的反应产生的氢气着火。

但并非所有证据都与这一理论相符。1986年4月底,圣彼得堡V G Khlopin镭研究所的科学家们在切列波韦茨(Cherepovets)发现了两种短命的氙放射性同位素,切列波韦茨位于切尔诺贝利东北偏北1000公里处。这些同位素的比例表明,其中一些来自最近的裂变反应——换句话说,并不是所有的同位素都来自反应堆的库存。然而,同位素是如何到达切列波韦茨是一个谜,因为碎片的主要轨道从切尔诺贝利向西延伸。

法医的细节

瑞典国防研究机构的核取证专家Lars-Erik De Geer在2008年的一次会议上第一次看到氙同位素数据时,想到了一个可能的答案。在一份关于瑞典切尔诺贝利残骸的早期报告中,德吉尔和他的同事们绘制了一张在海拔约3公里处的残骸轨迹图。与当时分析的主要焦点低水平碎片不同,这些高水平碎片在向东转向切列波韦茨之前,在里加湾和芬兰湾周围弯曲。德吉尔回忆说:“当时我们并没有太在意。

尽管花了8年时间,De Geer和他的同事们最终获得了切尔诺贝利灾难后一个月的高质量天气数据,这样他们就可以计算出如果氙被核爆炸发射到高空,当时是否会扩散到切列波韦茨。他说,这一结果非常吻合,就像其他先前被排除在外的证据一样,比如记录到100公里外的地震活动。一名目击者称,当地一名渔民瞥见反应堆上方有一道蓝色闪光。德吉尔认为,只有核爆炸才能使温度升高到足以产生这样的光。

那么De Geer和他的同事们对事件的新版本是什么呢?他们认为,匆忙将装有石墨置换器的控制棒插入反应堆,导致反应堆的几个燃料通道发生核爆炸。这些爆炸使反应堆罐底2米厚的部分盖子汽化,并将含有短寿命氙同位素的等离子体喷向顶部。几秒钟后,蒸汽爆炸随之而来,导致主反应堆容器破裂。

德吉尔“当然知道如何使用他的行业工具,其中一些是他自己开发的”,瑞典核电监察局前总干事Lars Högberg说,他没有参与分析。“所以他的假设很可能是正确的。它为了解破坏反应堆过程的最初几秒钟提供了新的视角。”

Högberg指出,重新分析不太可能对未来的反应堆安全产生重大影响,因为它没有修正灾难的根本原因。德吉尔对此表示同意,但仍然很高兴能够解开1986年4月26日凌晨那关键一分钟里发生的事情的谜团。他说,关于这两起爆炸事件的性质,一直没有达成共识。“我希望现在有了。”