And the third angel sounded, and there fell a great star from heaven, burning as it were a lamp, and it fell upon the third part of the rivers, and upon the fountains of waters.

這星名叫“茵蔯”。眾水的三分之一變?yōu)橐鹗c；因水變苦，就死了許多人。

And the name of the star is called Wormwood: and the third part of the waters became wormwood; and many men died of the waters, because they were made bitter.

------ 《圣經(jīng) 啟示錄》8:10-11

中文被稱為“茵蔯”，英文被稱為 “Wormwood” 的這種東西，在烏克蘭語中被叫做 “Chornobyl” ，俄語中叫做 “Chernobyl” 。

音譯為“切爾諾貝利”。

切爾諾貝利市，地處于烏克蘭北部和白俄羅斯的交界處，面積4平方公里，距離烏克蘭首都基輔100公里。歷史上曾經(jīng)多次被波蘭、德國、俄羅斯、烏克蘭等國爭奪，幾易其手。1941年，在德軍的占領下，它從一個小鄉(xiāng)鎮(zhèn)升級成為城市，隨后在蘇聯(lián)收復失地的過程匯總，這個城市從廢墟中被重新建立起來。

1971年，蘇聯(lián)總理阿列克謝?柯西金公布了蘇聯(lián)的“第九個五年計劃”。在這一計劃中，蘇聯(lián)第一次提出了“要將工業(yè)生產(chǎn)增長擺到首要位置上來”。其原因是蘇聯(lián)對西方經(jīng)濟政策的改變：1963年，蘇聯(lián)與法國簽署了通商協(xié)定，并且之后很快與法國建立了和平發(fā)展核能協(xié)定；1970年1月到2月，蘇聯(lián)相繼與意大利、西德簽訂了雙邊貿(mào)易協(xié)定，增加蘇聯(lián)生產(chǎn)的工業(yè)制品出口；1971年3月，蘇聯(lián)與法國簽訂了鈾原料精煉合作協(xié)議，10月簽署蘇聯(lián)法國共同宣言。

在這樣的背景之下，蘇聯(lián)一方面抓緊了在國內的工業(yè)基地建設，同時作為工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也迎來了大干快上的高峰。自1970年開始，蘇聯(lián)境內陸續(xù)開始了比利比諾、克拉、庫爾斯克、列寧格勒、切爾諾貝利等多處核電站的建設，裝機容量遠遠超過蘇聯(lián)當時現(xiàn)有的核電機組。

由于“第九個五年計劃”的目標是將蘇聯(lián)國內生產(chǎn)總值提高37-40%，再加上與世界核電強國法國的一系列合作貿(mào)易協(xié)定的簽署，因此依靠核電的發(fā)展而帶動蘇聯(lián)的工業(yè)增長，成為了蘇聯(lián)在這一時期的主要發(fā)展目標，是順理成章的。

于是在1970年，在切爾諾貝利市近郊的普里皮亞季，一座以核電站為中心的新城拔地而起。新城市的最初居民，只是負責建設這座國內首屈一指的大型核電站的施工人員和設計人員。隨著切爾諾貝利核電站1號機組在1977年9月26日的落成，大量電站運營人員、警備人員也隨之遷往此處。之后，2號機組、3號機組也紛紛在1978年12月21日、1981年12月3日完工，實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

被寄予厚望的切爾諾貝利4號機組，在1983年12月22日并網(wǎng)發(fā)電。

與大多數(shù)能源行業(yè)的“外行”所想象的不同，核能發(fā)電的原理，其實非常簡單 —— 如果你知道火力發(fā)電的基本原理的話，那么理解起來就更容易了。

簡單來說，一套發(fā)電機組包括的主要部件分為三部分：1. 鍋爐 2. 發(fā)電機 3. 冷卻循環(huán)。

通過在鍋爐中燃燒燃料（煤、柴油、天然氣等等），釋放出的大量熱量將鍋爐中的水迅速加熱成為高溫高壓的蒸汽，然后蒸汽被導入汽輪機室，推動巨大的風扇狀汽輪機轉動。而汽輪機又與發(fā)電機軸直接相連，因此轉動將直接在發(fā)電機中產(chǎn)生出電能，被輸送走。通過汽輪機后，蒸汽逐漸降溫，冷凝成為水，再次被泵入鍋爐中，進行循環(huán)。這就是簡單的火力發(fā)電基本原理。

而核能發(fā)電，其本質上仍然是這樣的“熱能發(fā)電”形式 —— 利用核反應中釋放出的大量能量來加熱水，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽。在核能的模式里，“鍋爐”就被替換成為了“核反應堆”。

然而，由于核能本身的放射性危險，因此經(jīng)過了核反應堆的水（蒸汽），本身就攜帶了放射性能量，是相對危險的。為了應對這一情況，核電技術便出現(xiàn)了分歧：沸水反應堆 和 壓水反應堆。

“沸水反應堆 Boiling Water Reator”，其實與基礎火電的原理是完全一致的：水被直接通入反應堆中，被加熱成高溫高壓蒸汽，通過汽輪機、冷卻循環(huán)，再泵回反應堆。由于這些水都含有大量的放射能，一旦泄漏就會造成很大的破壞，因此沸水堆的安全系數(shù)相對較低，維修和維護都比較麻煩。然而，由于設計簡單，構造簡單，所以沸水反應堆的造價低廉，效率也比較高。同時隨著技術的進步，沸水堆的安全系數(shù)也在不斷提高。

日本的福島第一、第二核電站、浜岡、東海第二核電站、我國在建的龍門第一、第二核電站，其基礎都是采用了沸水反應堆。

“壓水反應堆 Pressurized Water Reator”的原理，要比沸水反應堆多一個步驟：為了防止含有放射能的水泄露，或是接觸汽輪機、循環(huán)水，因此在反應堆里設計了一個“蒸汽發(fā)生器”。在蒸汽發(fā)生器中，核反應堆中產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽（圖中黃色），在經(jīng)過加壓之后會通過熱交換的形式，把與之隔離開的常規(guī)循環(huán)水（圖中藍色）加熱。而被加熱的常規(guī)循環(huán)水，還是按照火力發(fā)電的原理，通往汽輪機、冷凝。

這樣一來，在壓水堆核電站里進行發(fā)電、與外界接觸的循環(huán)水，便是不帶有放射能的“干凈”的水，其泄露所帶來的風險大大減少。

由于壓水堆相對安全，所以在核潛艇、核動力艦船上得到了大量的應用。但由于其設計復雜、設備較多，因此造價較為昂貴。

然而，無論是構造簡單的沸水堆，還是泄漏風險較低的壓水堆，其本身都不是核電站發(fā)生泄漏、爆炸等等事故的根本原因。

在本文中我將向各位介紹的“切爾諾貝利核電站事故”，屬于沸水堆；而美國的“三哩島核泄露事故”，在技術上屬于“風險較低”的壓水反應堆。

切爾諾貝利4號機組之所以被寄予眾望，是因為一旦這臺機組落成投產(chǎn)，切爾諾貝利核電站所擁有的4臺1000MW的機組，將使其成為世界上最大規(guī)模的核電站。其裝機容量將達到蘇聯(lián)全國核電站發(fā)電量的15%。僅僅是4號機組本身，就可以滿足烏克蘭共和國的10%以上的電力需求。

然而反觀切爾諾貝利4臺機組的建設過程，一個“是否趕工”的問題，是很值得我們懷疑的：

對于同樣的裝機容量來說，2、3號機組的建設周期基本都是2100天左右，而4號機組卻縮短為1726天；測試運行的周期是160-180天，但4號機組的測試運行僅進行了100天不到。

針對這種看法，蘇聯(lián)方面在事故發(fā)生之后做出的解釋是：在4號機組工程的后期，切爾諾貝利核電站的廠長，維克托?布留哈諾夫曾經(jīng)堅持要讓4號機組提前在12月22日完工并網(wǎng) —— 因為這一天是前蘇聯(lián)的核能產(chǎn)業(yè)紀念日。作為獻禮工程，4號機組在施工后期不得不進行趕工，在物料短缺的情況下，不得不在施工材料中使用了一些可燃建材。

維克托?佩托維奇?布留哈諾夫，蘇共黨員，1935年12月1日誕生于蘇聯(lián)烏茲別克斯坦共和國的塔什干。1959年從塔什干技術學院畢業(yè)后，他一直在火力發(fā)電廠里工作。1966年，他被選為蘇共第二十七次全國代表大會的代表，之后就平步青云，1970年至1986年任基輔地區(qū)代表，切爾諾貝利區(qū)區(qū)委成員，切爾諾貝利區(qū)代表大會副委員長。于此同時，他也出面擔任了切爾諾貝利核電站的廠長。

1978年，他因1號機組成功投產(chǎn)而榮獲烏克蘭共和國獎章、紅色勞動獎章。1983年，他因為2、3號機組的建設完工投產(chǎn)，而獲得蘇聯(lián)十月革命勛章。他的妻子瓦倫蒂娜?米哈伊洛夫娜，同樣也是一名切爾諾貝利核電站的工程師。

對于電站來說，從建設完工到投入商業(yè)運行，期間要完成若干項測試，以確保發(fā)電機組在各種極端的運營條件下仍可以保證安全運轉。而對于切爾諾貝利4號機組來說，由于廠長做出的“加班加點促生產(chǎn)”的指示，事實上在投入商業(yè)運行之前，機組還有若干項壓力測試并沒有完成。

而這一人為的“刻意疏漏”，卻恰好釀成了慘劇的發(fā)生。

雖然我知道這部分很難懂，但是為了讓有求知欲的各位，在談到切爾諾貝利事件的時候，不會只是說“爆炸了，著火了，死了好多人”這種結論，所以我還是介紹一下它的結構。

對于看過HBO miniseries《切爾諾貝利》第一集的朋友們來說，相信圖上這些詞語，你一定在劇里都看到過。

堆芯：由1600根管道組成，每根管道的中心放置著核燃料棒，周圍流過冷卻水。核燃料每時每刻都在釋放著大量的中子，當中子遇到了其他燃料棒上的鈾元素后，就會引發(fā)原子裂變反應，釋放出大量的熱能，加熱周圍的冷卻水，形成高溫高壓蒸汽。

控制棒：總共211根，每根長6.2米，成分是碳化硼。碳化硼可以吸收大量的中子，一旦插入反應堆中，燃料棒所釋放的中子就會被控制棒吸走，阻止原子裂變反應的發(fā)生。因此控制棒的作用是“插入減緩反應速度”、“拔出加快反應速度”。

水槽：遍布堆芯之中，其高度達到了110米。

石墨減速層：包圍在堆芯外部，目的是減緩堆芯向外發(fā)射的中子速度，降低并吸收中子輻射。

輻射隔離層：在當時的技術環(huán)境下，蘇聯(lián)核電站的技術人員們認為原子反應堆是完全安全的，因此只在堆芯外部建造起了水泥、鉛板構成的隔離層，并未對建筑物進行雙層、加壓隔離。

由于核燃料的巨大放射性，因此在堆芯內部的所有物品，事實上都在時時刻刻接受著大量的輻射。其所蘊含的輻射能量，是人體根本無法承受的。

無論是短時間接觸了堆芯內部的各種物料、材質，還是直接暴露于堆芯內部的輻射環(huán)境之下，都會讓人體出現(xiàn)急性輻射反應，導致死亡。所以對于任何的核電站來說，堆芯都是需要極其謹慎小心地進行維護的。

按照計劃，切爾諾貝利4號機組原定于4月25日進行停機點檢 —— 發(fā)電機組一旦并入輸電網(wǎng)，為了防止電網(wǎng)上的供電出現(xiàn)大幅波動，所有的停機活動都必須經(jīng)過批準后，在固定的時間進行。而由于在商業(yè)運行之前，4號機組就沒有進行過壓力測試，因此電廠管理層決定趁此停機機會，正好可以將壓力測試順便完成。

壓力測試的內容是這樣的：當發(fā)電機組的外部供電被切斷時，利用汽輪機的旋轉慣性來維持低熱功率發(fā)電，測試是否可以維持對主循環(huán)水泵和堆芯冷卻水泵的正常運行。這種測試是在假定一旦天災、戰(zhàn)爭等等情況發(fā)生的情況下，發(fā)電機突然停機，機組是否能夠將冷卻水注入堆芯以求自保的一項測試。

盡管其他采用同樣機組的核電站都以“測試風險過大”為由，否決了這項測試，但也許是為了“爭頭功”，廠長布留哈諾夫仍然批準這次測試的進行。在現(xiàn)場，他留下了運營主管迪亞特洛夫進行負責。

4月25日凌晨1點06分，4號機組的控制棒緩緩插入，機組從滿熱功率開始逐漸降低負載。3點47分，機組的熱功率降到了50%。從4點13分到中午12點36分，熱功率一直維持在50%左右。13點05分，4號機組接入的兩臺發(fā)電機：7號發(fā)電機和8號發(fā)電機分別完成了振動測定。電站操作人員將7號發(fā)電機斷網(wǎng)。為了配合之后測試的進行，電站操作人員將緊急堆芯冷卻系統(tǒng)（ECCS）也進行了切斷。

25日下午14時整，基輔供電管理中心突然給切爾諾貝利核電站打來電話，要求8號發(fā)電機持續(xù)以50kWe的功率進行供電。不得已，廠房只好將之前計劃對4號機組進行的壓力測試延期，保持機組的低功率運行，以確保8號發(fā)電機可以順利供電。

25日23點10分，入夜后的城市電力需求開始下降，基輔供電管理中心再次打來電話，同意切爾諾貝利4號機組下線停機。于是電廠的操作人員將控制棒繼續(xù)插入，持續(xù)降低4號機組的裂變反應速度。

4月26日0時05分，4號機組的熱功率已經(jīng)降到了25%左右的720MWt。0時28分，機組熱功率降為500MWt。之后在操作人員將控制系統(tǒng)切換到“低功率自動運行模式”時，突然發(fā)現(xiàn)反應堆的熱功率降低到了30MWt的水平，有徹底停機的風險。（原因后述）

一旦反應堆徹底停止，那么不僅當天的壓力測試無法進行，而且在重新啟動時，也需要等待至少10小時以上，才可以重啟。因此操作人員緊急將控制棒開始拉起，希望能夠讓反應堆恢復一定的功率，以保證測試的順利實施。

0點33分，4號機組的功率開始緩慢上升。

1點03分，4號機組的功率恢復到了200MWt的水平，達到了壓力測試所需的數(shù)值?，F(xiàn)場主管迪亞特洛夫通知當班運營人員，測試正式開始。

1點07分，總共8臺主循環(huán)泵啟動。循環(huán)水大量涌入燃料棒水槽所導致的降溫，使還在水槽中的蒸汽迅速冷凝，管道中的蒸汽量大量減少。而蒸汽量的減少，讓蒸汽/水分離器中的水位發(fā)生了下降，通往發(fā)電機的蒸汽也相應減少。

1點15分，為了維持蒸汽的發(fā)生，按照指示操作員 亞歷克桑德列?阿基莫夫 和 列奧尼德?托普脫諾夫 將控制棒繼續(xù)提升，以加快反應堆的裂變速度。

1點19分39秒 - 1點19分44秒，控制臺上顯示：控制棒已經(jīng)提升至最高位置。

1點23分04秒，操作員將8號發(fā)電機的蒸汽入口關閉，準備利用汽輪機的慣性進行測試。然而，堆芯的功率上升速度遠遠超過了所有運營人員的預料，14秒后觀察人員從控制室中看到，系統(tǒng)檢測到堆芯溫度上升過快，一些控制棒開始自動落下，于是在1點23分34秒，他們按下了緊急防護系統(tǒng)啟動的 AZ-5 按鈕，讓200余支控制棒一起插入堆芯。

隨著控制棒插入堆芯，裂變反應非但沒有停止，而是迅速地發(fā)生了爆炸。堆芯像是一只從地底深處爬出來的憤怒的巨獸，又或是從天空中墜落的燃燒的大星，向著天空和人世，噴發(fā)著致命而炫目的火焰。

這就是《切爾諾貝利》第一集開頭的部分：控制室里的所有人都面面相覷，沒有人知道到底是什么爆炸了，更不知道是什么引發(fā)了爆炸。

那么我來講講，為什么切爾諾貝利4號機組發(fā)生了爆炸。

在使用鈾235作為核燃料的反應堆中，隨著裂變反應的發(fā)生，會生成碲135同位素。而經(jīng)過2分鐘之后，一半以上的碲135會衰變?yōu)榈?35和氙135（對，就是氙氣大燈的氙）。由于在進行當晚的測試之前，4號機組已經(jīng)維持了較長時間的低負荷運轉，因此在水槽中，已經(jīng)積聚了相當大量的氙135。

而氙135的特點是，它具有一定程度的吸附中子的能力。在核反應堆中，大量存在的氙135會使燃料棒釋放出的中子無法到達其他反應棒，從而減緩反應堆的裂變速度。

當4號機組在1986年4月26日的0點28分，逐步降低功率的途中突然出現(xiàn)了功率迅速降低的情況時，恰好就是反應堆內氙135的濃度達到峰值的時候。本來就已經(jīng)被控制棒將大量中子吸走的情況下，氙135的增多，便導致了功率的迅速下降。

這種現(xiàn)象被稱作“氙補償效應 Xenon Override”，可惜的是那時的核電站工作人員，并不知道這種現(xiàn)象的存在。

而當1點23分04秒的壓力測試開始后，氙135的濃度開始下降，此時核反應堆的威力才真正開始逐漸顯露。由于水槽中的蒸汽量很少，所以燃料棒所釋放出的大量的熱能并沒能及時被水蒸氣所吸收，而是在不斷進行自我加溫 —— 如果你看到過干燒的“熱得快”，就大概是那個樣子。

操作員們發(fā)現(xiàn)苗頭不對，拍下了“AZ-5”按鍵的時候，200余支控制棒一齊下落。而在切爾諾貝利4號機組上所使用的控制棒，它的結構是這樣的：

從上方落下的控制棒，頭部的阻水棒（灰色），首先會將管道中的水擠出管道，之后再由后部黑色的吸收棒插入反應堆中，吸收中子。然而這一設計的特點是，石墨制阻水棒的中子吸附效果，其實是遠遠差于水的。所以在控制棒的頭部剛剛進入堆芯的時候，水被從管道中排出，而進入的阻水棒卻不能阻止裂變反應的進行。

這樣的控制棒，在以往常規(guī)操作中，由于幾乎不用“整根拿出”，更不用“200余根一齊下落”，所以石墨阻水棒對于反應堆的整體影響，其實是微乎其微的。但是，在眼下的這個環(huán)境里，200余根控制棒一齊插入堆芯，無異于在一瞬間給了堆芯中的中子更自由的活動機會。

于是，就是在這一瞬間，切爾諾貝利核電站，開始變成人間煉獄。