3月11日发生在日本的9.0级地震引发的海啸导致了福岛核电站的爆炸，严重打击了广大公众对核安全问题的信心，并对全球范围内核电产业产生了极大的负面影响
日本军事人员在对受福岛核电站辐射影响的地区展开清理工作
3月11日的日本9.0级地震以及随之而来的海啸袭击已造成数千人死亡，更多人无家可归。但这一灾难性特大自然灾害产生的最为深远的后果，则是日本福岛第一核电站1号机组的核泄漏事故。截止3月15日，核电站工作人员正在努力应对数个反应堆机组失去冷却能力故障的问题：地震发生时，三个反应堆机组部分熔化，部分核燃料开始向外释放辐射物质。
情况可能进一步恶化
在过去十年里寻求核电复兴的科学家和工程技术人员都承认，这次福岛核电站事故是自1986年切尔诺贝利核灾难以来最严重的核电站事故，将会对核电产业带来毁灭性的打击。“事故性质很严重，我不认为对此有加以任何辩解或掩饰的必要，”伦敦帝国学院核电工程中心主任、核能源的积极提倡者罗宾·格赖姆斯（Robin Grimes）说。
这场核危机始于3月11日当地时间下午2点46分。大地震发生时，福岛核电站的四个核电机组立刻将控制棒插入了堆芯，关闭了反应堆机组的运行，有效地起到了反应堆紧急停堆的效果（见“核反应堆内芯”图）。然而遗憾的是，即使在反应堆被关闭之后，由于堆芯内放射性核元素的衰变，仍在继续向外发出辐射热量。而此时电动冷却泵失去了从电网获得的电源，但备用柴油发电机开始启动，超纯冷却水继续在堆芯内循环。
大约半小时后，随着海啸带来的威力巨大的水墙，冲毁了最接近震源的福岛第一核电站的防波堤，破坏了主要的备用发电机，其原因“不是地震，而是海啸，”东京大学核工程师满上坂说。据认为，海啸带来的巨大洪水无可挽回地破坏了备用发电系统的油箱等关键零部件。
随着冷却系统瘫痪，反应堆1号机组最先出现温度过高问题，堆芯内的水开始沸腾，巨大的钢制反应堆安全壳内温度升高，压力增大。随着温度急剧飙升，覆盖核燃料的锆合金层开始开裂或熔化，与蒸汽混合在一起，产生大量的氢气。
3月12日下午压力达到了令人担忧的水平，经营福岛核电站的东京电力公司（TEPCO）做出了一个大胆的决定，释放带辐射的蒸汽。“我们别无选择，”负责设计和测试反应堆安全壳的东芝公司前工程师正后藤说。大约下午3:30左右，东京电力公司决定释放蒸汽后不久，1号反应堆发生爆炸（据认为是由堆芯中产生的氢造成的）。爆炸时威力巨大，足以掀裂反应堆的上部构造，尽管坚固的反应堆安全壳似乎仍然完好无损。
图为3.11大地震引发福岛第一核电站1号机组核泄漏事故
反应堆运营者决定采取强力应急措施，以防止燃料的进一步熔化和反应堆安全壳的可能破裂。晚上8点20分，他们开始注入海水并淹没1号机组，反应堆也因此被破坏。作为附加的安全措施，他们将中子吸收硼酸注入到堆芯内。
清理工作将持续多年
在接下来的两天，福岛第一核电站的另外两台反应堆机组也经历了类似的过程，3月13日下午，现场更多的柴油发电机组停机，引起了人们对2号和3号机组过热的担忧。当天晚上，运营者对3号机组注入海水和硼酸。次日上午再次发生氢气爆炸，与此同时，2号机组据报告失去了几乎所有的冷却水，3月14日只得注入海水进行冷却处理。
3月15日凌晨6点14分，2号机组安全壳下面的压力抑制池发生爆发。满上坂说，与先前的数次爆炸不同，这次与反应堆堆芯非常接近，释放出较高密度的放射性物质，更增加了人们对堆芯和反应堆安全壳可能被损坏的恐惧。大约在同一时间，4号机组意外起火，该反应堆在地震发生时已被关闭检查，据认为是因为储存在建筑物地下深池中的旧燃料棒被暴露并过热，释放出爆炸性的氢气而引起的。爆炸起火之后，立即检测到反应堆外的辐射量大幅上升：核电站外的辐射监控器检测到的辐射值达每小时400毫西弗特，为法定上限的400倍，达到这次核危机爆发之后的最高点。
而且，这三个反应堆据认为至少都有部分熔化。除非出现全面熔化或用过的核燃料再次起火，因为随着燃料中放射性元素的衰变，危险程度将逐日消退。但大部分专家一致认为，要避免进一步的损害，降温措施将需要持续数周，而清理工作更需要持续几年甚至几十年。
突显核电站的脆弱性
在这篇文章发稿之时（3月15日），局势仍在不断变化之中，但显然的是，这次核事故造成的后果对世界核工业将产生巨大的影响。仅以日本而论，批评家们已开始质疑日本54个核电站的反应堆没有做好应对地震灾害的充分准备工作（2007年地震曾袭击过柏崎刈羽核电站），核电安全问题被重新提起。在未来几周内，日本有关方面无疑将认真研究反应堆的安全性问题，一些未遭地震影响的核电站的重新启动也可能将被延迟。亚洲其他地区，如印度已决定“重新考虑”其核反应堆计划。
继这次的日本核电灾难事故发生后，德国立即重启了关于延长反应堆寿命的激烈辩论（2002年4月，德国立法限制核电站工作年限为平均32年，但去年12月时，德国保守党政府修改了这一法律，将建于1980年以前的核电站的使用年限延长8年，建于1980年之后核电站的使用年限延长14年），德国总理默克尔决定延期3个月履行修改后的法规，以便在这段时间内重新评估核电生产的安全性，七家核电站将在此期间关闭。
瑞士已提出类似的计划来取代建立在冰上的老化核电站；意大利政府则表示，日本的灾难不会影响其恢复切尔诺贝利灾难之后停运核电站的计划；而波兰总理表达了对该国新建的第一座核能发电厂反应堆设计安全性的信心。
对核电生产政治上和监管上的效应在美国很可能同样影响深远。“这场灾难突显了核电站的脆弱性，以及放射性物质释放的潜在后果，”国会议员爱德华·马基（Edward Markey）在写给美国核管理委员会（NRC）的一封信中这样说，并要求给出与反应堆设计目前和未来的安全性有关的细节。总部设在马萨诸塞州剑桥市的忧思科学家联盟的一位分析家埃伦·瓦恩科（Ellen Vancko）指出，之前“核复兴”的种种计划就已经受到了融资困难和化石燃料价格低廉等的困扰。
伦敦的一位核顾问约翰·拉奇（John Large）认为，核电目前面临的最大困扰是公众重新燃起的核恐慌。日本的这次核事故发生之后，福岛核电站附近至少有1.8万名灾民被从家园疏散，儿童们被穿着安全防护服的政府工作人员用盖革计数器探测辐射值的情景，将重新唤起人们对切尔诺贝利灾难的记忆。
但从另一个层面上看，格赖姆斯认为，到目前为止这一事件或许证明了核电站的安全性，尽管福岛核电站已经存在了30多年，并面临了日本有史以来最大的地震灾害和掀起最高海浪的海啸，其大部份危险的放射性燃料并未外泄。“其实，这是一个成功，”格赖姆斯说。随后又他补充说，“广大公众能看到这一点吗？我想遗憾的是，答案是否定的。”
资料来源 Nature
责任编辑 则 鸣