译文 - 为什么不用担心日本的核电站 （更新：3 月 16 日根据 MIT NSE 的版本重新翻译）
Livid · 2011-03-14 12:55:56 +08:00 · 164745 次点击这是一个创建于 4988 天前的主题，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
之前 Josef Oehmen 博士发表的原文现在已经被 MIT NSE（麻省理工核科学与技术系）接手。
现在新的 MIT NSE 的原文地址： http://mitnse.com/2011/03/13/why-i-am-not-worried-about-japans-nuclear-reactors/
根据之前的原文翻译的文章可以看这里： http://www.v2ex.com/t/9802
MIT NSE（核科学与技术系）在接管这篇文章后的提示：
本文之前出现在 Morgsatlarge 这个网站。现在我们将它转移到这个由麻省理工核科学与技术系（NSE）维护的网站。NSE 的成员对原文进行了一些修改，并且会持续跟进目前的最新发展。
需要注意的是，本文的原始标题并不代表 MIT NSE 的立场。我们一直在监控事态的发展，并且将呈现这个过程中的事实。我们认为原文对于此次发生在福岛核电站的事故的背景提供了很好的介绍。
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译者：刘昕 [email protected]
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我为什么不担心日本的核电站
我们会告诉大家一些关于核反应堆的基本原理，然后解释目前正在发生的是什么。
日本福岛核电站是如何建设的
福岛核电站的反应堆属于“沸水反应堆”（Boiling Water Reactors），缩写 BWR。沸水反应堆和我们平时用的蒸汽压力锅类似。核燃料对水进行加热，水沸腾后汽化，然后蒸汽驱动汽轮机产生电流，然后蒸汽冷却后再次回到液态，然后再把这些水送回核燃料处进行加热。蒸汽压力锅内的温度通常大约是 285 摄氏度。
上文提到的核燃料就是氧化铀。氧化铀是一种熔点在 2800 摄氏度的氧化陶瓷基。燃料被制作成小圆柱（大约高 1 厘米，直径 1 厘米的小圆柱）。这些小圆柱被放入一个用锆锡合金制成的长桶，锆锡合金的失效点是 1200 摄氏度（因为锆水氧化反应）。然后密封起来。这就是一个燃料棒（fuel rod）。然后这些燃料棒被放到一起组合为一个更大的燃料单元，大约几百个这样的燃料单元组成反应堆的堆芯（core）。
固体燃料小圆柱（氧化陶瓷基）是第一层屏障，可以留住裂变过程中产生的大部分放射性产物。锆锡合金外壳是第二层屏障，让其中的核燃料不会释放到反应堆内的其他区域。
然后堆芯被放入“压力容器”中，这是一个非常厚的钢制容器，运行时内部压力通常在 7000 千帕。设计用于抵抗在可能的事故发生时的巨大压力。压力容器是防止放射性物质泄露的第三层屏障。
一个核反应堆的所有的这些“硬件”——压力容器，各种管道，泵，冷却水，然后被封装到反应堆的外壳结构中。外壳结构是第四层屏障。这是一个完全密封的，用最坚固的钢和混凝土制成的非常厚的结构。第四层屏障的设计，建造和测试只是为了一个目的：当堆芯完全熔融时，将其包裹在其中。为了帮助实现这个目的，在第四层屏障外部还会有一个非常厚的混凝土结构，作为第二层外壳结构。
这两层外壳结构外是反应堆机房。反应堆机房是一个将各种风吹雨打挡住的外壳。（这也是在爆炸中被毁坏的部分，我们稍后再说）
核反应的一些基本原理
铀燃料通过核分裂产生热量。大的铀原子分裂成更小的原子，这样就产生热量及中子（构成原子的一种粒子）。当中子撞击另外一个铀原子时，就触发分裂，产生更多的中子并一直继续下去。这就是核裂变的链式反应。在正常的全速运转状况下，堆芯中的中子数量是稳定的，并且反应堆会处于临界状态。
但是值得指出的是，在核反应堆内的燃料棒是绝对不可能导致像原子弹那样的核爆炸的。当年切尔诺贝利的情况是，爆炸是由于大量的压力积攒，氢气爆炸然后摧毁了所有的屏障，然后将大量的融化的堆芯挥洒到了外界。需要注意的是，切尔诺贝利电站并没有外壳结构来阻止放射性元素挥洒到自然环境中。这样的情况为什么在日本没有发生，及为什么不会发生，我们会在接下来讨论。
为了控制链式反应的发生，反应堆操作员会用到“控制棒”。控制棒用硼制成，可以吸收中子。在沸水反应堆正常运转时，控制棒用于维持临界状态下的链式反应。同时控制棒也用于关闭反应堆，将产生的热量从 100% 降低到 7%（余热或是衰变产生的热量）。
余热来自裂变产物的放射性衰变过程。放射性衰变是裂变产物通过将能量以更小的粒子（阿尔法粒子，贝塔粒子，伽马射线，中子，等等）发射出去，从而自身趋向稳定状态的过程。在反应堆中会产生多种放射性产物，包括铯和碘同位素。这些余热会在反应堆被完全关闭后逐渐衰减，同时需要通过冷却系统带走这些余热以避免燃料棒融化从而导致核泄漏。让冷却系统能够高效地带走这些余热是震后的日本面临的主要挑战。
需要特别指出的是，大部分的裂变产物的衰变过程（热量产生过程）都非常迅速，在你读完“R-A- D-I-O-N-U-C-L-I-D-E”的过程这些物质就完全无害了。也有一部分的衰变过程要更漫长一些，比如铯，碘，锶和氩。
福岛到底发生了什么（截至 2011 年 3 月 12 日时）
接下来我会试着去总结目前的主要事实。冲击核电站的地震的威力是核电站设计时所能承受的威力的五倍（里氏震级之间的放大倍数是对数关系，所以 8.9 级地震的威力是 8.2 级，即核电站的设计抗震威力的 5 倍，而不是 0.7 的差异）。
当 8.9 级地震冲击核电站时，所有的反应堆就自动关闭了。在地震开始后的数秒内，控制棒就插入到了堆芯内，链式反应即刻中止。而此时，冷却系统就开始带走余热。这些余热相当于反应堆正常运转时产生的 7% 的热量。
地震摧毁了核反应堆的外部电力供应。而这是核反应堆能够遇到的最严重的故障之一，因此，在设计核反应堆的备用系统时，“电站停电”是一种被高度关注的可能性。因为核反应堆的冷却泵需要电力以维持运转。而反应堆关闭后，核电站本身就不能产生任何电力。
在地震发生后的一小时内一切情况是平稳的。为紧急情况而准备的多组柴油发电机中的一组启动，为冷却泵提供了所需的电力。然后海啸来了，比核电站设计时所预料的规模要更巨大的海啸，摧毁了所有的柴油发电机组。
在设计核电站时，工程师们所遵循的一个哲学就是“纵深防御”。这意味着你首先需要为了你能够想象到最灾难的情况设计防卫措施，然后为了你觉得可能绝对不会发生的子系统故障设计方案，以确保即使这样的可能绝对不会发生的故障发生后，核电站依然可以安全。而一场巨大的摧毁所有柴油发电机组的海啸就是这样的一种极端情况。而所有的防卫的底线就是前面提到过的外壳结构，将一切可能发生的最糟糕情况容纳于其中。
当柴油发电机组被冲走后，反应堆操作员将反应堆切换到使用紧急电池。这些电池被设计为备用方案的备用方案，用于提供给冷却系统 8 个小时所需的电力，并且也确实完成了任务。
而在这 8 个小时内，需要为反应堆找到另外一种供电措施。当地的输电网络已经被地震摧毁。柴油发电机组也已经被海啸冲走。所以最后通过卡车运来了移动式柴油发电机。
整个事件从这一刻起开始变得糟糕。运来的柴油发电机无法连接到电站（因为接口不兼容）。所以当电池耗尽后，余热就无法再被带走。
在这个点上反应堆操作员开始按照“冷却失灵”的紧急预案进行处理。这是“纵深防御”中的更进一层。理论上供电系统不至于彻底失效，但是现实如此，所以操作员们只能退到“纵深防御”中更进一层。这一切，无论对我们看起来多么不可思议，但却是反应堆操作员的培训的一部分——从日常运营到控制一个要融化的堆芯。
于是在这个时候外界开始谈论可能发生的堆芯熔融。因为到了最后，如果冷却系统无法恢复，堆芯就一定会融化（在几天后），然后这一切会发生在外壳结构内。“堆芯熔融”这个词其实有多种解释。“燃料保全失效”是描述燃料棒外壳（锆锡合金）融化更准确的说法。燃料棒外壳通常会比燃料本身先融化，并且造成来自机械，化学和热力学方面的一些恶果（压力过大，过于严重的氧化，及过热）。
然而，在目前距离融化还有一段时间，因此主要任务是确保堆芯不会持续升温，并保住燃料棒的外壳，确保外壳能够坚持尽可能多的时间。
既然让堆芯冷却是那么重要的事情，因此反应堆内实际上有多个独立的冷却系统（反应堆给水清洁系统，衰变降温系统，反应堆堆芯隔离冷却系统，备用水冷系统，及紧急堆芯冷却系统）。而究竟哪一个失效了或是没有失效在此时无法得知。
既然操作员因为没有电力而无法使用大部分的冷却手段，所以他们需要使用任何可用的手段来进行冷却。但是在冷却手段的效率低于热量产生的速度时，压力容器内压力就会开始持续升高，因为越来越多的水蒸发为了蒸汽。于是现在的主要任务就是确保压力容器内温度低于 1200 摄氏度，否则燃料棒外壳就会开始融化，同时压力容器内的压力也需要得到控制。为了让压力容器的压力可控，水蒸气（及其他反应堆内的气体）就需要时刻排出。这个步骤在事故过程中很重要，可以确保压力不至于超出容器能够容纳的最大程度，所以在压力容器和外壳结构上设计有几个用于排压的阀门。所以为了保住压力容器和外壳结构的完整性，操作员开始旋松这些阀门来排除压力。
就像上面提到的，水蒸气和其他气体开始排出。而其中的某些气体就是裂变过程的产物，但是数量很少。所以，当操作员开始旋松阀门时，一些具有放射性的气体就一种可控的方式释放了出来（数量很少，并且经过了过滤和清洁装置）。虽然这些气体具有放射性，但是不会对公众健康造成威胁，甚至不会威胁在场的工作人员的健康。释放气体是一个合理的步骤，因为和持续积攒压力所造成的威胁外壳结构完整性的恶劣后果相比，释放气体的后果很轻微。
于此同时，移动发电机组运到，一部分电力开始恢复。然而，由于冷却水的蒸发量多于输入到反应堆内的冷却水，这实际上就降低了反应堆内的冷却能力。在排出蒸汽过程中的某个时间点，压力容器内的水位可能降低到了燃料棒以下，导致燃料棒部分没有接触到冷却水。于是，某些燃料棒的外壳的温度超过了 1200 摄氏度，引发了锆锡合金和水的氧化反应。这些氧化反应会产生氢气，和正在排出的水蒸汽等气体的混合物混在了一起。这种可能性是已知的，但是操作员并不清楚氢气的数量及燃料棒的温度或是水位。氢气是一种非常易爆的气体，当足够的氢气和空气混合时，氢元素就会和氧元素发生反应。如果氢气的数量很大，那么反应就会非常快速地发生，并造成爆炸。所以在排压过程中某个时间点大量的氢气在外壳结构内积攒，并且被排到了外部和空气混合，然后就导致了爆炸的发生。这次发生在外壳结构外部，反应堆机房（不具有任何安全功能）内部。在 3 号机机房也发生了类似的爆炸。这次爆炸摧毁了反应堆机房的顶部和外墙的一部分，但是没有损坏到外壳结构和压力容器。虽然这不是大家期望发生的，但是的确在外壳结构外发生不过没有对电站安全造成威胁。
因为一部分燃料棒外壳温度超过了 1200 摄氏度，所以一部分燃料棒被损坏了。其中的核物质依然是完好的，但是外部的锆锡合金开始脱落。于此同时，一部分的裂变产物（铯，碘，等等）开始混合到水和蒸汽中。外界开始报道在大气中接测到铯和碘。
因为反应堆的冷却能力有限，并且水位持续在下降，因此工程师们决定向反应堆内注入海水（混有硼酸，一种中子吸收剂）来确保水位可以覆盖住燃料棒。虽然反应堆已经彻底关闭，但是硼酸的加入可以进一步确保链式反应完全停止。硼酸同时也可以留住一部分的碘同位素使得他们不会外散，虽然这不是加入硼酸的主要目的。
冷却系统中通常所用的冷却水是非常纯净的除盐水。使用纯净水的原因是为了避免发生腐蚀。注入海水将导致事件结束后需要进行额外的清洁，但是确实在当时提供了一种冷却手段。
海水注入后燃料棒的温度得以控制。因为链式反应已经停止了很长时间，所以衰变余热也会持续减少到相当低的程度，因此也就不会再产生更多的压力，于是也就不用再排出气体了。
--- 3-14 8:15 PM EST 更新 ---
根据东京电力公司的新闻发布会，一号和三号机的状态已经稳定。但是燃料棒的损坏情况未知。福岛电站的辐射水平已经降低到 231 微西弗（根据当地时间 3 月 14 日 2:30 PM 时测得的数值）。
--- 3-14 10:55 PM EST 更新 ---
二号机的情况目前依然不清楚。我们已经在文章更新了更多关于二号机的情况。辐射水平有所增加。
现在新的 MIT NSE 的原文地址： http://mitnse.com/2011/03/13/why-i-am-not-worried-about-japans-nuclear-reactors/
根据之前的原文翻译的文章可以看这里： http://www.v2ex.com/t/9802
MIT NSE（核科学与技术系）在接管这篇文章后的提示：
本文之前出现在 Morgsatlarge 这个网站。现在我们将它转移到这个由麻省理工核科学与技术系（NSE）维护的网站。NSE 的成员对原文进行了一些修改，并且会持续跟进目前的最新发展。
需要注意的是，本文的原始标题并不代表 MIT NSE 的立场。我们一直在监控事态的发展，并且将呈现这个过程中的事实。我们认为原文对于此次发生在福岛核电站的事故的背景提供了很好的介绍。
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译者：刘昕 [email protected]
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我为什么不担心日本的核电站
我们会告诉大家一些关于核反应堆的基本原理，然后解释目前正在发生的是什么。
日本福岛核电站是如何建设的
福岛核电站的反应堆属于“沸水反应堆”（Boiling Water Reactors），缩写 BWR。沸水反应堆和我们平时用的蒸汽压力锅类似。核燃料对水进行加热，水沸腾后汽化，然后蒸汽驱动汽轮机产生电流，然后蒸汽冷却后再次回到液态，然后再把这些水送回核燃料处进行加热。蒸汽压力锅内的温度通常大约是 285 摄氏度。
上文提到的核燃料就是氧化铀。氧化铀是一种熔点在 2800 摄氏度的氧化陶瓷基。燃料被制作成小圆柱（大约高 1 厘米，直径 1 厘米的小圆柱）。这些小圆柱被放入一个用锆锡合金制成的长桶，锆锡合金的失效点是 1200 摄氏度（因为锆水氧化反应）。然后密封起来。这就是一个燃料棒（fuel rod）。然后这些燃料棒被放到一起组合为一个更大的燃料单元，大约几百个这样的燃料单元组成反应堆的堆芯（core）。
固体燃料小圆柱（氧化陶瓷基）是第一层屏障，可以留住裂变过程中产生的大部分放射性产物。锆锡合金外壳是第二层屏障，让其中的核燃料不会释放到反应堆内的其他区域。
然后堆芯被放入“压力容器”中，这是一个非常厚的钢制容器，运行时内部压力通常在 7000 千帕。设计用于抵抗在可能的事故发生时的巨大压力。压力容器是防止放射性物质泄露的第三层屏障。
一个核反应堆的所有的这些“硬件”——压力容器，各种管道，泵，冷却水，然后被封装到反应堆的外壳结构中。外壳结构是第四层屏障。这是一个完全密封的，用最坚固的钢和混凝土制成的非常厚的结构。第四层屏障的设计，建造和测试只是为了一个目的：当堆芯完全熔融时，将其包裹在其中。为了帮助实现这个目的，在第四层屏障外部还会有一个非常厚的混凝土结构，作为第二层外壳结构。
这两层外壳结构外是反应堆机房。反应堆机房是一个将各种风吹雨打挡住的外壳。（这也是在爆炸中被毁坏的部分，我们稍后再说）
核反应的一些基本原理
铀燃料通过核分裂产生热量。大的铀原子分裂成更小的原子，这样就产生热量及中子（构成原子的一种粒子）。当中子撞击另外一个铀原子时，就触发分裂，产生更多的中子并一直继续下去。这就是核裂变的链式反应。在正常的全速运转状况下，堆芯中的中子数量是稳定的，并且反应堆会处于临界状态。
但是值得指出的是，在核反应堆内的燃料棒是绝对不可能导致像原子弹那样的核爆炸的。当年切尔诺贝利的情况是，爆炸是由于大量的压力积攒，氢气爆炸然后摧毁了所有的屏障，然后将大量的融化的堆芯挥洒到了外界。需要注意的是，切尔诺贝利电站并没有外壳结构来阻止放射性元素挥洒到自然环境中。这样的情况为什么在日本没有发生，及为什么不会发生，我们会在接下来讨论。
为了控制链式反应的发生，反应堆操作员会用到“控制棒”。控制棒用硼制成，可以吸收中子。在沸水反应堆正常运转时，控制棒用于维持临界状态下的链式反应。同时控制棒也用于关闭反应堆，将产生的热量从 100% 降低到 7%（余热或是衰变产生的热量）。
余热来自裂变产物的放射性衰变过程。放射性衰变是裂变产物通过将能量以更小的粒子（阿尔法粒子，贝塔粒子，伽马射线，中子，等等）发射出去，从而自身趋向稳定状态的过程。在反应堆中会产生多种放射性产物，包括铯和碘同位素。这些余热会在反应堆被完全关闭后逐渐衰减，同时需要通过冷却系统带走这些余热以避免燃料棒融化从而导致核泄漏。让冷却系统能够高效地带走这些余热是震后的日本面临的主要挑战。
需要特别指出的是，大部分的裂变产物的衰变过程（热量产生过程）都非常迅速，在你读完“R-A- D-I-O-N-U-C-L-I-D-E”的过程这些物质就完全无害了。也有一部分的衰变过程要更漫长一些，比如铯，碘，锶和氩。
福岛到底发生了什么（截至 2011 年 3 月 12 日时）
接下来我会试着去总结目前的主要事实。冲击核电站的地震的威力是核电站设计时所能承受的威力的五倍（里氏震级之间的放大倍数是对数关系，所以 8.9 级地震的威力是 8.2 级，即核电站的设计抗震威力的 5 倍，而不是 0.7 的差异）。
当 8.9 级地震冲击核电站时，所有的反应堆就自动关闭了。在地震开始后的数秒内，控制棒就插入到了堆芯内，链式反应即刻中止。而此时，冷却系统就开始带走余热。这些余热相当于反应堆正常运转时产生的 7% 的热量。
地震摧毁了核反应堆的外部电力供应。而这是核反应堆能够遇到的最严重的故障之一，因此，在设计核反应堆的备用系统时，“电站停电”是一种被高度关注的可能性。因为核反应堆的冷却泵需要电力以维持运转。而反应堆关闭后，核电站本身就不能产生任何电力。
在地震发生后的一小时内一切情况是平稳的。为紧急情况而准备的多组柴油发电机中的一组启动，为冷却泵提供了所需的电力。然后海啸来了，比核电站设计时所预料的规模要更巨大的海啸，摧毁了所有的柴油发电机组。
在设计核电站时，工程师们所遵循的一个哲学就是“纵深防御”。这意味着你首先需要为了你能够想象到最灾难的情况设计防卫措施，然后为了你觉得可能绝对不会发生的子系统故障设计方案，以确保即使这样的可能绝对不会发生的故障发生后，核电站依然可以安全。而一场巨大的摧毁所有柴油发电机组的海啸就是这样的一种极端情况。而所有的防卫的底线就是前面提到过的外壳结构，将一切可能发生的最糟糕情况容纳于其中。
当柴油发电机组被冲走后，反应堆操作员将反应堆切换到使用紧急电池。这些电池被设计为备用方案的备用方案，用于提供给冷却系统 8 个小时所需的电力，并且也确实完成了任务。
而在这 8 个小时内，需要为反应堆找到另外一种供电措施。当地的输电网络已经被地震摧毁。柴油发电机组也已经被海啸冲走。所以最后通过卡车运来了移动式柴油发电机。
整个事件从这一刻起开始变得糟糕。运来的柴油发电机无法连接到电站（因为接口不兼容）。所以当电池耗尽后，余热就无法再被带走。
在这个点上反应堆操作员开始按照“冷却失灵”的紧急预案进行处理。这是“纵深防御”中的更进一层。理论上供电系统不至于彻底失效，但是现实如此，所以操作员们只能退到“纵深防御”中更进一层。这一切，无论对我们看起来多么不可思议，但却是反应堆操作员的培训的一部分——从日常运营到控制一个要融化的堆芯。
于是在这个时候外界开始谈论可能发生的堆芯熔融。因为到了最后，如果冷却系统无法恢复，堆芯就一定会融化（在几天后），然后这一切会发生在外壳结构内。“堆芯熔融”这个词其实有多种解释。“燃料保全失效”是描述燃料棒外壳（锆锡合金）融化更准确的说法。燃料棒外壳通常会比燃料本身先融化，并且造成来自机械，化学和热力学方面的一些恶果（压力过大，过于严重的氧化，及过热）。
然而，在目前距离融化还有一段时间，因此主要任务是确保堆芯不会持续升温，并保住燃料棒的外壳，确保外壳能够坚持尽可能多的时间。
既然让堆芯冷却是那么重要的事情，因此反应堆内实际上有多个独立的冷却系统（反应堆给水清洁系统，衰变降温系统，反应堆堆芯隔离冷却系统，备用水冷系统，及紧急堆芯冷却系统）。而究竟哪一个失效了或是没有失效在此时无法得知。
既然操作员因为没有电力而无法使用大部分的冷却手段，所以他们需要使用任何可用的手段来进行冷却。但是在冷却手段的效率低于热量产生的速度时，压力容器内压力就会开始持续升高，因为越来越多的水蒸发为了蒸汽。于是现在的主要任务就是确保压力容器内温度低于 1200 摄氏度，否则燃料棒外壳就会开始融化，同时压力容器内的压力也需要得到控制。为了让压力容器的压力可控，水蒸气（及其他反应堆内的气体）就需要时刻排出。这个步骤在事故过程中很重要，可以确保压力不至于超出容器能够容纳的最大程度，所以在压力容器和外壳结构上设计有几个用于排压的阀门。所以为了保住压力容器和外壳结构的完整性，操作员开始旋松这些阀门来排除压力。
就像上面提到的，水蒸气和其他气体开始排出。而其中的某些气体就是裂变过程的产物，但是数量很少。所以，当操作员开始旋松阀门时，一些具有放射性的气体就一种可控的方式释放了出来（数量很少，并且经过了过滤和清洁装置）。虽然这些气体具有放射性，但是不会对公众健康造成威胁，甚至不会威胁在场的工作人员的健康。释放气体是一个合理的步骤，因为和持续积攒压力所造成的威胁外壳结构完整性的恶劣后果相比，释放气体的后果很轻微。
于此同时，移动发电机组运到，一部分电力开始恢复。然而，由于冷却水的蒸发量多于输入到反应堆内的冷却水，这实际上就降低了反应堆内的冷却能力。在排出蒸汽过程中的某个时间点，压力容器内的水位可能降低到了燃料棒以下，导致燃料棒部分没有接触到冷却水。于是，某些燃料棒的外壳的温度超过了 1200 摄氏度，引发了锆锡合金和水的氧化反应。这些氧化反应会产生氢气，和正在排出的水蒸汽等气体的混合物混在了一起。这种可能性是已知的，但是操作员并不清楚氢气的数量及燃料棒的温度或是水位。氢气是一种非常易爆的气体，当足够的氢气和空气混合时，氢元素就会和氧元素发生反应。如果氢气的数量很大，那么反应就会非常快速地发生，并造成爆炸。所以在排压过程中某个时间点大量的氢气在外壳结构内积攒，并且被排到了外部和空气混合，然后就导致了爆炸的发生。这次发生在外壳结构外部，反应堆机房（不具有任何安全功能）内部。在 3 号机机房也发生了类似的爆炸。这次爆炸摧毁了反应堆机房的顶部和外墙的一部分，但是没有损坏到外壳结构和压力容器。虽然这不是大家期望发生的，但是的确在外壳结构外发生不过没有对电站安全造成威胁。
因为一部分燃料棒外壳温度超过了 1200 摄氏度，所以一部分燃料棒被损坏了。其中的核物质依然是完好的，但是外部的锆锡合金开始脱落。于此同时，一部分的裂变产物（铯，碘，等等）开始混合到水和蒸汽中。外界开始报道在大气中接测到铯和碘。
因为反应堆的冷却能力有限，并且水位持续在下降，因此工程师们决定向反应堆内注入海水（混有硼酸，一种中子吸收剂）来确保水位可以覆盖住燃料棒。虽然反应堆已经彻底关闭，但是硼酸的加入可以进一步确保链式反应完全停止。硼酸同时也可以留住一部分的碘同位素使得他们不会外散，虽然这不是加入硼酸的主要目的。
冷却系统中通常所用的冷却水是非常纯净的除盐水。使用纯净水的原因是为了避免发生腐蚀。注入海水将导致事件结束后需要进行额外的清洁，但是确实在当时提供了一种冷却手段。
海水注入后燃料棒的温度得以控制。因为链式反应已经停止了很长时间，所以衰变余热也会持续减少到相当低的程度，因此也就不会再产生更多的压力，于是也就不用再排出气体了。
--- 3-14 8:15 PM EST 更新 ---
根据东京电力公司的新闻发布会，一号和三号机的状态已经稳定。但是燃料棒的损坏情况未知。福岛电站的辐射水平已经降低到 231 微西弗（根据当地时间 3 月 14 日 2:30 PM 时测得的数值）。
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二号机的情况目前依然不清楚。我们已经在文章更新了更多关于二号机的情况。辐射水平有所增加。
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lianghai 2011-03-14 13:01:31 +08:00 via iPhone
神速啊，这么长的一篇！
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xhacker 2011-03-14 13:05:06 +08:00
我很想说丢到 Kindle 里面慢慢看可是 Kindle 还没寄到…><
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Darren 2011-03-14 13:11:06 +08:00
我看到的新闻说是控制棒熔融变形所以无法插入……
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lianghai 2011-03-14 13:12:52 +08:00 via iPhone
“Zircaloy”字面意思就是“锆合金”，尽管似乎配方中往往有少量的锡，但应该没有必要特地译出来，原文中似乎也没有强调它含锡。
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TheOnly92 2011-03-14 13:13:03 +08:00
这篇文章的确值得翻译，重点是一个原本只能抵抗 8.2 级地震的建筑显然抵抗了 9.0 级的地震加海啸，日本是一个多么令人敬佩的国家。
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Jamzo 2011-03-14 13:17:42 +08:00
分享给周围的同事朋友看了
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chloerei 2011-03-14 13:20:25 +08:00
谣言满天飞
让我想到：真理掌握在少数人当真，大部分不明真相的群众 |
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lianghai 2011-03-14 13:21:25 +08:00 via iPhone
关于“reactor building”的那段，意思是说这个包裹在第三层护罩外的建筑把风吹雨打挡在外面。
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ypnxcat 2011-03-14 13:33:48 +08:00
其实没看完。直觉觉得不用担心。
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bergkamp 2011-03-14 13:35:40 +08:00
不错,要能配点图就更好了
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terrylin 2011-03-14 13:38:12 +08:00
作为不明真相的群众只能看看
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Livid MOD OP 配图一会就有。
后台已经调整过了，但愿能够撑到 4 点而不发生 503。 |
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marvyn 2011-03-14 13:44:30 +08:00
感谢楼主的翻译
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liuhang0077 2011-03-14 13:44:44 +08:00
已经被月光转载了。看来月光也经常进来混啊
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romoo 2011-03-14 13:47:56 +08:00
靠谱的消息来源真不好找，国内的新闻没法看。
持续关注中。 连续遇到 500 也与这个文章有关吧。 |
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matri 2011-03-14 13:51:25 +08:00
这篇的前提是日本政府没有瞒报，现在就有矛盾的地方了，既然泄压了，为什么一号堆的液面还是上不去？
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ratazzi 2011-03-14 14:10:53 +08:00
还是做技术的人靠谱，新闻都太扯了
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yuxing1171 2011-03-14 14:12:54 +08:00
太长了，终于看完了。
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TheOnly92 2011-03-14 14:14:57 +08:00
现在 3 号机似乎出问题了，是同样的问题吗？
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Druidayana 2011-03-14 14:15:10 +08:00
非常感谢翻译，让忧心中的大众淡定了些~
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karuto 2011-03-14 14:15:19 +08:00
感谢 @Livid 的翻译，在豆瓣看到了。如文中所述，目前日本正在经受波浪式的区域性停电，愿市民平安。
顺便说句题外话，本文或许会像 Rework 一样带来这里的注册用户的又一次井喷。那么同时也希望 V2EX 以优秀的继续存在下去。一起加油。 |
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zola 2011-03-14 14:24:40 +08:00
已阅，顶livid
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sourbell 2011-03-14 14:38:33 +08:00
翻译得太神速了！
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westup 2011-03-14 14:38:41 +08:00
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kingwangb 2011-03-14 14:40:20 +08:00
一个是信息真实性，这个德国朋友的判断都是基于日本官方消息。
另一个，讲1号机.....现在新闻说的是3号机。当然写这文章的时候3号机还没处事儿。 反正是给我科普了，谢谢楼主 |
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hecaitou 2011-03-14 14:48:03 +08:00
转到了新浪、腾讯、Twitter、饭否，请顶住流量压力！
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lianghai 2011-03-14 14:50:27 +08:00 via iPhone
看完了。除了锆合金、厂房那段以及深度防卫那段，其它部分基本从译文都看不出来问题，@Livid 的高速翻译水准相当高啦！
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lianghai 2011-03-14 14:52:44 +08:00 via iPhone
完了……菜头下手了……
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Livid MOD OP 根据科学松鼠会编辑游识猷联系到的秦山核电站专业人士的建议：
“压力仓”修正为“压力容器” “防卫深度”修正为“纵深防御” 感谢他们。 |
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bit 2011-03-14 15:00:08 +08:00
instapaper一下，回去慢慢读
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nickcheng 2011-03-14 15:11:27 +08:00
澳大利亚广播公司(ABC News)做了一个地震前后的对比图, 很直观
http://www.abc.net.au/news/events/japan-quake-2011/beforeafter.htm |
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TheOnly92 2011-03-14 15:13:46 +08:00
我觉得有时为了避免恐慌，信息保留是有必要，但是隐瞒欺骗就不对了。
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Kai MOD  1
Nice work!
p.s. 小反馈：这帖子在 iPod 上面读起来会比较痛苦 >_< |
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risenh 2011-03-14 15:15:45 +08:00
concise accont!
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lianghai 2011-03-14 15:19:34 +08:00 via iPhone
@Kai 前两天在知乎上有一位朋友说，对于 WebKit，可以用 word-break: break-word; 解决 URL 不换行还撑大容器的问题。
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matri 2011-03-14 15:24:01 +08:00
另外这篇文章的大前提是“控制棒已经插入，现在要处理的仅仅是预热”，而这一点，在任何报道里面都没有得到证明。
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lianghai 2011-03-14 15:37:25 +08:00 via iPhone
另外，似乎这些“融化”都该改成“熔化”？
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xuzhe 2011-03-14 15:37:59 +08:00
感谢翻译！
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jash 2011-03-14 15:41:01 +08:00
氢气应该是镐合金与水反应产生的，之后排出的蒸汽与氧气混合才发生爆炸的
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senrisou 2011-03-14 15:42:57 +08:00
@matri 你说的有道理，但是我觉得在野党不会闲着的，而且东京电力会是第一个得到消息的，那里面不全是民主党的粉丝，在野党肯定能打探到消息的，，NHK的新闻一直在请专家解释进展及核电装置的原理，难道也没提到“控制棒已经插入”吗？我没有注意这方面的消息
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jackmoody 2011-03-14 15:53:36 +08:00
看完了。。。科普
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crisoty 2011-03-14 16:25:59 +08:00
看完原文又搜到楼主的译文，翻译得好，我转载到天涯了，也继续关注
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tenob 2011-03-14 16:45:01 +08:00
持续关注中
最后一句是亮点，暂时先将媒体放在一边，自己独立看看那些相关资料再想想吧 |
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abc123456 2011-03-14 16:53:58 +08:00
这篇文章在现在这个时候已经没有意义了，现在三号机安全壳已经确定爆裂压力容器是不是完好还不好说，关键是日本政府的海水灌注失效堆内水位一直无法淹没燃料棒。有可能前期灌入的海水晶化堵住了排气阀门，使得堆内压力升高水泵压力不够或者干脆就是发生了泄漏。不管怎样这篇文章的一个基本假设反应堆完好已经不存在了。这个作者也完全高估了海水灌注的效果，海水灌注的副作用也没讲。
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heavenlyblue 2011-03-14 17:19:26 +08:00
这篇文章的原作者虽然是MIT学者，但是却不是研究核物理的http://web.mit.edu/oehmen/www/，而是研究supply chain和LEAN的。所以他的说法也不可全信
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neospio 2011-03-14 17:33:39 +08:00
GJ!
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sweetcali 2011-03-14 17:37:48 +08:00
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sweetcali 2011-03-14 17:39:59 +08:00
哦，原文在底部不太明显处注明了出处。是我的错。我上面的话有误。道歉。
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icarian 2011-03-14 17:46:37 +08:00
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fallenpal 2011-03-14 17:47:58 +08:00
看完后安心了一些，感谢楼主的翻译~
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garin915 2011-03-14 17:50:24 +08:00
CB上也看到了，
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seabase 2011-03-14 18:13:19 +08:00
谢谢分享。这篇翻译文章应该尽量分享。
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asher 2011-03-14 18:30:07 +08:00
5 hours, 33 minutes ago, 46306 hits
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archey 2011-03-14 18:37:00 +08:00
这个文章专业!
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Charonnn 2011-03-14 18:49:52 +08:00
那今天看到的那个进入修补漏洞的工作人员出来10分钟就全部过世了是神马情况？
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aleung 2011-03-14 19:24:00 +08:00
有个问题：
如果堆芯真的过热熔化时，控制棒是否也会熔化？这时链式反应是否就会不再受控而不断产生热量，最终使得压力容器也熔化？也就是说，万一真的到了堆芯熔化的地步，将没有办法再进行控制？ 还是因为堆芯熔化后，核燃料堆积在一起，中间没有了中子慢化剂，对链式反应起到了负反馈作用？ |
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terry 2011-03-14 19:27:59 +08:00
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TheOnly92 2011-03-14 19:29:18 +08:00
2 号机燃料棒外露，具体情况还不是很了解，希望不会有什么太大的问题。
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aleung 2011-03-14 20:14:10 +08:00
@TheOnly92 原文中说核分裂停止是因为控制棒插入，吸收中子，使得链式反应无法继续进行。如果没有了控制棒，自发裂变产生的中子是否就足以再次启动链式反应？
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vashthewhite 2011-03-14 20:26:01 +08:00
试图在校内转载,然后...
"对不起，您的文章发表失败。文章内容包含不合适内容，请检查。" |
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lianghai 2011-03-14 21:12:24 +08:00
@jedicxl 我只能找到“镐”的两个读音：gǎo 和 hào。也请您查证之后再评论这个问题。
我同样对作者的“氢氧混合气体”说法感到困惑。因为其他人即使说起“水分解”也只是虚指“分解”，没有提水的分解原因而已（比如被锆等高温金属置换出氢），但这位作者直接提及水分解生成的“氢氧混合气体”。 但如果连一句话中最重要关键词都写不对，那就是完全不知道自己在说什么。 |
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ertsy 2011-03-14 21:35:18 +08:00
我草，靠谱吗？地震是发生在日本本岛以东160公里的海底10公里下，并不是发生在日本呢。福岛核电站只是受到波及，怕是还达不到福岛核电的抗震指标哦。
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dSense 2011-03-14 21:37:05 +08:00
据我所知氢气是给发电机组定子和转子冷却用的，而且高温不可能直接分解水。发生爆炸也只是发电机附近，单元制机组里发电机后面是同轴的汽轮机，然后再是蒸汽发生器也就是反应堆在的地方。爆炸影响不大。
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ertsy 2011-03-14 21:54:20 +08:00
@lianghai 福岛核电绝对没有经受8.2级地震。对福岛核电的破坏其实是海啸。福岛核电应该是有问题的，其隐藏的秘密阻碍了灾难应急措施，同样也阻碍了我对此事的进一步分析。
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beyond_st 2011-03-14 22:11:46 +08:00
好文！ 学习了！
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zhouhua97 2011-03-15 00:13:59 +08:00
好文章，建议大家都学习一下，感觉现在的媒体都是核盲。搞的人心惶惶。
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pliu 2011-03-15 04:08:31 +08:00
@Livid
You did fantastic translation job. I found a diagram of a BWR reactor containment building can be found at the following link: http://i1107.photobucket.com/albums/h384/reactor1/BoilingWaterReactorDesign_3.jpg Please translate an article from Wall Street Journal. That article covers Chernobyl, Three Miles, and Fukushima reactors as well as third generation nuclear power plant in a very concise form. I believe all your readers will benefit from reading that article. http://online.wsj.com/article/SB10001424052748704893604576198421680697248.html?mod=WSJ_Opinion_LEADTop#articleTabs%3Darticle |
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arthus 2011-03-15 04:17:20 +08:00
看了，的确很好的文章。不过我认为这篇文章是建立于日本官方给出的信息的基础上的分析，所以，事态的发展的预测仅仅凭日本官方给出的信息想必是远远不够的。根据事发到今天为止，我个人感觉日本官方一定是隐瞒了一定的事实。所以，我认为，最坏的情况还不能排除。我对核反应是没什么了解，这仅仅是我个人的见解。
另外报道已经查证，核辐射测量到3100微希的量，这个辐射量，无论如何都是对健康非常非常有害的。找一个X光，大概80微希，那么40倍的我想象一下肯定是很有害了吧。而且这个量也仅仅是官方给出的测量值，究竟到底多少，现在多少，无可知。 |
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himCK 2011-03-15 06:04:31 +08:00
真理往往掌握在少数人手中
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kuixiao 2011-03-15 08:48:13 +08:00
此译文给出相当的高度，而且这个网站实在是难得的好地方，保持关注 :)
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shawiz 2011-03-15 09:23:13 +08:00
现在的情况是，二号机核心开始溶化并产生爆炸。不知道会不会很糟糕。
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nttdocomo 2011-03-15 09:30:31 +08:00
在别的网站上看到的！很佩服日本的工程师们！
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chenvii 2011-03-15 09:51:50 +08:00
貌似看起来局势越来越糟糕了。
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xsmile 2011-03-15 09:52:08 +08:00
原文在blog上被移除了...
现在的焦点是，对于民众，究竟能获得多少真相？ |
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Platinum 2011-03-15 10:05:18 +08:00
现在看起来要比上文严重得多了
这件事情告诉我们，要相信科学，但不可以相信政府…… |
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TheOnly92 2011-03-15 10:10:53 +08:00
目前情况，貌似 4 号机起火了。。。还能有更糟糕的情况么？
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napoleonu 2011-03-15 10:11:52 +08:00
@xsmile It is now hosted and maintained by the MIT Department of Nuclear Science and Engineering.
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tritree 2011-03-15 10:27:03 +08:00
修改过的版本在这里，正在看，希望从中发现一些新的信息
http://mitnse.com/2011/03/13/why-i-am-not-worried-about-japans-nuclear-reactors/ |
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Danny 2011-03-15 10:50:18 +08:00 via iPhone
人命关天的事还是谨慎点为好。一个学者远在千里之外不了解真正情况，有些不太严谨。现在整个日本都在担心这个问题，一个外国学者出来说这些，虽然很有道理，但万一现场某些情况和现在所了解的并不一致，事态严重了如何下台。我的一些同学已经打算回国了。
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qiaoka 2011-03-15 10:51:02 +08:00
事实是，肯定是要担心的。因为一定会越来越严重。
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AntiGameZ 2011-03-15 10:54:14 +08:00
很好奇，在场的工作人员，是不是已经置生死于度外了？
虽然不懂核方面的问题，但看现在这种状况，还在坚守第一线的工作人员，真是挺伟大又挺悲情的 |
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ato 2011-03-15 10:57:19 +08:00 via iPod
肯定一些信息是被政府隐瞒的，所以需要想像得更糟一些。
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