為何斷電會使烏克蘭的核電站處於危險之中?

據The Verge報道,俄烏衝突正日益威脅着烏克蘭核電站和電網之間的重要聯繫。這些核電站依靠外部電力來維持關鍵的安全系統的運行–但是,隨着有關衝突期間電力線被破壞的報告的出現,這些聯繫正在崩潰。

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核電站的燃料會產生巨大的熱量。如果沒有冷卻系統(通常依靠外部電源運行),燃料可能會熔化並災難性地釋放出放射性物質。在這種最壞的情況下,有幾層備用系統需要失效。但是,烏克蘭的戰鬥和電力損失讓專家們越來越擔心該國核電站的長期發展。持續的衝突也影響了烏克蘭各地核電站的輻射監測、通信以及長期維護和清理工作。

憂思科學家聯盟(Union of Concerned Scientists)的核電安全主任Edwin Lyman在發給The Verge的一封電子郵件中寫道:“儘管現在的危險可能並不嚴重,但[切爾諾貝利]安全支持系統的持續退化是一個日益嚴重的問題。”

切爾諾貝利是歷史上最嚴重的核電站災難發生地, 當地時間9日因輸電線路故障而停電。扎波羅熱是烏克蘭最大的運行中的發電廠,也是上周發生令人震驚的火災的地點,向該電站供電的四條電力線中的兩條也受到了損害。

幸運的是,到目前為止,國際原子能機構(IAEA)報告說,由於切爾諾貝利的電力損失,它“沒有看到對安全的關鍵影響”。扎波羅熱沒有斷電,但在被俄羅斯軍隊控制的六天里,那裡的情況變得更加令人擔憂。

任何核電站的電力供應中斷都令人擔憂。來自電網的電力是IAEA上周為烏克蘭提出的“核安全不可或缺的支柱”之一。電能使燃料保持在安全溫度,防止熔毀。它還為放射性材料的關鍵維護和監測系統提供動力。以下是烏克蘭核電站中需要保持供電的三個主要部件:

冷卻池

俄羅斯軍隊在2月底向烏克蘭發起特別軍事行動后不久就控制了切爾諾貝利。專家告訴The Verge,從那時起,這些核電站最大的弱點是乏燃料的冷卻池。它存放着來自三個關閉的反應堆的大部分燃料,這些反應堆在1986年該廠的第四個反應堆爆炸后仍長期運行。

即使是乏燃料也能產生足夠的熱量來觸發災難性的熔毀,因此它通常被保存在冷卻池中多年。這種池子通常依靠外部電源從池子里來回抽水–保持乏燃料周圍的水冷卻和清潔。這也防止了水的蒸發和暴露出它應該保護的燃料。

專家說,值得慶幸的是,無論斷電與否,切爾諾貝利的冷卻池目前可能是安全的,因為它所容納的燃料已經有很多時間來冷卻了。”乏燃料儲存池的熱負荷和池內所含的冷卻水的體積足以維持有效的散熱,而不需要電力供應,”IAEA在切爾諾貝利失去部分電力後於3月3日發表的聲明中說。

扎波羅熱核電站也有冷卻池。3月4日,在核電站遭到炮擊后,該廠發生了火災,一些官員稱這是第一次有正常運轉的核電站遭到攻擊。據IAEA稱,大火最終被撲滅,核反應堆的安全系統也沒有受到損害。但國際原子能機構總幹事拉斐爾-馬里亞諾-格羅西說,這是一次 “險情”。無論是炮擊還是不受控制的火災,都可能切斷該廠與電網的連接。

為何斷電會使烏克蘭的核電站處於危險之中?

切爾諾貝利的“石棺”

在切爾諾貝利爆炸的反應堆的遺迹是另一個令人關注的問題。它被一個在2017年完成的巨大“穹頂”包裹着。這個耗資17億美元的建築是為了取代1986年災難發生后匆忙建造的腐朽的”石棺”,以封存200噸殘留的放射性物質。謝菲爾德大學的核材料降解主席Claire Corkhill表示,穹頂內的通風系統需要電力,可以防止腐蝕,這種腐蝕會侵蝕反應堆和舊石棺的剩餘部分。

烏克蘭的國家電網運營商Ukrenergo已經呼籲在切爾諾貝利周圍停火,以便它能夠修復輸電線路並恢複電網供電。該基地有柴油發電機,其燃料足以讓基地的運作持續48小時,但這個時間已經開始耗盡。

格羅西在3月9日的一份聲明中說:“從一天到一天,我們看到切爾諾貝利核電站的情況不斷惡化,特別是對輻射安全,以及在極其困難和具有挑戰性的情況下管理該設施的工作人員而言。我再次緊急呼籲有效控制核電站的部隊尊重內部輻射保護程序,為工作人員的安全輪換提供便利,並採取其他重要措施確保安全。”

反應堆

格羅西還呼籲關注扎波羅熱不斷惡化的條件。他說:“這是另一個例子,說明確保所有核電站的電網異地供電的安全支柱已經受到影響。作為一個正在運行的發電廠,那裡的燃料–在其反應堆和廢舊材料的冷卻池中–比切爾諾貝利的溫度更高。這使得其冷卻系統與電網的連接更加重要。”

仍然有兩條剩餘的高壓電線,加上另一條備用線路,將扎波羅熱核電站與電網相連。扎波羅熱核電站通常供應烏克蘭約20%的電力。現在,該廠的六個核反應堆中只有兩個在發電。其他反應堆作為一項安全措施被關閉–它們需要的冷卻水減少,但仍然需要一些外部電源來運行它們的冷卻系統。這就是為什麼可靠的電網對核電站至關重要的另一個原因–當反應堆關閉時,它們不能依靠自己的電力。

在一個戰區管理核電總是會很複雜,但讓事情變得更加棘手的是,烏克蘭通常有大約一半的電力來自核電站。這提高了保持烏克蘭核電站安全和運作的風險。

據國際原子能機構稱,這是第一次在一個電網如此依賴核能的地方爆發戰爭。

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