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核恶魔还是天使?(组图)

来源:沈阳日报
2009年12月14日08:21
  核心提示:1986年4月26日清晨,乌克兰北部,距基辅市130公里处的普里皮亚季市,阳光明媚。前苏联新闻社摄影记者伊戈科斯汀顾不上享受美丽的春日,乘直升机急匆匆地赶往3公里外的核电站,听说那里在夜间出了事故。

  这座核电站曾是前苏联人民的骄傲。巨大混凝土建筑里的四座核反应堆就像阿拉伯神话中阿拉丁神灯里拥有无穷力量的神灵,每年只需要几千公斤核燃料,就可以取代数百万吨燃煤,为乌克兰地区提供一半的电力。

  1896年,法国物理学家贝克勒尔在实验中发现元素“铀”会自发地发出一种类似X射线、有穿透力的射线。

  居里夫人发现这种现象不仅仅是铀的特性,而是某些元素的共同特性。她把这种现象称为“放射性”,把有这种性质的元素叫做“放射性元素”。经过几年的努力,她找到了另外的放射性元素:钋和镭。

  1938年,德国化学家奥托·哈恩用中子轰击放射性元素铀,结果铀原子核裂变了,分成了碎片。当他将裂变后的产物质量相加时,发现它们比铀核质量要小。失踪的质量是不是转换成了能量?

  核裂变发现是个非同小可的发现,在这个过程当中就释放出能量来,从此人类就进入了核能时代或者原子能时代。

  从上个世纪五十年代开始,作为一种无与伦比的新能源,核能受到人们的青睐,短短几十年的时间里,世界上已拥有核电站440多座,发电量占到全世界电力的20%左右。一公斤的铀235裂变以后所产生释放的能量,相当于2700吨的标准煤所释放出的热量。

  伊戈科斯汀赶往的这座核电站是1973年前苏联开始为乌克兰地区修建第一座核电站。

  1986年4月25日深夜,切尔诺贝利核电站准备对4号反应堆进行一项试验,目的是改善电站的安全性,工程师们想看看在没有安全保护情况下,反应堆的运行情况。凌晨1点23分,操作人员关闭了冷却系统,切断了自动保护系统。突然,整个核电站黑了下来。核反应堆爆炸了。

  说起核爆炸,人们并不陌生。1945年8月6日,美国在日本广岛投放原子弹,42平方公里的城市瞬间被摧毁,14万人死亡。8月9日另外一颗原子弹在长崎上空引爆,7万多人因此丧生。

  切尔诺贝利4号反应堆爆炸发生后,冲击波将反应堆全部摧毁,厂房的房顶被炸飞,墙壁被炸塌。所幸这次爆炸的威力比原子弹小多了。

  原子弹是在一瞬间爆发,释放出大量的核能来。核电站是利用核反应堆,在缓慢的通过核裂变,慢慢地释放出能量,是能够控制的。

  切尔诺贝利核电站发生爆炸的原因是反应堆堆芯因为高温融化,点燃了石墨,堆内产生的水蒸气和氢气相互作用,以致在很短的时间内发生了剧烈的化学爆炸,而不是像原子弹那样的核爆炸。然而糟糕的是,反应堆里装着的放射性物质比原子弹里的多多了。8吨多炙热的石墨碎片从裂开的缺口喷涌而出,放射性物质随之抛向天空。

  人类是一步步地发现放射性可能对人体造成巨大危害的。

  放射性元素发现后,人们看到经射线照射的皮肤上毛发会脱落,聪明的商人发现了商机:用放射仪器脱毛。然而如此一来皮肤癌患者不断出现。经常接触放射治疗设备的人员因患皮肤癌而死亡的报道也随之出现。

  居里夫人由于长期接触放射性物质,她的手有时干枯、有时化脓,并且比别人容易疲倦或昏睡。

  1934年7月4日,居里夫人告别了挚爱的人间,医生诊断死因正是“放射性元素而导致的白血病。”她当年记录实验的笔记本一直保存到现在,几十年过去了,上面的放射性依然很强。

  科学研究发现,放射性元素之所以能够发生裂变,是因为它的原子是不稳定的,它会衰变成另一种放射性元素,直至成为一种稳定的元素为止。铀经过几百万年会衰变成镭,而铀和镭这些元素最终都会衰变成稳定元素铅。在衰变的过程中它会释放出射线,正是这些射线能破坏人体细胞,对人的健康造成伤害。

  伤害主要体现在两种效应,一种叫躯体效应,另外一种叫遗传效应,所谓躯体效应,就是这个射线,可以杀伤你的细胞,造成皮肤表面烧伤,产生白血病,甚至甲状腺癌等等。第二种是遗传效应,就是射线可以破坏人体的基因,使基因产生变异,影响到下一代的健康。

  切尔诺贝利4号反应堆爆炸产生的碎片飞落,引起30多处起火。更为糟糕的是,大量放射性物质随风扩散,严重污染了空气、土壤和河流。据统计,爆炸最终导致20多万平方公里的土地受到放射性污染。

  事故发生后的第二天,切尔诺贝利核电站5公里外的普里皮亚镇4万5千名居民被撤走。其后,在30公里重灾区范围内迁移了27万居民。

  据估算,这次事故释放的辐射量是日本广岛原子弹爆炸的100多倍,这无疑是人类历史上最严重的一起放射性污染事故。一时间,切尔诺贝利成为灾难的代名词。

  直到今天,切尔诺贝利依然是一个令人恐惧的地方,周围30公里的范围仍然属于禁区。城外的空地上堆满了事故救援时使用的设备、车辆和飞机,无声地诉说着当年那场浩劫。

  切尔诺贝利事故造成的经济损失累计高达数千亿美元,而它最为险恶的遗赠,恐怕还是心理上的创伤。许多妇女觉得,她们会生出不健康的孩子;许多人开始酗酒,觉得自己会得癌症,会死于切尔诺贝利事故。有人把这场灾难称之为“一场我们终生都无法扑灭的大火。”。

  人们怀疑,无论放射性还是核能,放射性元素的奥秘是否原本就是一个恶魔,人类本就不该打开囚禁它的潘多拉魔盒。

  切尔诺贝利事故发生后,许多国家停止发展核电的计划,欧洲一些国家甚至关闭了正在运行中的核电站。人们希望远离放射性辐射的威胁。不要核电站,人们就真的能远离放射性辐射吗?

  伴随着地球的诞生,放射性元素就存在了,它们无处不在。这些天然放射性元素在衰变的过程中,会生成一种放射性气体——氡。这种无色无味的气体被人吸入体内后,会对肺部造成放射性伤害,引起肺炎甚至肺癌,世界卫生组织已经把氡列入了19种致癌物质之一。不管愿意不愿意,人们呼吸的每一口气里都有放射性氡的存在。

  经过多年调查,科学家发现自然界存在的氡对人的危害并没有想象的那么大。天然辐射一直存在,人类就是在这样的放射性环境中生存发展起来的,人体对辐射有一定承受能力。

  研究发现放射性只有超过一定标准、积累到一定量才会对人体健康带来伤害。从这个意义上来说,氡没有什么可怕。就是说虽然氡是普遍存在的。但是对人的危害,除了很高的浓度,所谓很高的浓度,有个量的概念,现在一般人认为两三千个贝克。在矿山要工作差不多十几年以上,那么才有可能致肺癌。

  上个世纪八十年代一部日本电视连续剧《血疑》在中国播映,引起巨大轰动,女主人公在医院意外受到放射源的辐射,最后因白血病而死亡,曲折的故事不知感动了多少人。人们也因此认识到医院中的辐射,X光、CT、核磁共振……直到今天许多人还对放射科充满了恐惧。

  事实上,放射性元素发现不久,人们就知道对放射性进行防护,防护的关键在量。20世纪30年代就制定了最大允许辐照水平。

  类似电视剧中事故发生的概率是非常低的,绝大多数人都不会遇到或接触放射源。

  随着科学的发展,人体在接受放射性医疗诊断时,所受到的剂量已经很低,远远低于天然存在的放射性辐射。比如一次X射线检查所受的辐射量只相当于一年内每天看电视一小时,一万倍以上剂量的照射才会出现得癌症的可能,十万倍以上的剂量才会致命。

  然而,一旦核反应堆泄漏,放射性辐射却像失控的魔鬼,十分强烈,但是对电力的需求,使乌克兰政府继续使用其他三座反应堆,直到2001年才彻底关闭切尔诺贝利核电站。在事故后的15年里,工人们每两小时换一次班,穿着特制的防护服,穿越30公里的禁区,前往各自的工作岗位。

  能源问题一直以来都是困扰人类发展的一大瓶颈。地球上的石油、煤炭、天然气到底还能供人类用多久?不管多久,它们都是不可再生能源,因此一直以来人们都在寻找替代能源。

  2008年1月,俄罗斯公布了发展核电的庞大计划:到2020年前要新建42座核反应堆。欧美国家被冻结20多年的核电计划也纷纷解冻。国际能源机构预计,2030年世界对电力的需求将在现有基础上翻一番,全世界将兴建90至300座反应堆,总投资超过2000亿美元。

  2007年10月,中国核电发展的长期规划正式公布,核电发展由“适度”转向“积极”。目前我国已经有11座核电机组,另外还有16台机组正在建设或者即将建设中。

  1990年,中国大亚湾核电站在深圳大亚湾畔破土动工。随着大亚湾核电站球型大厅——安全壳的修建,曾经谈核色变的附近居民对核电站安全性的疑虑渐渐消除了。使用大量钢筋混凝土修建的安全壳如同一座没有窗户的房屋,它能把一切危险物质和气体完全封闭在内部,毫不外泄。

  切尔诺贝利事故后,前苏联对尚在运行的这种类型的反应堆进行了检查、纠正和改进,使得同类事故不可能再发生。其他各国也对运行中的反应堆进行了分析,结果表明绝不会发生切尔诺贝利那样的核事故。

  在贝克勒尔发现放射性不久,1900年科学家即开始研究射线对人体的生理效应;居里夫人发现镭不久,1905年,法国实现了子宫癌的放射治疗。即使在今天,仍有70%以上的癌症需用放射治疗。目前全世界每年都有3—4亿人次接受放射诊断和治疗。核医学已经成为对付心、脑、肿瘤三大疑难疾病的最佳手段之一。

  放射线能够产生天然变异难以产生的基因突变,其中一些优秀的突变通过遗传被保留下来,从而实现改良作物品种的目的。目前50%以上的新品种都是通过辐射育种。中国辐射诱变品种每年能为国家增产粮食30至40亿公斤。

  若干年以后,人们驾车出行,提供动力的或许会是水。

  在发现放射性元素核裂变之前,科学家就已经发现两个原子核结合在一起同样会释放出能量,这就是核聚变能。太阳就是依靠自身进行的核聚变反应而发出光和热。

  核聚变的材料是放射性元素氘和氚,它们来源于水中。1升海水通过核聚变释放的能量相当于300升汽油燃烧释放的能量。地球上的海水提供的核聚变能可以供人类使用50亿年。如今由欧盟、美国、俄罗斯、日本、中国参加的国际热核聚变实验堆,又称人造太阳计划,正向实现工业化这一目标迈进,届时能源危机将一去不复返。

  无论是放射性还是核能——放射性元素的这两大特点,人们都在努力使它像阿拉丁神灯里的神灵一样驯服地为自己服务。
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