整理：为什么福岛的核电站老是反复

首先是一些基本知识，坛里有个帖子http://lt.cjdby.net/thread-1100815-1-1.html，不过里面错误挺多的，这里需要先做一些澄清。

常说的核反应堆三层屏蔽从内到外分别是燃料棒的包壳、一回路的压力容器以及嵌入钢板的钢筋混凝土安全壳。

燃料棒的包壳使用耐高温、抗腐蚀、中子吸收少的鋯合金做成。这种材料并不屏蔽辐射，主要作用是防止裂变产物泄露。由于反应堆中核反应比核弹复杂、材料数量多，裂变产物多其放射性沾染的危害性比核弹要大得多。这个包壳的作用就是将这些东西和外界（比如反应堆中的冷却水）隔离开来。这样反应堆中的冷却水只有少量（相对）的辐射，并且没有长衰变周期的放射性元素。所以当压力容器超压得时候允许放出一回路中的蒸汽，虽然会造成核辐射泄露，但只要包壳没损坏还是可以接受的。

压力容器除了承受一回路的压力外，还是一个核辐射屏蔽层，隔绝了反应堆中大量的辐射。辐岛是只有一个回路的沸水堆，这个辐射屏蔽层还要包含汽轮机组。沸水堆的设计压力比较低（相对于压水堆），造价便宜且不需要包含复杂的一、二回路热交换器，所以体积也比较小。然而极端情况下能承受的压力极限也低，因此当冷却系统不能正常工作的时候，堆芯不断地煮开水，它就要不断地泄压。

安全壳是最后一层屏障，它的设计是当情况不可控的时候可以把烧成一团浆糊的反应堆包起来，不让里面的辐射物质泄漏。

反应堆的冷却其实不是浇水就可以的，这和灭火有很大的区别。反应堆正常情况下是一个封闭的环境，堆芯的温度靠水不停地流动来带走，水带走热量的方法是变成蒸汽（沸水堆），然后在汽轮机中做功——这是最大的冷却措施（热能变机械能），然后再进一步通过热交换系统降温，重新回到堆芯。这个过程中，水的总量不变、堆芯压力不变。福岛的情况是发电停止、反应堆的链式反应也停止，但是反应堆里面的放射性物质还会衰变，这个过程还是会放热的，差不多还有5%-10%的热功率。会持续多长呢？你们看看4号机组今年年初取出来的乏燃料还在继续惹祸就清楚了。当然一个月后这种热量就不大了，只要不在出类似4号的乌龙，问题就不大。所以呢，如果福岛的情况不再恶化，那么四月中之后就不会有什么麻烦事了。

问题是这个热量必须带走，正常情况下只要冷却用的循环泵工作就不会有问题。然而这一切都被海啸搞定。于是在水泵重新工作起来之前情况一直在反复。这种反复实际上是无可避免的。因为反应堆天天在烧水，如果水不循环那么自然就会变出更多的蒸汽，压力就上升，于是泄压，泄压的结果是水变少了，那就需要继续灌水进去，反应堆要用超纯净水，这个库存不多很快就要用海水来替代。事实上，这几天反应堆就是这样反反复复的灌水泄压。至于跑出来的核辐射物质也就时高时低，再加上现场风向不定和其他的干扰，所以指望靠测得的辐射数据判断情况是否好转，基本就是扯淡。

估计一开始日本人觉得重复这种灌水的活也不算太坏（确实），只要撑到冷却系统能够跑起来就万事大吉。不过，首先麻烦的是鋯水反应，这个反应是水和鋯的化学反应，在高温下鋯和水产生氢气。这绝对不是水分解，这是在堆芯发生的，你可以看作是水在腐蚀燃料棒的包壳。氢气随泄压出来之后遇到空气中的氧气，在基本密闭的厂房发生爆炸。这几次爆炸把厂房炸得一塌糊涂估计有不少设备也完蛋了。日本人要祈祷里面的冷却管路、水泵之类的东西别坏，否则后面的事情还很棘手。就算电来了也启动不了冷却系统那才叫郁闷。不过氢气爆炸是有条件的，只要环境不是封闭的氢气很快就会逸散。所以后来他们在厂房上钻洞估计就是减少这种事故。第二个麻烦更致命，由于各种原因水不够（其实我一直很纳闷他们是怎么把水打进堆芯的）堆芯出现了融化现象。也就是第一层屏障完蛋，现象就是检测出碘和铯。搞得我们这边抢碘盐、韩国抢海带、美国抢碘化钾。然后来了第三个麻烦，4号堆的乏燃料貌似没水了，这个就太恐怖了！第一些燃料棒没有任何屏蔽（除了包壳），第二如果融化之后比重大的铀会自动富集起来，重新返回临界状态！所以，后来日本人发了狠地洒水就是因为这个。那个洒水绝对不是向反应堆灌水（有安全壳和压力容器档着，谁说是向反应堆注水谁就是傻瓜），而是向乏燃料棒地池子灌水。

以上这些意外，当然还有其它的原因都导致福岛迟迟无法启动反应堆的冷却系统。现在电终于进去了，但是一会烟一会雾，现场的人就要跑。按这个水平猴年马月才能让反应堆消停下来。另外，还有一个麻烦就是这几天都用海水冷却，蒸发了那么多海水，天知道那些冷却用的管路、水泵还能不能工作。这不写的时候东电就说水泵坏了，要更换。看看接下来会不会说管路堵塞了。

所以啊，还有得折腾。首先是一些基本知识，坛里有个帖子http://lt.cjdby.net/thread-1100815-1-1.html，不过里面错误挺多的，这里需要先做一些澄清。

常说的核反应堆三层屏蔽从内到外分别是燃料棒的包壳、一回路的压力容器以及嵌入钢板的钢筋混凝土安全壳。

燃料棒的包壳使用耐高温、抗腐蚀、中子吸收少的鋯合金做成。这种材料并不屏蔽辐射，主要作用是防止裂变产物泄露。由于反应堆中核反应比核弹复杂、材料数量多，裂变产物多其放射性沾染的危害性比核弹要大得多。这个包壳的作用就是将这些东西和外界（比如反应堆中的冷却水）隔离开来。这样反应堆中的冷却水只有少量（相对）的辐射，并且没有长衰变周期的放射性元素。所以当压力容器超压得时候允许放出一回路中的蒸汽，虽然会造成核辐射泄露，但只要包壳没损坏还是可以接受的。

压力容器除了承受一回路的压力外，还是一个核辐射屏蔽层，隔绝了反应堆中大量的辐射。辐岛是只有一个回路的沸水堆，这个辐射屏蔽层还要包含汽轮机组。沸水堆的设计压力比较低（相对于压水堆），造价便宜且不需要包含复杂的一、二回路热交换器，所以体积也比较小。然而极端情况下能承受的压力极限也低，因此当冷却系统不能正常工作的时候，堆芯不断地煮开水，它就要不断地泄压。

安全壳是最后一层屏障，它的设计是当情况不可控的时候可以把烧成一团浆糊的反应堆包起来，不让里面的辐射物质泄漏。

反应堆的冷却其实不是浇水就可以的，这和灭火有很大的区别。反应堆正常情况下是一个封闭的环境，堆芯的温度靠水不停地流动来带走，水带走热量的方法是变成蒸汽（沸水堆），然后在汽轮机中做功——这是最大的冷却措施（热能变机械能），然后再进一步通过热交换系统降温，重新回到堆芯。这个过程中，水的总量不变、堆芯压力不变。福岛的情况是发电停止、反应堆的链式反应也停止，但是反应堆里面的放射性物质还会衰变，这个过程还是会放热的，差不多还有5%-10%的热功率。会持续多长呢？你们看看4号机组今年年初取出来的乏燃料还在继续惹祸就清楚了。当然一个月后这种热量就不大了，只要不在出类似4号的乌龙，问题就不大。所以呢，如果福岛的情况不再恶化，那么四月中之后就不会有什么麻烦事了。

问题是这个热量必须带走，正常情况下只要冷却用的循环泵工作就不会有问题。然而这一切都被海啸搞定。于是在水泵重新工作起来之前情况一直在反复。这种反复实际上是无可避免的。因为反应堆天天在烧水，如果水不循环那么自然就会变出更多的蒸汽，压力就上升，于是泄压，泄压的结果是水变少了，那就需要继续灌水进去，反应堆要用超纯净水，这个库存不多很快就要用海水来替代。事实上，这几天反应堆就是这样反反复复的灌水泄压。至于跑出来的核辐射物质也就时高时低，再加上现场风向不定和其他的干扰，所以指望靠测得的辐射数据判断情况是否好转，基本就是扯淡。

估计一开始日本人觉得重复这种灌水的活也不算太坏（确实），只要撑到冷却系统能够跑起来就万事大吉。不过，首先麻烦的是鋯水反应，这个反应是水和鋯的化学反应，在高温下鋯和水产生氢气。这绝对不是水分解，这是在堆芯发生的，你可以看作是水在腐蚀燃料棒的包壳。氢气随泄压出来之后遇到空气中的氧气，在基本密闭的厂房发生爆炸。这几次爆炸把厂房炸得一塌糊涂估计有不少设备也完蛋了。日本人要祈祷里面的冷却管路、水泵之类的东西别坏，否则后面的事情还很棘手。就算电来了也启动不了冷却系统那才叫郁闷。不过氢气爆炸是有条件的，只要环境不是封闭的氢气很快就会逸散。所以后来他们在厂房上钻洞估计就是减少这种事故。第二个麻烦更致命，由于各种原因水不够（其实我一直很纳闷他们是怎么把水打进堆芯的）堆芯出现了融化现象。也就是第一层屏障完蛋，现象就是检测出碘和铯。搞得我们这边抢碘盐、韩国抢海带、美国抢碘化钾。然后来了第三个麻烦，4号堆的乏燃料貌似没水了，这个就太恐怖了！第一些燃料棒没有任何屏蔽（除了包壳），第二如果融化之后比重大的铀会自动富集起来，重新返回临界状态！所以，后来日本人发了狠地洒水就是因为这个。那个洒水绝对不是向反应堆灌水（有安全壳和压力容器档着，谁说是向反应堆注水谁就是傻瓜），而是向乏燃料棒地池子灌水。

以上这些意外，当然还有其它的原因都导致福岛迟迟无法启动反应堆的冷却系统。现在电终于进去了，但是一会烟一会雾，现场的人就要跑。按这个水平猴年马月才能让反应堆消停下来。另外，还有一个麻烦就是这几天都用海水冷却，蒸发了那么多海水，天知道那些冷却用的管路、水泵还能不能工作。这不写的时候东电就说水泵坏了，要更换。看看接下来会不会说管路堵塞了。

所以啊，还有得折腾。