不要問為啥這個專欄里冒出這么一篇文章，實(shí)在是B站相關(guān)視頻評論區(qū)討論了太多次相關(guān)內(nèi)容，干脆寫一篇文章。

作為人類歷史上最大的核災(zāi)難，切爾諾貝利事故一直有很高的知名度，但是因?yàn)槠浒l(fā)生過程涉及大量物理知識和工程細(xì)節(jié)，大多數(shù)人對事故的成因和后果缺乏了解。這導(dǎo)致，在中文互聯(lián)網(wǎng)關(guān)于核安全相關(guān)的討論中，各種奇談怪論占了主流，被別有用心的人帶起節(jié)奏。而核電業(yè)內(nèi)人士雖然盡心盡力進(jìn)行科普，但說明方式過于專業(yè)化，少有讀者愿意看完，更不要說看懂了。美劇《切爾諾貝利》是目前為止對此事故描述最為準(zhǔn)確的大眾文化作品，對關(guān)鍵細(xì)節(jié)都做了說明，但是因?yàn)楸旧砥驊騽⌒?，這些科學(xué)細(xì)節(jié)被大部分觀眾所忽略，科普效果不是太好。
我想借這個機(jī)會，以盡可能簡單的語言，對事故的起因，過程，后續(xù)救災(zāi)，以及長期影響進(jìn)行說明。

先簡單說明一下核反應(yīng)堆的原理與結(jié)構(gòu)。反應(yīng)堆的主要材料是鈾，鈾的一種同位素鈾235會自己衰變，丟失原子核中的中子，同時釋放少量能量。但是如果鈾235的原子核被外來的中子擊中，就會發(fā)生裂變，釋放出大得多的能量。自然界99%的鈾都是鈾238，它實(shí)際上不能算作是放射性物質(zhì)（半衰期長達(dá)45億年），鈾235在鈾金屬中含量極低（0.7%），因此自然的鈾金屬是不會發(fā)生裂變反應(yīng)的。要人為制造裂變有兩種方法，一是使用純度極高的鈾235，并且壓縮其體積，讓中子擊中周圍的原子核，這就是原子彈，二是將低純度的鈾235浸泡在減速劑中，降低中子的速度，提高其擊中原子核的概率，這就是核反應(yīng)堆。
核反應(yīng)堆的工作方式是，將鈾235純度為2%以上的鈾金屬裝入長條的密封容器，制成燃料棒，然后將燃料棒插入減速劑中，鈾235在慢中子的轟擊下以一定速率裂變，發(fā)出熱量，然后冷卻水帶走熱量，產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動渦輪進(jìn)行發(fā)電。減速劑可以使用石墨、水、重水，也就是石墨堆、輕水堆，重水堆。
裂變反應(yīng)一旦開始就無法停止，如果反應(yīng)速度過快，產(chǎn)生太多熱量，就會融化反應(yīng)堆導(dǎo)致災(zāi)難。因此反應(yīng)堆通過控制棒來控制反應(yīng)的速度，控制棒中含有能吸收中子的材料。控制棒插入的數(shù)量多，插入的長度多，反應(yīng)堆功率就低，拔出大部分控制棒，反應(yīng)堆的功率就會飆升。

下面進(jìn)入正題。
切爾諾貝利核電站是蘇聯(lián)70年代建設(shè)的大型核電站，位于烏克蘭首都基輔東北方130公里處，一共有4個RMBK型石墨反應(yīng)堆。順便一提切爾諾貝利核電站其實(shí)是俗稱，它的官方名稱是列寧核電站。
石墨反應(yīng)堆使用水做能量傳輸介質(zhì)和冷卻劑，在反應(yīng)堆工作時一直有大量的水流過。如果發(fā)生意外情況，反應(yīng)堆會自動停止，但是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)有慣性，會繼續(xù)產(chǎn)生熱量，因此必須保證冷卻水繼續(xù)循環(huán)。福島核事故就是地震后主水泵自動停止，應(yīng)急水泵耗光燃料后停機(jī)，導(dǎo)致反應(yīng)堆過熱融化。
蘇聯(lián)核工業(yè)部想要測試各種事故狀態(tài)下反應(yīng)堆的安全性，這些測試任務(wù)被分配到各發(fā)電廠，切爾諾貝利廠負(fù)責(zé)的測試是，在反應(yīng)堆停機(jī)，應(yīng)急水泵又來不及啟動的情況下，發(fā)電機(jī)依靠慣性繼續(xù)產(chǎn)生電能，讓主水泵繼續(xù)工作一段時間。在1986年以前，切爾諾貝利廠已經(jīng)搞了4次測試，但都因?yàn)檫@樣那樣的原因無法完成。4月26日的這次事故，領(lǐng)導(dǎo)要求務(wù)必成功，現(xiàn)場工作人員的壓力非常大。
按照實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，4號機(jī)組要先制造一次類似于福島核事故的小型事故（只是不包括后面的反應(yīng)堆熔化），反應(yīng)堆停機(jī)，應(yīng)急水泵故障，相關(guān)的各種保險裝置也都失效，然后測試主水泵的持續(xù)時間。但是在測試開始時，國家電網(wǎng)發(fā)來了指示，要求4號機(jī)組不能停機(jī)，繼續(xù)發(fā)電以應(yīng)對用電高峰，因此4號機(jī)組用半額功率運(yùn)行了半天。在低功率下，反應(yīng)堆產(chǎn)生了大量的氙135元素，氙135會降低反應(yīng)堆功率，也就是所謂的“氙中毒”。因此，反應(yīng)堆在低功率運(yùn)行后不能馬上恢復(fù)工作，需要停機(jī)一段時間，等氙135減少后再重新啟動。這也是為什么核電站不能像水電站火電站那樣隨意調(diào)整發(fā)電量，它只能作為基本負(fù)荷發(fā)電站，長期穩(wěn)定運(yùn)行。
供電任務(wù)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)繼續(xù)。首先要制造事故前兆，提高反應(yīng)堆功率，然后突然停機(jī)，所有保護(hù)措施全失效，發(fā)電機(jī)依靠慣性繼續(xù)運(yùn)行，維持主水泵工作。但是因?yàn)殡卸镜木壒?，反?yīng)堆功率無法提高。當(dāng)時是凌晨1點(diǎn)，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)場主管，副總工程師迪亞特洛夫已經(jīng)很疲憊了，他沒有仔細(xì)研究功率低的原因，而是讓操作員拔出所有的控制棒，強(qiáng)行提高反應(yīng)堆功率。按照規(guī)定，反應(yīng)堆內(nèi)的控制棒不能少于30個，有專門的保護(hù)裝置，但是為了模擬事故，保護(hù)裝置被關(guān)掉了，操作員將操作棒減少到6個。這一系列違規(guī)操作導(dǎo)致反應(yīng)堆功率開始急速提高，完全超出了正常范圍。迪亞特洛夫進(jìn)行了一系列操作，但都無效。
RMBK型反應(yīng)堆有一個很糟糕的特性，它有正的空泡系數(shù)?？张菹禂?shù)的意思是隨著蒸汽量增加（意味著冷卻水的冷卻效率降低），反應(yīng)堆的功率會提高還是降低。理想的反應(yīng)堆應(yīng)該有負(fù)空泡系數(shù)，冷效率降低，反應(yīng)堆功率會自動降低，而正空泡系數(shù)下，冷卻效率越低，功率增加得越快。4號反應(yīng)堆進(jìn)入惡性循環(huán)后，現(xiàn)場工程師阿基莫夫做出了一個正確的決策，他違背迪亞特洛夫的命令，按下緊急停機(jī)按鈕。緊急停機(jī)后，反應(yīng)堆會立刻插入所有的控制棒，強(qiáng)行終止裂變反應(yīng)。
這時發(fā)生了一件非?？拥氖?。反應(yīng)堆使用的核燃料是天然鈾提純而來，成本非常高，核工業(yè)部為了省錢，降低了核燃料的純度。為了讓低純度燃料也能高效裂變，蘇聯(lián)科學(xué)家修改了RMBK反應(yīng)堆控制棒的設(shè)計(jì)，可以減少反應(yīng)堆功率的波動。問題是，這種異型控制棒在剛插入反應(yīng)堆的時候，不僅不會降低功率，反而會讓功率提升！這個設(shè)計(jì)缺陷之前已經(jīng)造成過數(shù)次類似事故，蘇聯(lián)你懂的，這些事故都被列為國家機(jī)密封鎖起來，甚至迪亞特洛夫這樣的核工業(yè)高級工程師都不知道有這個缺陷，他們只知道蘇聯(lián)核電站操作手冊里有一些奇怪的規(guī)定，違背物理學(xué)常識，又沒寫明原因，懷疑編寫者學(xué)術(shù)水平不高。這就埋下了后來違規(guī)操作的禍根。
正常情況下，數(shù)個控制棒同時插入問題不大，但4號機(jī)組是一百多個控制棒同時插入。更糟糕的是，由于這次實(shí)驗(yàn)是模擬事故，因此控制棒被提升到了不正常的高度，重新插入時提升功率的時間比其他事故中長了很多。暴增的能量讓控制棒膨脹變形，控制棒恰好卡在了最能提升反應(yīng)堆功率的位置！按照后來的調(diào)查，緊急停機(jī)后4秒，反應(yīng)堆的功率飆升到了理論最大功率的100倍！
核反應(yīng)的巨大能量瞬間蒸發(fā)了反應(yīng)堆中的冷卻水，蒸汽爆炸摧毀了反應(yīng)堆以及整個廠房，大量核燃料和含有高放射性的石墨被拋到空中，散落到整個廠區(qū)。人類靠近這些石墨幾分鐘就會死亡（不會馬上死，會在病床上掙扎幾星期），至于核燃料，看一眼就會死。
留在反應(yīng)堆中的核燃料繼續(xù)產(chǎn)生超高溫，高溫引燃石墨，火焰的熱氣流帶著數(shù)十噸放射性物質(zhì)升上高空，隨著大氣環(huán)流飄向整個世界。
所以拿福島核事故與切爾諾貝利相比較是非常不合適的，兩邊的破壞程度和污染規(guī)模，差不多是轎車撞毀和大型客機(jī)墜毀的差別，福島被定為7級是因?yàn)檫_(dá)到了7級水平，而切爾諾貝利被定為7級，是因?yàn)槭鹿实燃壱还仓环至?級。

至于所謂的“蘇聯(lián)至少處理好了核事故”，就更是一個惡意的笑話了。
事故發(fā)生后，核電站的人自己也不清楚發(fā)生了什么，還以為是冷卻水箱中氫氣太多爆炸了，那樣的話問題還不太大，水蒸氣帶不走太多放射性物質(zhì)——這其實(shí)就是福島核事故中發(fā)生的爆炸。福島核電站要比切爾諾貝利先進(jìn)一些，它是有安全殼的，而切爾諾貝利的反應(yīng)堆是直接放在廠房里的，跟露天只差一個屋頂，當(dāng)然，爆炸大到切爾諾貝利這種程度，有沒有安全殼都一樣了。因?yàn)殄e判事故情況，核電站叫了普通消防隊(duì)來滅火，導(dǎo)致大量非專業(yè)人員進(jìn)入現(xiàn)場，大量傷亡。天亮后，核電站的人才了解到事故全貌，緊急上報。
緊急救災(zāi)過程沒有什么可指責(zé)的地方，雖然采用了很多粗暴手段，造成救災(zāi)人員大量傷亡，但是考慮到事故的驚人規(guī)模（每2小時就相當(dāng)于發(fā)生一次廣島核爆），當(dāng)時已經(jīng)沒有條件采用更專業(yè)的手法了。通過空投硼砂（控制棒就是硼和鎘做的），覆蓋了暴露的反應(yīng)堆，停止向外散布放射性物質(zhì)，也降低了核燃料的反應(yīng)速度。緊急排除了核電廠廢墟內(nèi)的積水，避免繼續(xù)發(fā)射大爆炸（最壞情況下半個蘇聯(lián)沒了）。在反應(yīng)堆下方隧道鋪設(shè)冷卻，避免熔化的核燃料燒穿地基——福島核事故最大的問題就是沒有處理好這部分，核燃料燒穿地板漏到了土地里，污染了地下水，甚至有一部分滲透到附近的海里。
但是，為了避免國外拿這次事故做文章，影響“偉大蘇聯(lián)的國際形象”，蘇聯(lián)在積極組織救災(zāi)的同時，封鎖了事故相關(guān)信息，更沒有警告周邊地區(qū)的民眾，130公里外的基輔市，五一節(jié)游行照常舉行，幾十萬市民涌上街頭慶祝，盡情吸入輻射塵。
蘇聯(lián)最大的問題出現(xiàn)在緊急救災(zāi)結(jié)束后的長期處理上。首先是將附近幾百平方公里的表層土鏟走，然后埋在土里。眾所周知烏克蘭不是沙漠，這里是會下雨的，土層中的放射性物質(zhì)隨著雨水下滲，進(jìn)入地下水，然后進(jìn)入第聶伯河，流過整個烏克蘭，排入黑海。雖然蘇聯(lián)沒向海里排放核廢水，但起到的效果和日本是一樣的。
更要命的則是對核電站廢墟的處理。福島核事故緊急救災(zāi)結(jié)束后，日本人在原廠房上面蓋了一個更大的廠房，將廢墟整個封閉起來，之后安裝各種機(jī)器人，由機(jī)器人切割拆解反應(yīng)堆殘骸，之后殘骸作為核廢料保管，原址拆除恢復(fù)為平地（計(jì)劃如此，實(shí)際上會有很多麻煩）。切爾諾貝利4號機(jī)組理論上也應(yīng)該這樣做，但是廢墟的放射性實(shí)在太高了，在很長一段時間都造不出在這種環(huán)境下工作的機(jī)器人。所以蘇聯(lián)制造了一個超大的水泥罩子（俗稱“石棺”），將4號機(jī)組廠房封閉起來。
為了避免廢墟長期露天，工程隊(duì)加班加點(diǎn)趕制，終于在蘇聯(lián)解體前建好了石棺。親自用過蘇聯(lián)制造產(chǎn)品的朋友肯定也能猜到，這個石棺建成不到10年就裂了。這倒沒什么好指責(zé)的，應(yīng)急用的建筑質(zhì)量差一點(diǎn)很正常。蘇聯(lián)制造雖然壞的快，但是它容易修啊。
問題在于，俄國不認(rèn)賬了——你們?yōu)蹩颂m核電站出了問題，找我俄羅斯干什么？我們自古以來就是兩個國家。烏克蘭沒有辦法，只能跪下去求剛成立的歐盟，歐盟和其他發(fā)達(dá)國家集資了20多億歐元，建了一個新的外殼（這個外殼是世界上最大的可移動建筑），包裹在石棺外面。至于廢墟和反應(yīng)堆怎么辦，只能等待后人的智慧了。日本人還意淫過開發(fā)新的核物理技術(shù)去處理放射性物質(zhì)，《攻殼機(jī)動隊(duì)》TV版中“日本的奇跡”就是一種將放射性物質(zhì)無害化的技術(shù)，結(jié)果自己家電站也炸了，沒有任何奇跡出現(xiàn)，只能老老實(shí)實(shí)用機(jī)器人去拆。
故事到這里還沒有結(jié)束。2022年，俄軍在開戰(zhàn)后立刻占領(lǐng)了切爾諾貝利遺址。這里不是戰(zhàn)略要地（地名就叫普里皮亞季沼澤），而且眾所周知的危險，所以烏軍也沒管，你還能拆了石棺不成？然而某位不學(xué)無術(shù)的俄軍指揮官竟然下令在當(dāng)?shù)赝诰蚬な拢瞪档涅Z子真的就把前輩們犧牲生命埋下去的污染物又給挖出來了。烏軍情報部門聽說當(dāng)?shù)囟碥姷昧似婀值募膊。团蔁o人機(jī)飛過去偵查，然后嚇得魂飛魄散。