国际原子能机构敲响警钟——欧洲核恐慌:乌克兰扎波罗热核电站情况有多危急?
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发布日期:2025 年 10 月 5 日 / 更新日期:2025 年 10 月 5 日 – 作者: Konrad Wolfenstein
扎波罗热核电站——当前安全形势分析
### 扎波罗热濒临崩溃:柴油仅剩10天——灯火熄灭会有什么危险?### 没电,没空调:扎波罗热核电站熔毁的恐怖场景### “电站断电”:扎波罗热的应急发电机为何会成为定时炸弹###
第二次切尔诺贝利?扎波罗热核电站面临的五大威胁
欧洲最大的核电站——扎波罗热核电站的情况急剧恶化。一周多以来,该核电站的外部电源已被完全切断——这是该核电站历史上前所未有的、极其危险的情况。六座反应堆的整体安全现在岌岌可危:八台应急柴油发电机是维持重要燃料冷却的唯一电力来源。
但这一应急方案如同一颗定时炸弹。据莫斯科指定的核电站管理部门称,现场柴油储备仅够维持约十天。这些发电机并非设计用于持续运行,目前正以极高的负荷运行,首批机组已经发生故障。国际原子能机构(IAEA)对此深感担忧,并将这些发电机描述为抵御潜在灾难的“最后一道防线”。如果这道“最后一道防线”失效,将面临全面断电的风险——即所谓的“全厂停电”,这可能导致核熔毁,并在数小时内释放出无法控制的放射性物质。本文分析了这一严峻威胁,解释了长时间断电的技术风险,并阐明了核事故可能对乌克兰乃至整个欧洲造成的灾难性后果。
扎波罗热核电站目前情况如何?
自2025年9月23日起,拥有六座反应堆的欧洲最大核电站——扎波罗热核电站——一直处于危急状态。持续的战斗导致该核电站已超过一周失去正常的外部电力供应,这是该核电站历史上前所未有的情况。这是三年半多战争期间持续时间最长的一次停电。
目前,燃料棒的冷却完全依靠八台柴油应急发电机。该核电站仍由俄罗斯占领军和莫斯科指定的核电站管理机构控制。俄罗斯军队于2022年春侵略战争爆发后不久占领了该设施,并一直控制至今。
应急发电机能为发电厂供电多长时间?
据莫斯科指定的发电厂管理部门称,现场的柴油储备足够使用大约十天。这段时间通过定期燃料供应来维持。然而,这些发电机并非设计用于连续运行,并且运行在高负荷下。这种应急方案存在很大的风险,因为这些发电机并非设计用于长期运行。
第一批发电机已经发生故障,急需维修。乌克兰总统泽连斯基在深夜视频讲话中警告称,其中一台柴油发电机已无法运转。任何进一步的故障都可能造成致命后果。
国际原子能机构对当前形势有何看法?
国际原子能机构(IAEA)对扎波罗热核电站的进展表示担忧。IAEA总干事拉斐尔·马里亚诺·格罗西于2025年9月30日表示:“目前,该核电站依靠其备用柴油发电机——最后一道防线——仍在运行,只要这些发电机继续运转,就不会出现迫在眉睫的危险。然而,从核安全的角度来看,这种情况显然是不可持续的。”
格罗西进一步强调:“核事故对双方都没有好处。”他强烈鼓励交战双方与国际原子能机构合作,以协助进行关键的修复工作。“恢复外部电力供应至关重要。”
国际原子能机构将应急柴油发电机描述为“最后一道防线”,仅在极端情况下使用。只要应急柴油发电机能够提供足够的电力来维持基本安全功能和冷却,反应堆机组和乏燃料的当前状况就能保持稳定。
长时间停电存在哪些技术风险?
每座核电站的核心都是燃料棒,它通过核裂变产生大量热量——不仅在运行过程中,而且在反应堆关闭后也会产生。这是由衰变热引起的:燃料棒中的放射性元素持续衰变,并在此过程中释放能量。
反应堆关闭后,衰变热只会逐渐下降。关闭一小时后,衰变热约为正常运行时输出热量的1.6%,关闭一天后,衰变热降至0.8%,关闭数月后,衰变热仍约为输出热量的0.1%。这些热量必须持续散发。
为了安全地消散这些危险的热量,反应堆中的水必须持续循环。如果不提供冷却,温度会迅速上升。当温度超过约1200摄氏度时,燃料棒的金属包层就会熔化,有释放放射性物质的危险。因此,持续冷却是一项关键的安全措施。即使在停堆后,燃料元件也必须保持冷却状态数日。
如果彻底断电会发生什么情况?
如果外部电源出现故障,柴油发电机将自动接管冷却泵的供电。大多数核电站的设计供电能力为最多十天——前提是设备和燃料充足。发电机高负荷运行,需要定期补充柴油。
如果整个应急电源发生故障(即所谓的“全厂停电”),电池和不间断电源将在几个小时内作为最后的手段。在这个关键的时间窗口内,人们试图通过插入控制棒并从外部连接移动发电机来尽快关闭反应堆。
如果冷却持续下去,反应堆堆芯和燃料池的温度就会开始迅速上升。几个小时后,就会出现所谓的“干涸”区:燃料棒部分干燥,有出现裂缝和材料损坏的危险。如果这种情况持续下去,就会发生堆芯熔化——放射性物质熔化,并可能不受阻碍地逸出到环境中。
核灾难会造成什么后果?
紧急减压可能会释放大量放射性气溶胶和气体。其后果可能是区域性、甚至跨境的放射性污染。受影响地区可能存在因放射病导致死亡的风险,以及癌症发病率上升等长期后果。
放射性物质泄漏到核电站附近会对人类和环境造成严重后果。短期暴露于0.25西弗的辐射就会导致放射病。症状包括头痛、恶心和呕吐。如果暴露量上升到4西弗,则可能致命。
从长远来看,居住在受污染地区的人们患癌症的风险显著增加。甲状腺癌、白血病和实体瘤尤为常见。放射性物质可以渗透到土壤中,污染数平方公里的土壤和植物。如果不采取监测措施,它还会进入人类和动物的食物链。
疏散和应急措施不仅会影响附近的居民,还会影响数百公里外的城市和国家。根据美因茨马克斯·普朗克化学研究所的测定,在这种最坏的情况下,一半的放射性铯-137将被迁移到1000多公里之外。
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其影响与切尔诺贝利或福岛相比有多大?
扎波罗热的反应堆是西式压水反应堆。这种类型的反应堆发生核爆炸的风险低于其他类型的反应堆。这些反应堆有安全壳——一种围绕反应堆堆芯的保护壳,而切尔诺贝利核电站没有这种安全壳。
1986年4月26日的切尔诺贝利事故,正是由于反应堆的设计问题。该反应堆的结构设计使得在某些情况下,核链式反应可能会失控升级。几秒钟之内,反应堆的功率就达到了设计最大功率的数百倍。此外,由于其设计原因,反应堆中含有大量石墨,这些石墨会燃烧数天。
石墨起火导致大量放射性物质释放到高空,造成放射性物质广泛扩散。然而,福岛核电站的起火点是与扎波罗热核电站类似的压水反应堆。在那里,冷却系统故障也是导致三座反应堆堆芯熔化的主要原因。
国际上有哪些常见的预防措施?
国际原子能机构安全标准代表了国际社会就如何实现高水平安全以保护人类和环境免受电离辐射有害影响所达成的共识。这些标准分为三类:
安全基础定义了基本的安全目标以及保护和安全原则。安全要求建立了一套完整且一致的要求,必须满足这些要求才能确保人员和环境的安全。安全指南为遵守安全要求提供了建议和指导。
现代西方核电站通常在设计时就考虑到堆芯熔毁的风险,并配置了次级安全系统,以确保即使防止熔毁的安全措施失效也能保证安全。核电站的安全措施正逐渐从“主动”安全转向“被动”安全,即即使在人类无法干预的情况下也能发挥作用。
从统计上看,发生核事故的可能性有多大?
美因茨马克斯·普朗克化学研究所的科学家根据全球所有民用核反应堆的运行寿命和已发生的堆芯熔毁次数计算得出,在目前的核电站中,此类事件大约每10到20年就会发生一次。这比之前估计的频率高出200倍。
研究人员还确定,包括德国在内的西欧地区每50年可能每平方米暴露于超过40千贝克勒尔的放射性铯-137。根据国际原子能机构的说法,这一水平被认为已达到放射性污染水平。研究结果表明,西欧面临着全球最高的严重反应堆事故放射性污染风险。
战争时期存在哪些特殊挑战?
由于战火连绵,扎波罗热的局势尤为严峻。由于发电厂附近发生战斗,俄罗斯和乌克兰均已宣布无力修复受损的输电线。据乌克兰消息人士称,俄罗斯的炮击导致该发电厂断电,而莫斯科方面则将责任归咎于乌克兰的炮击。
乌克兰能源部呼吁国际合作伙伴向俄罗斯施压,要求其将该核电站重新置于乌克兰控制之下。绿色和平组织指责莫斯科破坏输油管道,以便将扎波罗热核电站接入俄罗斯电网并重启反应堆。
战前,发电厂有十条外部输电线。目前,发电厂仅依靠一条外部输电线供电。此外,自2023年6月下游卡霍夫卡大坝被毁以来,冷却池水位已下降超过3.2米。
国际观察员在现场发挥什么作用?
国际原子能机构观察员正在现场监测安全情况。国际原子能机构总干事格罗西已与交战双方举行了多次会谈,以缓和核电站的局势。国际原子能机构现场小组定期报告设施状况,并对各个区域进行检查。
然而,据国际原子能机构称,现场团队未能充分进入核电站的所有区域。观察员证实,所有12个喷水池都已满。这些喷水池从地下水井接收水,用于冷却反应堆和乏燃料。
接下来的关键点是什么?
关键阶段已经到来。外部电力供应每中断一天,发生严重事故的风险就会增加。柴油储备还能维持大约十天,但第一批发电机已经发生故障。
可靠的电力供应对于核电站的安全运行至关重要,因为它能够维持冷却和安全系统,防止反应堆堆芯熔化,从而防止发生核事故。如果不能迅速找到解决方案来恢复外部电力供应,或者至少可靠地维护应急发电机并为其提供燃料,情况可能会急剧恶化。
国际社会正日益担忧地关注局势发展,因为核事故不仅可能影响该地区,还可能波及欧洲大部分地区。国际原子能机构正与交战双方保持密切联系,以促进核电站迅速恢复与电网的连接。
这场危机对核安全有何长期影响?
扎波罗热的局势凸显了战区核电站的特殊风险。俄罗斯袭击核设施,违反了《日内瓦议定书》和国际原子能机构的决议,从而违反了国际法。这为未来的冲突开创了一个危险的先例。
当前的危机凸显了国际核安全架构的局限性。尽管国际原子能机构的安全标准为各种事故提供了全面的应对措施,但其对武装冲突挑战的应对措施却十分有限。
扎波罗热事件可能导致国际安全标准的修订,以便在冲突时期更好地保护核设施。国际原子能机构已在制定一项长期战略,以进一步发展安全标准,包括优化安全与安保之间的衔接。
这场危机也凸显了加强国际合作保护关键基础设施的必要性,并表明即使是高度安全的技术系统在武装冲突时期也同样脆弱。扎波罗热的教训将对关于核能未来和核安全要求的讨论产生持久影响。
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