世界上最危险的放射性废物很可能是“象脚”,1986年4月26日切尔诺贝利核电站核熔毁产生的固体流的名字。事故发生在一次例行试验期间,当时电涌引发了没有按计划进行的紧急停堆。
反应堆的堆芯温度升高,导致更大的功率波动,本来可以控制反应的控制棒插入得太晚,无法提供帮助。热量和功率上升到用来冷却反应堆的水蒸发的程度,产生的压力在一次强烈的爆炸中将反应堆组件炸开。
由于无法冷却反应,温度失控。第二次爆炸将放射性核心的一部分抛向空中,使该区域充满辐射并引发火灾。地核开始融化,产生一种类似热熔岩的物质,只是它也具有强烈的放射性。当熔化的污泥从剩下的管道和熔化的混凝土中渗出时,它最终硬化成一团,像大象的脚,或者,对一些观众来说,像希腊神话中的怪物蛇发女怪美杜莎。
1986年12月,工人们发现了这只大象的脚。它的身体和核温度都很高,具有放射性,接近它几秒钟以上就会被判死刑。科学家们把相机放在一个轮子上,然后把它推出去拍摄和研究这个物体。一些勇敢的人去做弥撒,采集样本进行分析。
研究人员发现,大象的脚并不像一些人预料的那样是核燃料的残留物。取而代之的是大量熔化的混凝土、核心屏蔽和沙子,全部混合在一起。这种材料被命名为corium,是根据产生它的反应器部分命名的。
大象的脚随着时间的推移而变化,喷出灰尘、开裂和腐烂,但即使如此,它仍然太热,人类无法接近。
科学家分析了真皮的成分,以确定它是如何形成的以及它所代表的真正危险。他们了解到,这种材料是通过一系列过程形成的,从最初将核芯熔化到锆合金(一种商标为锆合金)覆层,再到与沙子和混凝土硅酸盐的混合物,最后在熔岩通过地板熔化并凝固时形成分层。Corium本质上是一种含有夹杂物的非均质硅酸盐玻璃:
如果你看真皮,你会看到黑色和棕色的陶瓷、矿渣、浮石和金属。
放射性同位素的本质是随着时间的推移,它们会衰变为更稳定的同位素。然而,某些元素的衰变过程可能很慢,加上衰变的“子体”或产物也可能具有放射性。
事故发生10年后,大象脚的真皮明显较低,但仍然非常危险。在10年的时间点上,来自真皮的辐射降低到其初始值的1/10,但物质在物理上仍然足够热,并发出足够的辐射,500秒的照射会产生辐射病,大约1小时是致命的。
其意图是到2015年遏制大象的脚,以降低其环境威胁水平。
然而,这样的遏制并不能保证安全。大象脚的真皮可能不像以前那么活跃,但它仍在产生热量,并仍在融化到切尔诺贝利核电站的底部。如果它设法找到水,可能会导致另一次爆炸。即使没有发生爆炸,反应也会污染水。大象的脚会随着时间的推移而冷却,但在未来的几个世纪里,它将保持放射性和(如果你能触摸到它的话)温暖。
切尔诺贝利核事故并不是唯一一次产生真皮的核事故。1979年3月美国三里岛核电站和2011年3月日本福岛第一核电站的部分熔毁也形成了带有黄色斑点的灰色真皮。类似的玻璃是通过原子试验生产的,如Trinite。
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