天空之蜂-第16章
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反应，当连锁反应一发不可收拾，呈现无法控制的状态就称为失控。”
“所以是危险的状态。”
“当然。”
“听说快滋生反应炉原型炉和之前的核能发电相比，更容易发生失控的情况，请问确有此事吗？”
“没错，完全正确。”梅宫助理教授语气坚定地回答。
“以前的核能发电使用轻水式反应炉，核燃料周围充满了水。这些水可以适度减缓核分裂时产生的中子的速度，有助于产生高效率的连锁反应。相对于燃料而言，水流量太多或太少都会影响效率，燃料的排列方法也有所谓的最佳状态，燃料和燃料之间的距离不能太宽，也不能太窄。目前国内的轻水式反应炉都是在这种最佳条件下运转，原本是基于经济性所发挥的巧思，但其实也发挥了安全装置的作用。由于随时都在最佳条件下发挥出最大效率，一旦因为事故等原因造成条件产生变化，就会影响效率。”
“喔，原来是这样。”男主播发出钦佩的声音。“所以，普通的反应炉并不可能发生失控的情况吗？”
“不，并不是完全不可能。在极其罕见的情况下，会发生比正常运转时更容易产生核分裂反应的情况，但这种情况真的极其罕见。如果是轻水式反应炉，最具代表性的就是冷却剂缺乏事故。当因为某种原因导致无法供应冷却剂，也就是无法供应水的时候，会导致炉心熔毁，发生空烧意外。美国的三哩岛发生的核灾就属于这种情况。”
“原来如此，那快滋生反应炉原型炉为甚么容易失控？”
“快滋生反应炉原型炉和轻水式反应炉不同。轻水式反应炉透过冷却剂和燃料之间的关系，以提升核分裂反应的效率为优先，但在快滋生反应炉原型炉中，中子并没有减速。如果想要提升核分裂反应的效率，应该像轻水式反应炉一样，减缓中子的速度。那到底是以甚么为优先？就是以滋生为优先。正如各位知道，‘新阳’在发电以外，还同时将铀 238 变成钸 239，必须以这项工作为优先，否则，科学技术厅根本没必要做这种危险的事。”
不知道是否不再紧张，梅宫语带讽刺地说：
“一旦以这方面的工作为优先，方针就会改变，必须尽可能增加在燃料之间穿梭的中子数量。因为中子的数量越多，就可以产生更多钸，所以，中子的速度越快越好。当速度越快时，撞击到钸时，就会产生更多中子。基于这个原因，快滋生反应炉原型炉使用液态钠做为冷却剂。”
“喔，原来如此。”虽然不知道男主播是否真的听懂了，但他一脸恍然大悟地点着头。
“所以，快滋生反应炉原型炉的燃料配置和冷却剂的流量对发电效率来说，并不是最佳状态，相反地，反而是在并不是那么理想的条件下运转。”
“的确是这样。”
“所以，当因为某种意外导致燃料配置发生变化时，可能会发生和刚才的轻水式反应炉完全相反的现象。轻水式反应炉平时都是在最佳条件下运转，一旦发生变化，就会影响效率。但快滋生反应炉原型炉平时在不良条件下运转，一旦发生变化，反应效率很可能反而提升。比方说，当因为倒塌或弯曲，导致燃料和燃料之间接触、接近时，反应效率就会大为提升。”
“这就是所谓的失控吧。”
“没错，而且，快滋生反应炉原型炉还有另一个危险的性质，这种失控情况会引发更大的失控。”
“甚么意思？”
“就是有一个正的空泡反应度，空泡就是气泡的意思，当核分裂反应旺盛时，液态的冷却剂沸腾，产生气泡。对中子来说，阻碍的冷却剂变少了，所以就以更快的速度穿梭。轻水式反应炉中，当中子的速度加快时，核分裂反应的效率就会降低，等于抑制了效率，这种情况可以称为‘具有负的空泡反应度’，在安全方面也比较理想。但快滋生反应炉原型炉原本就是让中子在高速的情况下进行核分裂反应，所以并不影响效率。相反地，刚才也曾经说了，当中子的速度越快，和钸产生撞击时，就可以产生更多新的中子。当效率并没有改变，中子的数量却增加时，核分裂反应的频度就会增加，这就是‘具有正的空泡反应度’。当发生失控的情况时，炉内温度上升，产生气泡，于是反应就更加活泼。”
“简直就是恶性循环。”男主播面色凝重地说。
“对，苏联的车诺比核灾就因为这种正的空泡反应度引发重大事故的最典型例子。”
听到车诺比核灾，就连对核电问题一窍不通的男主播似乎也受到了刺激。他挺直身体，张大了眼睛。
“是吗？但车诺比发生核灾时，专家都说，日本不会发生同样的事故。”
“这是因为日本的核电厂都是以轻水式反应炉为中心，我刚才已经说明，轻水式反应炉有负的空泡效应，当产生气泡时，会使核分裂反应降低，所以，只要使用轻水式反应炉，就不会发生像车诺比那样的意外。”
“一旦使用快滋生反应炉原型炉，情况就不同了？”
“没错。”
“嗯，”当红主播发出惨叫后，用很夸张的动作抱着双臂。这种表演也是他受欢迎的秘密，“这个问题喔，不光是我，我相信正在看这个节目的广大观众也第一次听到这种事，政府知道这些情况吗？”
“当然知道。在审查新阳的安全性时，也审查了空泡的影响。”
“审查结果怎么样呢？对喔，既然已经核发建造许可，就代表没有问题。”
“如你所说，根据设置许可申请书，反应炉紧急停止装置会发挥作用，控制事故的发生。但是，当初讨论的情况并不是冷却剂液态钠沸腾导致气泡产生的情况，而是覆盖在冷却剂液面的氩气被卷入冷却剂中，导致气泡会有一次经过炉心的情况，所以标准实在很宽松，或者说是在标准很低的条件下进行检讨，最后得出没有问题的结论。当液态钠沸腾时，气泡量会比他们当初假设的多很多，没有任何根据可以证明是安全的。”
“是吗？听您刚才所说的情况，觉得快滋生反应炉原型炉是高难度的技术。”
“完全正确。不瞒各位，快滋生反应炉原型炉除了容易失控以外，还有很多危险的要素。所以，很多国家都相继放弃这项研究，目前只有我们国家认真投入研究。”
“我们也听说了，美国、法国、德国和英国等国家曾经投入研究，甚至有些国家已经完成了相关设备，最后还是选择放弃。刚才听您介绍了失控的情况，接下来想请教一下关于这一次面临的情况。”
男主播拿起原子笔，微微探出身体，把头转向梅宫助理教授。
“如果那架直升机坠落，发生大爆炸的话，新阳有没有可能失控呢？”
男主播在说“大爆炸”几个字时特别用力。他觉得这个男主播和其他电视台的特别节目的主持人一样，似乎惟恐天下不乱，期待事态越严重越好。
“嗯，我只能就我想像的范围回答，”梅宫竖起了刚才那块板子，上面有新阳的剖面图，“这个圆顶形的建筑是反应炉厂房，里面有安全罩。安全罩下方的筒状物就是反应炉压力槽，核反应就在反应炉压力槽内进行。首先要考虑的问题是，直升机会撞破圆顶建筑的屋顶和安全罩，进入建筑物内可能会发生爆炸或是造成其他的破坏。圆顶建筑是水泥屋顶，最薄的地方有四十五公分，安全罩是用铁板做的，厚度为三十八公厘。如果被直升机的引擎撞到，安全罩的天花板恐怕也不保了。”
“于是，就会撞破后掉进里面。”
“没错。但是，从这张图中就可以看到，安全罩上方有环形吊车，如果刚好撞到环形吊车，就可以在相当程度上减少冲击。”
“如果没有撞到环形吊车呢？”
“那就会直接撞进天花板，下面就是反应炉压力槽。”
“从图上来看，只隔了一层天花板而已。”
“没错。”
“如果在这里发生爆炸，会造成怎样的后果呢？”男主播指着反应炉上方问道。
“反应炉压力槽上方是控制棒驱动装置，最糟糕的情况就是爆炸的冲击会破坏控制棒驱动装置，当然，直升机上装的爆裂物种类不同，情况也会有所不同。控制棒驱动装置是万一发生意外时的支援机制，有两种方式，一种是靠自体重量，也就是控制棒本身的重量，用气动方式插进炉心，另一种是靠自体重量和弹簧插入。两种各有多少根，正确的数字我不太记得了。”
气动是十三根，弹簧是六根。他对着电视嘀咕道。
“有没有可能两种驱动系统同时失灵？”
“机率很低。”
“但机率并不是零？”
“机械的问题无法预料会发生甚么状况，如果屋漏偏逢连夜雨，导致最糟糕的情况发生，两个系统同时都失灵，导致控制棒就可能无法插入。”
男主播用力点头，似乎听到了他期待中的回答。
“控制棒无法插入，就代表无法停止反应炉继续发电吗？”
“是的。轻水式反应炉的发电除了控制棒以外，还可以藉由改变冷却剂中的硼酸浓度加以控制，也就是有两个停止开关，但快滋生反应炉原型炉只能靠控制棒，一旦控制棒失灵，就束手无策了。”
“在这种情况下，反应炉就可能会失控吧。”男主播的语气十分激动。
梅宫助理教授想了一下，用比较慎重的态度回答说：
“是这样的，当受到重大冲击，破坏控制棒机制时，反应炉压力槽内的燃料也可能受到某些影响。一旦燃料遭到破坏，我刚才也已经说了，核分裂反应度就会增加，可能会因此导致失控。”
“原来是这样，所以，失控的说法并非空穴来风。”
“如果会发生失控的情况，应该就是我刚才说的情况。”
“我了解了，这也可以说是最糟糕的情况。正如助理教授您刚才所说的，新阳除了失控以外，还可能有其他引发重大事故的情况。”
“对，没错，除了失控以外，还有几个危险要素。”
“其中之一，是关于蒸气产生器……呃，根据多位专家的说法，蒸气产生器更有可能发生危险。”
他转头寻找电视的遥控器，找到之后，把音量调大。
“是的，我也这么认为。”梅宫语气虽然婉转，但可以从言谈中感受到他的自信。
“蒸气产生器就是这个部份，”男主播指着反应炉辅助建筑的剖面图，“从这张图上来看，分为蒸气产生器和过热器。”
“没错，轻水式反应炉中，只有加压水型轻水反应炉有蒸气产生器，只有一个蒸气产生器，但是，新阳除了将水变成水蒸气以外，还有将蒸气进一步加热，产生过热蒸气的过程。”
“听说加压水型轻水反应炉也会发生蒸气产生器损坏的情况。”
“对，之前美花发生的意外就是最重大的事故，因为细管破裂，导致经过反应炉的水入空气中。”
“这次会不会发生这方面的问题？”
“首先是和轻水式反应炉的不同之处，我刚才也说了，轻水式反应炉的细管中流的是经过反应炉内的水，新阳中是用液态钠取代了反应炉中的水，液态钠并不是直接进入蒸气产生器，而是进入反应炉旁的中间热交换器，在中间热交换器内加热新的液态钠。经过反应炉的钠称为一次钠，被一次钠加热的钠称为二次钠。二次钠会流向将水变成蒸气的蒸气产生器。也就是说，二次钠中并不含放射性物质，所以，即使这部份遭到破坏�
