切爾諾貝爾核電站石棺
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切爾諾貝爾核電廠的石棺或防護結構（烏克蘭語：Об'єкт "Укриття"）是一個覆蓋在切爾諾貝爾核電廠4號核反應堆上的巨大的鋼筋混凝土結構。它的目的是通過覆蓋來保護爆炸中受損最嚴重的堆芯部分，防止在1986年發生的切爾諾貝爾災難產生的放射性污染繼續向大氣擴散。[1][2]它位於被稱為切爾諾貝爾禁區的控制區內。
| 切爾諾貝爾核電站防護結構 | |
|---|---|
烏克蘭語：Укриття Чорнобильської АЕС | |
 這是2006年時石棺的樣子，高煙囪是原反應堆建築結構的一部分 | |
| 別名 | 切爾諾貝爾核電站防護結構 |
| 概要 | |
| 狀態 | 受損，已經由切爾諾貝爾核電站新石棺替代其功能 |
| 類型 | 密封設施 |
| 所屬國家／地區 | 烏克蘭 |
| 地點 | 位於普里皮亞季的切爾諾貝爾禁區內，覆蓋着切爾諾貝爾核電站四號核反應堆 |
| 座標 | 51°23′23″N 30°05′56″E / 51.3896°N 30.0990°E |
| 起造 | 1986年6月 |
| 竣工日 | 1986年11月 |
| 拆除日 | 預計開始於2019年 |
| 地圖 | |
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值得注意的是，這個結構的俄語稱呼為Объект "Укрытие"（羅馬化：Obyekt Ukrytiye）[3]，這意味着它應被稱為「防護結構」或是「覆蓋結構」，而不是「石棺」。[2]
1996年，由於內部輻射強度高達每小時10000 倫琴（通常情況下城市中的背景輻射在每小時20−50微倫琴，暴露在超過500倫琴的輻射中超過5小時便會致命），這一結構被認為處於無法修復的狀態。[4]1997年，切爾諾貝爾基金於丹佛八國集團峰會上成立，其制定的遮蔽執行計劃（Shelter Implementation Plan, SIP）將在4號機組反應堆廢墟及其石棺上方建造新遮蔽結構體（New Safe Confinment，NSC）來取代舊的石棺，一個建造外殼的項目已經完成。[5]
建設
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石棺設計工作開始於災難發生24天後，也就是1986年5月20日。建設一直持續了206天，從同年六月到十一月下旬。[2]建設開始前，為了防止熔融的核燃料燒穿地下室的天花板，人們需要在反應堆底部建造一個冷卻層。當局召集四百名煤礦工人，在1986年6月24日前挖出了一條長168米（551英尺）的隧道。[6]核電站的建築由於事故變得具有過強放射性以至於無法使用人工方式鉚接或者焊接石棺[1]，因此這項工作轉由遙控機械人完成。然而機械人也因輻射干擾了遙控或電路而表現異常，所以石棺的密封性並不是很好。
整個建設過程包括八個階段：
- 清理現場；
- 在四號反應堆附近使用混凝土覆蓋地面；
- 使用鋼筋混凝土在反應堆附近豎起初始防護牆；
- 在三號反應堆和四號反應堆之間修建隔離牆；
- 修建其他相關隔離牆；
- 覆蓋蒸汽渦輪機組大廳；
- 安裝扶壁；
- 建設支撐結構，覆蓋反應堆艙並安裝通風設施。
石棺的建造消耗了超過400000 m3的混凝土和7,300噸的金屬框架。[2]它最終將740000 m3受到嚴重輻射污染的廢墟結構連同土壤封閉在內[1][6]。1986年10月11日，蘇共中央接受了一份題為「切爾諾貝爾核電站四號反應堆的放射安全性和覆蓋結構可靠性、耐久性的總結報告」的報告書。[7]石棺上有超過60個觀察孔來幫助監控堆芯狀態。[8]此外，石棺上還設計了一些用於通風和對流的結構，由於安裝了過濾系統，所以不會有放射性物質從孔洞逸出。[8]
當前問題
編輯
當前的防護結構是在反應堆建築的廢墟上搭建而成。兩根巨大的橫樑支撐起了防護結構的屋頂，而其餘部分則一部分由反應堆在事故中變得搖搖欲墜的西側牆壁支撐。[9]防護結構西側的屋頂由指向軸線50°方向的一堵牆支撐着，由於事故中受損，它被使用混凝土加固過了。
設計穩定鋼結構
編輯設計穩定鋼結構（DSSS）是一個黃色的鋼製物體，被放置在毀壞的反應堆旁邊。它有63米(207 英尺)高，具有一系列的 懸臂，一直延伸到西側支撐牆，目的是穩定石棺。[10]這樣做是防止反應堆所在建築物的牆壁或防護結構的屋頂崩塌。一旦發生，大量的放射塵和放射粒子會直接釋放到大氣中，導致大量新的放射性物質進入環境。2006年DSSS被延展，目前50%的屋頂重量（約400噸）被從軸向50的牆上轉移到DSSS上來。
上部生物防護工程的問題
編輯生物防護工程（UBS）是一個直徑15米，由2000個方塊組成的盤狀結構，重約1000噸。每一塊方塊都放置於燃料管上。在災難發生後，這個災難前被稱為「豬鼻子（烏克蘭語：Pyatachok）」的屏蔽層被命名為「組件E」，暱稱「葉蓮娜」。而它下面扭曲的燃料管道則被稱為「葉蓮娜的頭髮」。[11][12][13]
防護結構面臨的另一個威脅是用於原本作為UBS的上部的混凝土板在堆芯爆炸的時候被炸飛，現在和地面形成了75°的夾角，只有一些碎片和廢墟在支撐它豎立起來，這被認為是非常不安全的。它一旦倒下，防護結構內的放射沉積將被打破，一些放射性物質很有可能會逸散到防護結構外，甚至對整個防護結構造成損傷。
更換計劃
編輯1988年10月22日，蘇聯科學家發表結論稱石棺在20-30年之後就會需要大型維護工作。1998年，在歐洲復興開發銀行的幫助下，一個包括確保頂梁不會垮塌的加固措施的保護方案已經完成。儘管如此，由於降雨引發的支撐梁腐蝕問題仍然威脅着石棺的完整性。水通過石棺頂部的孔漏進結構裏面並變得的具有放射性，然後滲過反應堆的地板進入土壤中。[6]
一個新的容器將使得石棺可以被拆除並移除其下覆蓋的放射性材料。[14]新遮蔽結構體預計在2015年代替現有的石棺。然而，工期延長和100萬歐元左右的資金缺口造成了總共長達一年的拖延，2016年新的結構才被安裝到位。
2019年4月，這個新的建築物開始對其上安裝的各項系統進行檢查和測試。
參考文獻
編輯註釋
編輯- ^ 1.0 1.1 1.2 Chernobyl Sarcophagus. Chernobyl International. [2010-11-30]. （原始內容存檔於2014-12-04）.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Ebel 1994
- ^ code name given under the Soviet secrecy procedures
- ^ Marples 1996
- ^ 網易. 切尔诺贝利核电站开建. money.163.com. 2012-04-26 [2019-05-31]. （原始內容存檔於2014-04-27）.
- ^ 6.0 6.1 6.2 What happened in Chernobyl?. Greenpeace International. Greenpeace. 2006-03-20 [2019-06-01]. （原始內容存檔於2013-04-15） （英國英語）.
- ^ Сооружение. Чернобыль.BY - Chernobyl.BY. Chernobyl.by. [2019-06-01]. （原始內容存檔於2012-08-02） （俄語）.
- ^ 8.0 8.1 Marples & Risovanny 1996
- ^ See BBC documentary （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- ^ Nuclear Engineering International, July 2007, page 12.
- ^ Chernobyl Glossary. Angelfire.com. [2010-03-22]. （原始內容存檔於2019-10-24）.
- ^ Decade of disaster - Google Books. Books.google.com. 2000 [2010-03-22]. ISBN 978-0-252-06820-1.
- ^ Chernobyl Tour | Radiation Protection | US EPA. Epa.gov. 2006-06-28 [2010-03-22]. （原始內容存檔於2012-10-25）.
- ^ Wood 2007，第63頁
參見
編輯- Ebel, Robert E.; Center for Strategic and International Studies (Washington, D.C.). Chernobyl and its aftermath: a chronology of events 1994. CSIS. 1994. ISBN 978-0-89206-302-4. -總頁數：43
- Marples, David R.; Risovanny, Yuri. Revelations of a Chernobyl Insider. Bulletin of the Atomic Scientists. December 1990, 46 (10): 16–21 [2019-05-31]. ISSN 0096-3402. （原始內容存檔於2017-03-07）.
- Marples, David R. The Decade of Despair. Bulletin of the Atomic Scientists. May 1996, 52 (3): 64. ISSN 0096-3402.
- Wood, Janet ;Institution of Engineering and Technology. Nuclear power: Volume 52 of Power engineer 2007. IET. 2007. ISBN 978-0-86341-668-2. -總頁：239
外部連結
編輯- Chernobyl 25 years on: New Safe Confinement and Spent Fuel Storage Facility (PDF). European Bank for Reconstruction & Development. [2019-05-31]. （原始內容存檔 (PDF)於2020-10-25）.
- 切爾諾貝爾25年來的衛星圖像