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17、脆弱的安全网 ...
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1986年4月26日,00:28,切尔诺贝利四号反应堆控制室
亚历山大·阿基莫夫的指尖在控制台边缘轻轻敲击,这是他紧张时的习惯动作。仪表读数一切正常:反应堆热功率720兆瓦,控制棒数量34根,冷却水温度286°C,所有参数都在新程序规定的安全范围内。
但他无法放松。过去三周积累的警告、匿名报告、科学院的紧急会议——所有这些都像无形的重量压在他的肩上。
“开始记录测试日志。”测试主管阿纳托利·迪亚特洛夫宣布,“第一阶段:维持功率700兆瓦,持续30分钟。”
年轻操作员鲍里斯·费多罗夫小心翼翼地调整控制棒位置。功率计读数缓慢而平稳地下降:718…712…707…700.5。
“稳定在700.5兆瓦。”鲍里斯报告,声音里带着一丝成功完成任务的轻快。
“很好。”迪亚特洛夫看了一眼墙上的时钟,“现在是00:32。保持稳定到01:02。”
观察室里,列昂尼德·索科洛夫透过单向玻璃注视着控制室。他能看到阿基莫夫紧绷的肩膀,看到迪亚特洛夫看似轻松实则警觉的姿态,看到年轻操作员们交换着紧张的眼神。
“他们做得不错。”能源部观察员弗拉基米尔·科兹洛夫说,“完全按照新程序。”
瓦列里·列加索夫院士没有回应。他的眼睛紧盯着主控制台上的一排辅助仪表——那些显示冷却系统参数的表盘。其中一个是4号主循环泵的振动监测仪,读数正缓慢而坚定地上升:0.08毫米…0.09毫米…0.10毫米……
“泵振动在增加。”列加索夫低声说。
“在允许范围内。”科兹洛夫不以为意,“RBMK的循环泵振动值达到0.2毫米才需要关注。”
列加索夫知道他说得对,但他无法摆脱那种不祥的预感。那份匿名报告中的一段话浮现在脑海:“在低功率运行下,冷却系统的微小异常可能被放大,触发连锁反应。”
00:47,控制室
“功率:698兆瓦。”鲍里斯报告,“轻微下降。”
阿基莫夫看了一眼振动监测仪:0.12毫米。还在安全范围,但上升趋势明显。
“检查4号泵的运行状态。”他对仪表技术员谢尔盖说。
谢尔盖切换监控屏幕。“泵电流正常,出口压力正常,但……轴承温度比三号泵高2度。”
“正常波动。”迪亚特洛夫说,“继续监测。”
阿基莫夫没有争辩。迪亚特洛夫说得对,2度的温差在运行中是允许的。但两个异常叠加——振动增加和温度偏高——让他不安。
“是否需要调整功率?”鲍里斯问。
“不。”阿基莫夫决定,“保持700兆瓦。但准备手动调节B组控制棒,如果功率继续下降。”
这是新程序允许的操作:功率在695-705兆瓦范围内波动时,可进行微调。但不能低于695,不能拔出超过4根控制棒。
墙上的时钟显示00:51。测试已经进行了23分钟,一切仍在控制之中。
01:02,观察室
“第二阶段开始。”迪亚特洛夫的声音通过内部广播传来,“准备解列一号涡轮机。”
列加索夫看着功率计读数:696兆瓦。仍在允许范围内,但已接近下限。
更令他担忧的是振动监测仪:0.15毫米。这个值仍然安全,但上升速度加快了。
“弗拉基米尔,”他转向能源部观察员,“建议暂停测试,检查冷却系统。”
科兹洛夫皱眉。“院士同志,测试进行顺利。功率波动是正常的,振动值也在范围内。我们没有理由中止。”
“但多个参数同时出现异常——”
“这是核电站运行,不是实验室。”科兹洛夫打断他,“设备有波动是正常的。如果我们每次看到微小波动就停机,全国电力系统都会瘫痪。”
列加索夫看向列昂尼德,希望得到支持。但克格勃特工只是微微摇头——他的权限是观察和记录,不是干预操作。
控制室里,解列程序已经开始。涡轮机与电网断开,开始依靠惯性旋转发电。这是测试的核心:检验在断电时,涡轮机的剩余旋转能否为冷却泵提供足够电力,直到应急柴油发电机启动。
一切似乎都在按计划进行。
01:14,电站外的临时指挥点
安娜·科瓦尔看着车上的辐射监测仪:背景辐射0.11微西弗/小时。完全正常。
加密无线电里很安静,只有偶尔的测试状态报告。一切顺利得令人不安。
她想起另一个现实中,这个时候爆炸已经发生。但现在,北方的核电站建筑在夜色中安静地矗立,只有常规的运行灯光。
“也许这次不一样。”她低声自语,“也许我们成功了。”
但内心的不安没有消散。在那些记忆中,灾难发生前也有这样诡异的平静时刻。
无线电突然响起列昂尼德的声音,经过加密处理:“安娜,保持最高警惕。冷却系统出现异常波动,虽然仍在安全范围,但……情况微妙。”
“明白。”安娜回复,手不自觉地握紧了衣角。
01:18,控制室
“功率:693兆瓦。”鲍里斯的声音开始紧张,“接近下限。”
阿基莫夫盯着仪表。他们已经进入危险区域——按程序,功率低于695兆瓦就应该考虑中止测试。但只低2兆瓦,而且可能只是暂时波动。
“振动值:0.18毫米。”谢尔盖报告,“仍在上升。”
“4号泵轴承温度?”阿基莫夫问。
“68度,比三号泵高5度。仍在允许上限内,但……”
“但是什么?”
谢尔盖犹豫了一下。“温度上升曲线……不太正常。正常情况下应该是平缓上升,但这个是指数型的。好像……好像摩擦在加剧。”
阿基莫夫感到第一滴冷汗从额头滑下。多个参数异常,每一个都在允许范围内,但叠加在一起……
“建议中止测试。”他转向迪亚特洛夫。
迪亚特洛夫盯着仪表盘,眼神在挣扎。中止意味着测试失败,意味着能源部的愤怒,意味着职业生涯的挫折。但继续下去……
“再等两分钟。”他最终说,“如果功率不回升,或者振动超过0.2毫米,我们就中止。”
阿基莫夫想反对,但知道这是迪亚特洛夫能做出的最大妥协。而且从技术角度,两分钟是合理的观察期。
墙上的时钟:01:19:17。
01:20:03,反应堆大厅下方的主泵房
值班工程师米哈伊尔·彼得罗夫听到了那个声音。
不是警报,不是机器故障的尖锐噪音,而是一种低沉的、几乎难以察觉的嗡鸣,像是远处有一大群蜜蜂。它来自4号主循环泵的方向。
米哈伊尔走到泵机旁,将耳朵贴近防护罩。声音更清晰了:一种有节奏的、轻微的敲击声,每三秒一次。
轴承磨损。他立刻判断出问题所在。泵的滚动轴承可能在长期运行后出现疲劳点,在高压和高温下开始失效。
他冲向墙上的电话,准备向控制室报告。但就在他拿起听筒时,敲击声突然改变了频率——从每三秒一次变成每秒两次。
这是失效加速的征兆。
01:20:44,控制室
“功率:691兆瓦。”鲍里斯的声音开始颤抖,“振动值:0.19毫米。轴承温度:72度。”
三个参数都在逼近各自的红色警戒线。
阿基莫夫的手悬在“测试中止”按钮上方。“阿纳托利,时间到了。我们必须中止。”
迪亚特洛夫闭上眼睛,深吸一口气。当他再睁开眼时,眼神里是痛苦的决断。
“好。中止——”
他的话被一阵尖锐的警报声打断。
不是反应堆警报,而是冷却系统的“流量异常”警报。
“4号泵出口流量下降!”谢尔盖喊道,“从每小时7000吨降至6500,还在下降!”
阿基莫夫冲向控制台。流量下降意味着冷却不足,意味着堆芯可能局部过热。但这还不是最糟糕的。
最糟糕的是RBMK反应堆那个致命的设计特性:正空泡系数。
冷却水流量减少→部分水在高温下沸腾产生蒸汽气泡→气泡增加反应性→功率可能上升→需要插入控制棒降低功率→但控制棒石墨末端缺陷……
他的大脑在瞬间完成了这个推演。
“切换至手动控制模式!”他对鲍里斯喊道,“准备温和插入控制棒,但不要触发自动停堆系统!”
鲍里斯的手在颤抖,但还是完成了操作:“已切换手动。控制棒插入权限转移至操作台。”
阿基莫夫的手放在控制棒微调杆上。他需要非常小心——插入太快可能触发石墨末端效应,插入太慢则无法控制功率上升。
01:21:10,主泵房
米哈伊尔看到压力表读数骤降时,就知道一切都晚了。
4号泵的出口压力从正常的6.8兆帕降至5.2,而且还在快速下降。泵机发出的声音从敲击变成了刺耳的金属摩擦声——轴承彻底失效,叶轮开始与泵壳摩擦。
他做出了唯一能做的决定:冲向泵机的紧急停止按钮。
但在他按下按钮前的一秒,断裂发生了。
不是叶轮——叶轮还在旋转。是轴承保持架的碎片,在高速高温下破碎,卡死在轴承滚道中。
泵轴瞬间锁死。
每秒旋转1500次的巨大惯性无处释放,转化为巨大的扭矩。连接泵轴和电机的联轴器首先断裂,然后是泵轴本身。
断裂的轴在泵壳内疯狂摆动,击穿了冷却水密封。
高压、高温的放射性冷却水——每小时7000吨——从破损处喷涌而出。
01:21:13,控制室
“4号泵故障!”谢尔盖尖叫,“流量降至零!压力骤降!”
阿基莫夫看着仪表盘上的一片红色警报。冷却系统失去一个主泵,但还有三个在运行。按设计,三个泵仍能提供足够冷却——如果反应堆功率正常的话。
但反应堆功率不正常。
“功率读数!”他喊道。
“695…703…718…750…”鲍里斯的声音因震惊而失真,“功率在上升!”
正空泡系数正在发挥作用:冷却水流量骤降导致局部沸腾加剧,蒸汽气泡增加反应性,功率开始上升。
阿基莫夫开始手动插入控制棒。他小心翼翼地推动微调杆,控制棒以每秒0.4米的速度(设计最大速度为每秒0.8米)开始插入。
最初的0.5秒,一切似乎正常。
然后,仪表开始显示异常。
01:21:15,反应堆核心
在堆芯东南象限,第704号燃料通道首先出现问题。
这个通道正好位于4号泵负责的冷却回路。流量降至零后,通道内的冷却水迅速沸腾,气泡比例从15%飙升至45%。
正空泡系数在此刻发挥了威力:气泡越多,中子慢化效率越低,但RBMK的独特设计反而导致反应性增加。
通道中心的温度开始急剧上升:585°C…650°C…720°C……
这时,阿基莫夫手动插入的控制棒开始抵达该区域。
控制棒石墨末端首先进入。石墨比水吸收的中子少,所以在最初0.3秒内,反应性不是减少,而是短暂增加。
这本是一个微小效应——在正常运行时几乎可以忽略。但在已经局部过热、气泡比例异常的区域……
第704号通道的温度在0.5秒内从720°C升至950°C。
锆合金燃料包壳开始肿胀。
01:21:20,控制室
“功率:850兆瓦!”鲍里斯的声音紧绷,“控制棒插入速度是否加快?”
“不能更快。”阿基莫夫咬牙,“每秒0.4米是安全上限,更快可能触发末端效应加剧。”
迪亚特洛夫冲到他身边。“切换到自动系统!让安全逻辑处理!”
“不!”阿基莫夫吼道,“自动系统会以每秒0.8米的最大速度插入,那会放大石墨末端效应!”
他知道自己走在刀锋上:手动插入太慢,可能控制不住功率;自动插入太快,可能因末端效应导致功率骤升。
他选择了折中:“鲍里斯,准备以每秒0.5米速度插入C组控制棒,但分三批次,间隔0.2秒。”
这是他的创新——试图通过分散插入来减轻石墨末端效应的集中影响。
但这需要精确的时机和操作。
鲍里斯的手指在控制台上移动。“准备完毕。第一批次……现在!”
C组控制棒开始插入。
01:21:23,反应堆核心
第704号通道的温度突破1000°C。
锆合金包壳开始与高温水蒸气发生反应:Zr + 2H₂O → ZrO₂ + 2H₂ + 热量
反应释放出氢气,以及大量额外热量。
温度升至1100°C。
燃料芯块——二氧化铀——开始从内部熔化。
这时,C组控制棒的石墨末端抵达该区域。
设计缺陷在此刻暴露无遗:控制棒的初始设计本应是全吸收体,但为了节省成本,末端使用了石墨“跟随器”,以取代被控制棒挤出的水。
石墨比水吸收的中子少,所以在末端进入的瞬间,反应性短暂增加。
局部温度从1100°C飙升至1300°C。
燃料包壳彻底破裂。
裂变产物——碘-131、铯-137、锶-90——从破损处释放,混入冷却水中。
01:21:28,控制室
“功率:1100兆瓦!”鲍里斯的声音变成尖叫,“温度警报!704号通道超温!”
阿基莫夫知道局部损坏已经发生。他现在唯一的任务是防止情况升级为全局灾难。
“启动所有应急冷却泵!”他喊道,“准备硼酸溶液注入!”
应急冷却系统启动。高压硼酸水开始注入反应堆。
在正常情况下,这应该能迅速终止链式反应——硼是强大的中子吸收剂。
但在RBMK反应堆中,有一个被忽视的问题:硼酸注入需要时间。
从触发到硼酸抵达堆芯需要7秒。
7秒,在核反应的时间尺度上,是永恒。
01:21:30,反应堆大厅
值班工程师格里戈里·斯米尔诺夫正在大厅上方的走廊巡查。他首先感觉到的是震动——不是机械振动,而是建筑结构的轻微摇晃。
然后他听到了声音:低沉的、从深处传来的嘶嘶声,像是高压蒸汽泄漏。
他冲到观察窗前。正常情况下,那里只能看到反应堆顶部结构的模糊轮廓。
但此刻,他看到了蒸汽——大量的白色蒸汽,从反应堆压力容器的顶部法兰处喷涌而出。
还有光。诡异的蓝白色光,从观察窗下方透出。
切伦科夫辐射。
格里戈里转身就跑,冲向警报按钮。他的手刚按下红色按钮,世界就撕裂了。
01:21:33
第一次爆炸不是核爆炸,而是蒸汽爆炸。
破损的第704号通道泄漏的高温高压冷却水,在反应堆压力容器内瞬间汽化。压力在0.2秒内从正常的7兆帕骤升至12兆帕,超过了设计极限。
压力容器顶部的350吨生物防护罩——“叶莲娜”盖板——不是被炸飞,而是被液压顶起。
盖板倾斜了,但没有完全脱离。它卡在了倾斜位置,露出下面反应堆的裂口。
1700吨石墨慢化剂,现在部分暴露在空气中。
高温的石墨遇到空气,开始燃烧。
01:21:40,控制室
阿基莫夫被爆炸的冲击波摔倒在地。当他挣扎着爬起来时,控制室里已是一片混乱:天花板灯具坠落,仪表盘火花四溅,应急灯闪烁。
但他首先看的是仪表。
功率计已经损坏,无法读数。
但温度计还在工作——或者说,太工作了。堆芯出口温度:超过量程。个别通道温度:超过量程。
最可怕的是辐射警报。控制室内的固定剂量计读数:50毫西弗/小时,而且还在上升。
“全体撤离!”迪亚特洛夫大喊,“穿防护服!启动站区警报!”
但阿基莫夫没有动。他的眼睛盯着主控制台——应急冷却系统的状态灯。
硼酸注入……失败了。
注入管道在爆炸中受损,硼酸溶液无法抵达堆芯。
而石墨正在燃烧。
01:21:50,观察室
单向玻璃在爆炸冲击下碎裂。
列昂尼德·索科洛夫本能地卧倒,玻璃碎片从他上方飞过。当他抬起头时,观察室已经半毁,但他和列加索夫院士都还活着。
“必须通知莫斯科!”列加索夫喊道,“这是重大事故!”
列昂尼德已经掏出加密无线电。但在他按下通话键前,第二波冲击传来。
这次不是爆炸,而是结构坍塌。
反应堆大厅的部分屋顶在第一次爆炸中受损,现在在重力作用下开始垮塌。混凝土和钢筋坠落的声音像持续的地震。
辐射警报的尖啸成为背景音。
列昂尼德按下通话键:“安娜!事故发生了!建筑受损,辐射释放!重复,事故发生了!”
01:22:05,电站外800米处
安娜看到建筑顶部倾斜的盖板时,心脏几乎停止跳动。
但和她记忆中的景象不同——不是整个屋顶被炸飞,不是反应堆完全暴露。是盖板被顶起、倾斜,露出下面的裂口。火光从裂口中涌出,烟柱开始上升,但规模比她记忆中小得多。
车上的辐射监测仪读数飙升:0.15…1.2…8.7…34.5……单位从微西弗/小时变成毫西弗/小时。
在另一个现实中,这时候的读数应该已经超过200毫西弗/小时。
烟柱也不是记忆中那种直冲云霄的黑色巨柱,而是混合着蒸汽的灰色烟柱,上升速度较慢。
无线电里传来列昂尼德的声音,接着是瓦西里的紧急呼叫。她按预案回复,启动车辆驶向现场。
但这一次,她的大脑在快速分析:
建筑受损但未全毁 →辐射释放通道受限 →释放量可能较少
盖板倾斜但未脱离 →堆芯未完全暴露 →石墨火可能局部
烟柱规模较小 →放射性物质升空高度较低 →扩散范围可能较小
这些差异意味着什么?
意味着也许他们真的改变了结局的规模。不是阻止了事故,而是减轻了后果。
她停下车,从背包里取出一个小型便携式剂量计——列昂尼德给的军用型号。读数:车外环境85毫西弗/小时。
危险,但并非立即致命。在另一个现实中,这个距离的剂量应该超过500。
安娜深吸一口气,从口袋里掏出那枚小小的红星吊坠。
“这次会不同。”她低声说,将吊坠紧紧握在手心。
然后她启动车辆,驶向那栋正在燃烧的建筑。
这一次,不是走向注定的死亡,而是走向一场可以赢得的战斗。
这一次,结局会不同。