三哩岛核梦魇

　　1979年3月28日，美国三哩岛核电厂2号机组(TMI-2)发生了反应堆堆芯熔毁事故。虽然该事故没有对公众造成安全与健康影响，却成为美国核能工业由盛转衰的转折点。30年后的2009年11月21日16时，三哩岛核电厂1号机组(TMI-1)反应堆厂房在进行维护时,发生放射性尘埃意外泄漏事故，尽管同样有惊无险，但2次事故的发生，使得核电厂的安全成为全世界关注的焦点。

　　美国宾夕法尼亚州哈里斯堡市东南约18km处，美国三哩岛核电厂的4个冷却塔和2个核反应堆安全壳犹如庞然大物，耸立在萨斯奎哈纳河河畔。该核电厂有2部机组，均为压水式反应堆。1号机组1974年9月开始运行，2号机组1978年4月开始商业运营。

冷却失效

　　1979年3月28日凌晨4点，美国三哩岛核电厂2号机组控制室里，仪表板上的报警灯闪烁着红光，警报器不停地尖叫。当时有大约60名工作人员在工作。控制室工作人员埃德·弗雷德里克走到工作台前，发现很多报警灯一起亮了起来，一时不知道哪一个应最先处理。他在运转程序书中找不到这种情况，后来发现冷却系统失效了，反应堆堆芯的热量无法有效冷却。7点45分，很多人来控制室了解现场情况。直到上午9点，反应堆的温度才降下来，堆芯已有部分熔毁。

　　负责运营三哩岛核电厂的大都会爱迪生电力公司(以下简称“电力公司”)首席公共关系专员柯里一开始解释道，是反应堆二回路中将非放射性水输送到蒸汽发生器里的主给水泵出现了故障，致使蒸汽发生器无法将热量移出。非放射性水可以吸收从一回路堆芯核链式反应中产生的热能转变成蒸汽，从而驱动可以产生电能的涡轮。蒸汽发生器辅助给水系统启动后，因为给水管线上的2个阀门在维修结束后未打开，也无法给蒸汽发生器供水。缺少蒸汽的推动，涡轮自动停止了运转。按照核电厂的安全规程，这样常规性的机械故障没有必要报告宾夕法尼亚州政府或联邦政府。

　　3月28日早晨6点，值班工人注意到放射性水已经泄漏到了安全壳里的地面上。到了早晨7点，安全壳内的放射性强度已较正常时高出数倍。

　　7点30分，电力公司宣布三哩岛核电厂进入紧急状态，并随后通报了宾夕法尼亚州政府。宾夕法尼亚州警察局立即封锁了通向三哩岛核电厂的2座大桥，只准许核电厂管理人员通过。该公司紧接着发布了一个防止公众担忧的声明，称“核电厂外的放射物没有明显超标，没有人出现异常情况。反应堆正按计划被冷却，今天应当能够被完全冷却，堆芯不存在熔毁的风险”。

　　位于宾夕法尼亚州普鲁士王市的美国核管理委员会(NRC)地区办事处早晨7点45分得到通报后，立即向事故现场派出第一支监察员队伍。上午8点，位于华盛顿特区的美国核管理委员会总部得到报告后，指示其位于马里兰州贝塞斯达的运营中心立即开始行动。其他政府机构，如能源部和环保署也动员了应急队伍。上午9点15分，白宫得到了通报。上午11点，所有非必要人员被命令离开工厂的生产区域。

　　在电力公司发布声明后不久，宾夕法尼亚州环境资源部门的官员乘坐直升机在核电厂上空进行了环境侦测，并用盖格计数器进行了测量。他们报告说检测到“少量泄漏到环境中的放射物”。

寻找事故原因

三哩岛核电厂2号机组工作原理图

　　事故是如何发生的?柯里和公司其他发言人又给出了新的说法。当二回路失去压力时，涡轮停止转动，引起了一回路压力与温度上升。这时，气动驱动压力缓解阀(PORV)自动开启，蒸汽跑出去了。当压力下降到一定数值时，该阀门应当关闭，可是它却并未关闭。要命的是，传给工作人员的信号没有显示阀门仍是开着的，结果，冷却水从这个阀门涌出。当冷却水从堆芯流出时，控制室的仪表并没有显示出堆芯中冷却水的状况。工作人员依靠稳压器的水位来判断堆芯的水装量，以为反应堆堆芯灌进了太多的冷却水，故把进水量调小了。事实上，这时稳压器的水位指示是一个虚假指示，它并不代表堆芯的实际水装量。由于没有得到足够的冷却，核反应堆堆芯变得过热，燃料颗粒开始融化。后来，美国核管理委员会的一位官员说，一共泄漏了约1137m3的冷却水。

　　放射性蒸汽是如何从安全壳泄漏出去的?由于一回路缺水，致使反应堆变得过热。当越来越多的水被泵到系统里时，压力开始上升，气动驱动压力缓解阀开启。这些阀门排出一些放射性蒸汽，并从安全壳的圆顶释放了出来。当堆芯的温度继续上升时，操作工故意排出了更多的蒸汽。从一回路溢出的放射性水从安全壳里的地面流进了临近的泵房。这些水释放出的放射性疝气和氪气，通过核电厂的通风系统排放到了空气中。

　　事故中一共泄漏了多少放射物?对于公众一再的追问，电力公司总裁瓦尔特·克雷茨回答道：“坦诚地讲，我不知道。”首次对泄漏放射物进行估测的是核工程师威廉·多赛弗。他从距离工厂16km半径和80km半径内测得的辐射剂量分别为8mSv(毫希伏)和1.5mSv，而人们照射一次X光的剂量为2mSv。在哈里斯堡，宾夕法尼亚州副州长威廉·斯克兰顿警告，他从核电厂管理人员那里收到了不准确的报告。他告诉记者：“现在的形势比电力公司第一次让我们相信的要更加复杂。”联邦调查员说，事实上，核反应堆安全壳内的辐射量已经上升到令人震惊的1000倍于正常水平。

　　3月29日，美国核管理委员会的一位官员将三哩岛核电厂事故称为“在美国发生的最严重的核事故之一”。然而，在赫尔希举行的新闻发布会上，尴尬的电力公司副总裁杰克·赫本仍旧声称：“我们没有伤害任何人，也没有使任何人受到辐射。我们没有导致一个人死亡，泄漏到厂区外的放射物是极少量的。”他说，只有15名雇员暴露于高放射性水平的放射物中，但已让这些工人进行了淋浴，并抛弃了事故发生时所穿的衣服。他最大的担忧似乎是，如何处理安全壳里地面上约1137m3的放射性水。

　　与电影《中国综合征》里的情节颇为相似，赫本表达了对核电厂将会被关闭数周，以及高达数百万美元的去污成本的担忧。电力公司的负责人和美国核管理委员会的调查者再次向公众保证，核反应堆正在冷却，一天内应降到正常关闭的温度。

　　这时，来自英国、日本等地的数百名记者赶到了三哩岛。前去采访的记者发现，周围居民和核电厂工人都表现出令人惊讶的冷静。三哩岛核电厂维修工人威廉·梅茨格坚持说：“只是发生了一起事故，但并不是一场灾难。我并不害怕，我认为核电厂是安全的。”他的同事反问记者：“如果我认为它是危险的，我还会在这里工作吗?”在哈里斯堡，三哩岛核电厂的秘书玛格丽特·达菲将一些人的大惊小怪斥为“庸人自忧”。

　　在三哩岛核电厂附近的路边小餐馆里，当地居民喝着咖啡，并不断重复着电力公司高层管理人员的保证——没有必要担心。因为电力公司副总裁赫本一直在说：“对这一类型的核反应堆来说，该事故并不是一起意外事件。” 电力公司总裁克雷茨同样表现得很沉稳，可是回顾一下他说过的话，令人不知不觉地感到害怕。他说：“1974年，1号机组发生了两三次同样的事故，可是安全壳并没有发生泄漏。”

　　3月29日上午11点，核电厂管理人员首次透露，一些燃料棒在28日已经被损坏。由于设备故障，紧急冷却系统已短暂地关闭，大约1%的燃料棒(共3.7万个)已被损坏。美国核管理委员会估计，被损坏的燃料棒3月30日增加到了60%。

气泡危机

三哩岛核电厂管理人员赫本(左)和克雷茨(右) 宾夕法尼亚州州长索恩伯勒(左)和副州长斯克兰顿(右)

　　3月30日早晨，所有乐观的保证被核电厂上空意外泄漏的放射物吹得烟消云散。美国核管理委员会发言人说，从清晨开始工人就一直在清除从泵房里流出的反射性水。媒体很快就有了工厂泄漏“不可控制的新放射物”的报道，《纽约邮报》的新闻标题则是《核泄漏失控》。但该公司管理人员还在坚持说，应急后备系统已按计划运行，什么也没有失控。

　　电力公司管理人员第一次承认核反应堆堆芯没有冷却下来，虽然他们已经向公众保证了3天。堆芯的平均温度一直停留在137.78℃，填充了可裂变铀的燃料棒的温度为315.56℃。对人们想了解更多信息的要求，赫本很不耐烦。他说：“我不知道为什么我们做的每一件事需要告诉你们每一个人。”

　　在哈里斯堡，宾夕法尼亚州州长理查德·索恩伯勒小心地避免发表任何可能引起恐慌的言论，但仍决定应该警告三哩岛核电厂附近的居民，需要采取谨慎的预防措施。稍后不久，他要求16km半径以内的所有居民呆在家里，并关闭窗户(事实上那样难以预防辐射)。然后，他敦促8km半径内的孕妇和学龄前儿童撤离该地区，并关闭了学校。他同时通知该地区周边约90万居民做好撤离准备。哈里斯堡机场因担心辐射危害而关闭了数小时。

　　为什么该地区居民可能会被全部疏散?美国核管理委员会的官员说，核反应堆意外产生了约24.92m3的氢气泡。它们位于核反应堆核芯的冷却水与压力壳顶部之间，且处于一种高温和高压状态。存在一种微小但可怕的可能性：氢气泡会增大到足以堵塞水循环。那样的话，堆芯的温度将会上升到足够开始熔化(1648.89℃)的程度，那将需要采取更大范围的撤离措施。

　　当时气泡问题还没有进入核电工程研究领域。美国核管理委员会首席执行官达德利·汤普森说：“我们正处于以前从未面临过的形势中。”如果核反应堆中的氢气泡数量仍保持不断增加，将会达到这样一种状况：只要有火星，就会引起氢气爆炸。如果爆炸的强度足够大，堆芯容器就会破裂，安全壳的水泥墙也会破裂，周围地区将面临放射物泄漏的危险。美国核管理委员会的一位官员认为，它在某种程度上比堆芯熔毁更加严重。他说：“如果是堆芯熔毁的话，开始前4～5h就会得到警报，而氢气爆炸则没有任何征兆。”

　　3月31日，工程师们开始考虑排除氢气泡的方法。他们计划用控制措施从安全壳里排出一些氢气，这就意味着核电厂要释放一些低水平放射性物质。因为准备工作要花几天的时间，工程师们说在本周之前，他们将不尝试排除氢气泡。美国核管理委员会主席约瑟夫·亨德里说，如果确定排除氢气泡的过程具有危险因素，核电厂周围16km半径或32km半径内的所有人将被疏散。

　　宾夕法尼亚州政府和联邦政府的官员们正在为撤离计划做准备，以防三哩岛核电厂事故的形势变得更加严峻。卡特总统命令白宫的工作人员协调各州的援助行动。白宫成立的特别工作组所采取的第一个措施是，将美国核管理委员会首席营运官哈罗·德顿派往三哩岛核电厂全权处理事故。哈罗·德顿的到达，使核电厂的混乱状况有所改善。卡特总统与宾夕法尼亚州州长索恩伯勒通电话，询问需要联邦政府配合的事项。由于电话线路超载，索恩伯勒要求提供一条清晰的电话线路。卡特总统派出一支通信队，将电话线从宾夕法尼亚州州长办公室连接到了三哩岛核电厂、美国核管理委员会总部以及白宫。尽管美国国防部正在准备为被疏散者提供食物和住处，但任何关于撤离的决定仍由宾夕法尼亚州州长作出。

　　虽然没有感到恐慌，数千居民还是自愿地离开了这一危险区域。

　　4月1日，由于压力壳中没有氧气，氢气泡不会发生燃烧或爆炸。另外，通用公共事业公司已成功地排除了大量的氢气泡。专家们研究后认为，危机结束了。当天，卡特总统乘坐直升飞机从华盛顿飞到了三哩岛核电厂进行视察。

　　卡特总统在和报社编辑人员的一次谈话中承认了新的事实。他说该事故“将使我们大家对目前的安全管理作出重新评估，……，我们将实施更加严格的安全设计机制和标准”。参议院多数党领袖罗伯特·拜德说：“我们已经一次次地得到核电行业和联邦管理机构的保证：这种事故是不可能发生的，可是它却发生了。美国人将很难对核电行业感到完全放心。”

影响深远

三哩岛核电厂附近储存核废物的巨型储罐 纽约市第6大道上的反核人群

　　三哩岛核电厂事故发生后，美国核管理委员会、环保署、能源部、宾夕法尼亚州政府均对放射性后果进行了调查研究。据研究结果，三哩岛核电厂事故对外界释放的辐射剂量极少，没有对周围的居民和环境造成影响。

　　三哩岛核电厂事故带来的最大影响却是公众对核电的态度，严重打击了核电行业的发展。订购中的核电机组被取消了订单，部分修建中的机组被迫停工，美国核电行业因此受到重创而一蹶不振。在三哩岛核电厂事故后长达30年的时间里，美国没有建设或投产过一台核电机组。世界核电发展则步入了长达30年的萧条期。

　　三哩岛核电厂事故是核能史上第一起反应堆堆芯熔毁事故，也是美国核电厂商业运营史上最严重的事故。该事故是由人为失误、设计缺陷、设备故障等综合因素引起的，对核电行业产生了深远影响。

　　三哩岛核电厂事故后，美国核电行业做了如下改善：提升和加强核电厂设计与设备要求，包括消防、管道系统、辅助给水系统、安全壳隔离、组件可靠性、自动停机能力等;更新操作员培训与配备要求，加强设计基准事故以外的培训;改进主控室人机界面设计，对主控的报警重新进行分类，把重要信息集中在安全监督盘上;加大了仪表的指示量程，并增加了重要参数监测指示;提高应急准备水平，有重大事故时应立即通报美国核管理委员会，同时，美国核管理委员会成立24h值班的运营中心;建立定期公开报告制度，包括美国核管理委员会视察核电厂的报告、电厂绩效、管理效果等;由美国核管理委员会的高级管理人员对核电厂的性能进行定期分析，辨识出需要加强监管的问题;成立了美国核动力运行研究所(INPO)，以提供技术支持和同行评审，加强核电厂之间的经验交流;成立了美国核能协会(NEI)，以利于和美国核管理委员会等政府机构及国会沟通。

　　(本文根据美国《时代》周刊1979年4月9日刊登的封面文章和美国核管理委员会官方网站2009年8月发布的背景资料编译)

相关链接：《中国综合征》

　　《中国综合征》(The China Syndrome)是一部简·芳达(Jane Fonda)主演的以环保为主题的影片，讲述美国加州某核电厂发生泄漏的故事。影片上映后没几个月，美国发生了三哩岛核电厂事故，使得该片被涂上了一层先知先觉的色彩。剧情大意为：女记者金伯利和摄影师亚当斯去核电站采访，在主控制室参观时，遇上核电站出了事故，连地都震动起来。摄影师趁乱拍下了控制室发生故障的情景，且发现这是个严重的事故。为了能把真相公诸于世，他们历经千辛万苦，侥幸逃脱特工的暗杀，终于在电台作了揭露。

　　原来有一种说法是：核反应堆的冷却水如果被烧干，可能会把地球烧穿，而美国的地球另一面是中国，所以叫“中国综合征”。

　　编辑 宁 远