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切尔诺贝利的今天:巨型穹顶覆盖反应堆残骸(组图)

www.sinoca.com 2012-11-28  科技新代志



  3.“灰塵是工作中最大的問題”

  作為移動性最強、同時也是可吸入的放射性污染物,灰塵到今天依然是切爾諾貝利地區存在的威脅。每一棟建筑物都安裝有放射性探測門,來探測人們的腳上或者手上是否有放射性塵埃。用拖把武裝的婦女們每個小時都會拖一遍地,在穹頂的建筑現場附近巡邏的洒水車不斷噴水,以防止塵土四處飄散。出於同樣的原因,沒有人會去照料那些在街道上徘徊的野貓和野狗,因為粘在它們的皮毛上的灰塵中含有大量具有放射性的銫-137、鍶-90和?-239。

  碘-131是另一種在核事故中產生的放射性同位素,它會與普通的碘一樣積聚在甲狀腺中,在幾年后導致甲狀腺癌的高發。幸運的是,碘-131隻要幾個星期的時間就會衰變。但是銫和鍶—與對人體生理功能和健康的生態系統異常重要的鉀和鈣類似—會在土壤和水中,在動物和植物體內存在幾十年之久。在被污染的地區,讓蓋革計數器發出快速嘀嗒聲的放射性“地表輻射”,主要就是鍶衰減的產物。制造原子彈必需的?,對於切爾諾貝利地區的放射性水平並沒有太大貢獻,但卻是所有可吸入放射源中最致命的。“一旦它們進入你的體內,放射性污染物就可能給健康帶來嚴重威脅。”SIP的生物醫學主管Mark Fishburn警告說,“呼吸、攝入或者是注入體內—這是放射性污染物進入我們體內的主要方式。”

  在熔融過程中,切爾諾貝利核電站核心的核燃料變成了溫度足以燒穿1.2米厚鋼筋混凝土防護層的岩漿狀物質,繼而又流入到地板下的蒸汽管道,在那裡它們凝固成隻有在科幻電影中才能看到的玻璃狀黑色團狀物。科學家們把這些團狀物稱為“核燃料覆蓋物質”,也就是FCMs。今天,有大約200噸FCMs還埋在切爾諾貝利核電站4號機組的廢墟下,它們也就是含有?的“燃料粉塵”的來源。

  每一年,石棺下的粉塵消除系統—一系列在頂層下可見的噴嘴—都會向4號機組殘骸噴射化學固定劑,固定住鬆散的灰塵。4號機組殘骸的絕大多數地方都是禁止進入的,但是我獲准去參觀控制室。在擠過一條黑暗、狹窄的走廊后,我發現自己站在了一個類似於《星際迷航》中場景的房間裡。3台上面布滿了黑色控制手柄的巨大控制台被放置在由灰色金屬面板構成的半圓形牆裡,除了幾個吊在電纜下方的模擬儀表外,所有的設備都已經消失不見。一切都被包裹在一層由灰塵和已經凝固的紅色固定劑形成的硬殼裡面。盡管我身上穿著防輻射服,我的烏克蘭向導仍然警告我不要觸摸任何東西。“?,”他拖著長音說。

  對於石棺下墓穴一樣的地方,科學家目前僅僅勘探了1/3。很多位於底部的房間內都充滿了齊膝深的水,當它們蒸發的時候,會導致FCMs氧化並將微小的 “燃料粉塵”釋放到空氣中。科學家估計,在石棺中大約含有33噸FCMs,這是一種每天都存在的危險,同時也是災難的隱患。

  “重力對這種微小的粒子影響有限。”Schmieman說,“它們漂浮在空氣中,這是一個嚴重的問題。”一旦石棺崩塌,釋放出的放射性塵埃雲和殘骸將是災難性的。幾千名在切爾諾貝利工作的工人受到的放射性輻射劑量大概是限制劑量的25倍。一旦SIP穩定住了石棺,它坍塌的可能性就會很小,但是灰塵依然會是嚴重的威脅。“每一件工作中最大的問題,”Schmieman說,“就是如何限制放射性塵埃四處飄散。”

  安全空間:工程師們正在修建的穹頂是如此巨大,它在長度和寬度上足以容納下一個足球場,而高度上則能裝下自由女神像。一旦完工,工程師們將會用它蓋住石棺,並利用遙控起重機將石棺一塊塊地拆除。

致命的風:2011年3月14日拍攝的福島核電站照片

  4.“它要比那些東西復雜得多”

  烏克蘭政府曾經考慮從石棺的側面鑽一個孔,獲取FCMs,但是工程師們明智地斷言,由於石棺過於不穩定,這種做法是極其危險的。惟一將FCMs取出而又不讓石棺坍塌的方法,就是在受控的環境下將石棺一塊一塊地拆除,而新安全護罩的穹頂正是要提供這種受控的環境。

  穹頂完工的截止日期是今年4月,但是,獲得了這一建造合同的法國Novarka集團近期才剛剛完成了大面積的地面准備工作,最新的截止日期被定在了 2015年12月。SIP的的常務董事Laurin Dodd認為,這個日期仍然“過於雄心勃勃了”。從挂在他辦公室牆上的電腦渲染圖上看,穹頂就像是一座巨型半圓形活動房屋,寬274米、長146米、高 105米,足以裝下一座體育館和自由女神像。“人們很容易將它想象成一座巨大的谷倉或者是其他什麼東西。”Dodd說,“但實際上,它要比那些東西復雜得多得多。”

  當年,前蘇聯工程師使用標准的建筑起重機建起了石棺。現在,為了拆除它,烏克蘭工程師將會使用定制的、通過纜索網懸挂在穹頂上的桁架起重系統。在足球賽場,電視台利用類似的技術控制攝像機在球場上方移動。穹頂上的起重系統同樣也會裝備有攝像機。除了操縱臂之外,還會有兩台50噸升降機、一部鑽機、一部液壓剪和一台10噸的真空吸塵器。建成后,操作人員將能夠安全地在帶有防護的控制室內,將石棺的頂部揭開—穹頂也是世界上處理放射性材料的最大的手套箱。

  最大的工程挑戰在於,設計一套能循環將近20萬立方米空氣、同時又不會讓燃料粉塵飄起的通風系統。與此同時,空氣的移動速度還必須足夠快,以防止在穹頂內部形成雨雲,讓它的鋼鐵骨架生鏽。Schmieman進行了模擬,在一套為全球氣候研究和工業無塵室研究專門訂制的軟件上進行了“幾百萬幾百萬次的計算”。他不斷改變空氣的速度並改變氣流流動的方式,直至在濕度控制和每一顆灰塵都會停留在地面的速度之間獲得了微妙的平衡。

  但是,整個項目中堪稱天才構想的地方並不是穹頂的設計,而是選擇在石棺以西不到300米處一個放射性較小的地方進行穹頂建造。其他公司的方案都是在石棺上方直接建造一個密封結構,但是石棺的上方放射性是相當強的,而更強的放射性意味著工人隻能工作很短的時間,這就意味著需要更多的工人和更高的成本。而根據現在的方案,穹頂在建成后將會通過兩根固定在巨大的混凝土“地面梁”上的不鏽鋼軌道,滑到石棺的上方。“一旦實現,穹頂將會是地球上最大的可移動結構。”
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