从日本地震想起的
作者：魏世杰
转者按：本文是著名作家、科普作家，同时也是核科学家的魏世杰先生在日本地震后专门撰写的，写得非常之好，有思想和哲学高度，有专业深度，有文字表达的简洁和流畅，也有较宽的知识面和视野，同时也不乏个性，值得一读。作者：魏世杰
一
和大自然的力量相比，人的力量，永远是微不足道的，即使你的“科学”再发达，也同样微不足道，甚至更加微不足道了，你的“科学”，也许正在为自然灾害火上浇油，日本大地震就是一例。科学，是一把“双刃剑”，再次得到了证明。
人类已经进入21世纪，宇宙飞船已经到了月亮，但是，当地震、海啸、瘟疫来临的时候，我们依然显得很“可怜”。试想，如果一颗小行星和地球相撞（这是完全 可能的，6500万年前就发生过一次，恐龙时代就此嘎然而止）了，人类除了灭亡，还有什么路可走？也许，你有幸在灭亡之前，乘飞船逃离地球，但你能逃到哪 儿去呢？地球之外，至今未发现活着的生命。
“人定胜天”，在上世纪大跃进时代，是一个很时髦的词汇。“与天奋斗，其乐无穷，与地奋斗，其乐无穷”，是一句名言，但话音未落，就来了“三年自然灾 害”，国民减员一千万（党史正式数据，民间有说3000万的）。于是，痛定思痛，现在的口号，变成“与大自然和谐相处”了，所谓“环境友好型”，就是“不 和你斗”的意思。
但是，这也是一厢情愿的事。大自然，有时候是“不讲理”的（至少表面上如此），你想“和谐”，它偏不和你“和谐”，你有什么办法？地震海啸一来，成千上万的生命顿时陨灭，不管你对它友不友好。
这次日本地震之后，东京都知事，提出了所谓“天谴论”，立即遭到了日本国人的唾骂，说他是“在国民伤口上撒盐”，日本网友让他“滚出日本”，于是，赶紧道歉。
我想，这位知事，也许是借此警告国人，要反省自己，是不是“天谴”，他又不是上帝的代表，哪会知道？
对大自然，我们只有敬畏，敬畏，再敬畏。
二
我们经常听到，所谓“核电”，是很安全的，完全不必担忧。
看来，这种认识，需要重新审视了。
日本地震告诉我们，任何“安全保证”，都不是绝对的。即使再多的安全设置，也难保万无一失。核电固有的危险性，并不会因人们的努力，减少到零。相反，在核电站周围的人，应该时刻准备“出事”，就像预防地震一样，做好各种预案，保持高度警惕。
核能从一诞生，就被称为“潘多拉魔盒”，发现放射性元素的居里夫人，就死于放射性。和“魔鬼”打交道，能没有危险吗？“常在河边走，焉能不湿鞋”？如果有人拍胸脯，给你打包票，不是无知，就是别有用心。
福岛核电站的反应堆，属于“沸水堆”，与压水堆（中国的核电站类型）相比，落后一代，但与切尔诺贝利的石墨堆比，已经很先进了。日本的核科学研究，也是举世闻名的。核电已经占到总电力三分之一，还有专管安全的“核安院”。
沸水堆的安全设计，有三道安全屏障，设计时，已经考虑到了各种意外情况，有多种备用设施和应急预案。
然而，中国古语说的对，“智者千虑，必有一失”，没有绝对的安全，事故，只能说降到最低，不敢把话说死。
众所周知，核电站能是利用铀（或钚）裂变的能量发电，和原子弹原理一样，但不同的是，原子弹，是不可控的，一瞬间，放出大量能量，核电站是可控的，让能量慢慢释放，用来发电。
如何做到可控？
链式反应，有一个重要的参数“K”——中子增殖系数，核电站的核反应，必须控制在1左右（也称为达到临界），大于1.就可能失控，变成核弹，小于1，会使核反应停止。这个参数至关重要，被科学家们尊称为称为“K大帝”。
“K”的大小，由控制棒的位置决定，控制棒插入越深，“K”越小，反之越大。控制棒，由能吸收中子的材料（如金属镉）制成，在核电站中的插入和抽出，是由计算机控制，根据“K”的变化，自动进行的。
正常情况，核电站的“K大帝”总是保持在1，发生地震的一瞬间，按照设计要求，核电站的“控制棒”——一般用镉制成，会自动插入反应堆，让“K大帝”变成零，核反应便立刻停止了。
既然核反应停了，为什么还会出现可怕的事故？
这次福岛核电事故，关键在于“冷却水”上。
这是因为，核反应虽然停止了，但这时堆芯温度还是相当高的（几百度），高温的来源，主要来自核反应产物（铀235裂变，一分为二，放出能量，这两半就是裂 变产物），裂变产物，大都是不稳定的放射性物质，要进行一系列衰变，最后变成稳定的。这个过程将不断放热，直到衰变结束。
因此，需要将堆芯继续冷却，让温度降下来，才能保证核反应堆，特别是核燃料棒的安全，不会因高温发生融化或破坏。
问题就出在冷却系统上。
福岛核电站冷却系统的水泵，在正常情况下，是由本身发出的核电作动力的，核反应停了，自然发不出电来，可切换成外部电源（其他发电厂发出的电力），但是强烈的地震已经让全市停电，外部电源也不能用了，这时，他们只好启动了备用电源——柴油机发电。
然而，不幸的是，又来了海啸，柴油机发电机，被海水淹没损毁，也无法使用了。
还有最后一招——启用备用电源的备用电源——蓄电池，但蓄电池的能量是很有限的，只能维持很短时间（大约半小时）。
更换柴油发电机，很不顺利，从下午2点，一直拖到当天深夜，才又恢复了冷却。中间有好几个小时，反应堆没有得到冷却，内部温度便不断升高，使核电站的几个机组，产生了不同程度的破坏。
后来发生的事情，其根源都源于此。
先是9级地震，再是10米海啸，然后是备用动力设施失效。发生这种情况，应该怎么办？显然，这超出了设计者（福岛核电站，据说是美国货）的想象力，也超出了操作管理人员的想象力。
没有预案的事件，一旦出现，大家往往不知所措。
三
人们不解的是，不就是一个冷却水，一个备用电源吗？多大的问题啊，为什么要一拖再拖？我在看电视时，也为他们着急：水位下降了，赶快加水就是了，柴油发电机坏了，再换一台就是了，他们在那儿瞎蘑菇什么？
冷静下来想一想，这就是高科技的弊端了。
一般说来，自动化程度越高，系统越复杂，对人的依赖性越小。但是，一旦出了问题，人要想介入解决，也很难。
举例说，水位下降了，都知道应该加水？可是怎么加？加什么水？那不是个做饭的铁锅，倒进去算完。
第一，反应炉的水，必须是纯净水，如果有杂质，会因辐射变成反射性的，增加水、蒸汽中放射性的强度，可是地震海啸后的福岛，满目疮痍，哪里去找这么多的纯净水？
第二，里面什么情况？压力容器损坏了没有？如果完整无损，加水没有问题，如果损坏了，加进水去，后果将很严重：水和燃料棒外壳的锆，会发生化学反应，置换出大量氢气来，氢气浓度大了，一旦爆炸，怎么办？
那就赶快弄清里面的情况吧，也很难。
第一，密封设施是一层一层的，里面的情况，看是看不清的，如果是平时，通过监测系统，会了解一切，但是大地震后，系统也损坏了。
第二，突然升高的放射性，把核电站变成可怕的污染区，哪怕进去拧一个螺丝钉，或者里去看一下仪表，都要冒着生命危险。
最后，决策者还是决定，把海水加进去了，加进去不久，就发生了爆炸。估计他们权衡了各种可能性，也只能如此了。这种爆炸，总比核材料爆炸要好一些，至于又污染了电站外的大气环境，也就顾不上那么多了。
我们应理解他们。
他们的工作环境，是极其危险而恶劣的，能够坚持岗位，进行排险作业，这种精神，是值得钦佩的。事故最初的受害者，都是核电站的工作人员。据说，有一个老工人很熟悉管道情况，他奉命打开阀门放气，受到了高剂量的照射，当场呕吐，被送进了医院。
我想，如果不是他们的坚守和献身，事故的后果，将更加不堪设想。
文明的进步，科学的发展，给人们带来了舒适和方便，但也使社会变得脆弱了。过去，没有电，无所谓，现在停几天电，就是一场灾难。
计算机引起了信息革命，战争离不开信息化，但是曾几何时，计算机的广泛应用，也成了被攻击的“软肋”。一个强大的国家，一支精锐的军队，很可能被一个不起眼的“病毒”毁灭。
有位名人说，文明的每一次进步，也是人类向灭绝自己跨进了一步。这话有些偏激，但其中的含意，也值得深思。
四
在灾难面前，日本国民表现的镇定和从容（大多数人），纪律与团结精神，给我留下了深刻印象。
军国主义的日本，给中国人带来的灾难，让我们世代难忘，老实说，对日本人，我一直没有好感，在青岛，我接触过几个日资企业，听到他们的种种劣迹（如欺负中国的女孩子等），让我痛恨不已。
但是，撇开政治观点，冷静地想一想，日本国民的一些优点，还是值得我们学习和借鉴的。
记得《丑陋的中国人》中说：怕一个中国人，不怕两个中国人，为什么？两个中国人，就会发生内斗，最后两败俱伤。对日本人呢，则相反。
记得一个朋友说（在日资企业工作），如果你被一家日资企业开除了，在本地区，任何一家日资企业，都不会再要你了。
日本人的忧患意识，比我们要强烈。
那位朋友说，日本的科技人员，来中国工作，很注意学习，晚上要看书到深夜，问他为什么如此，回答是：“国内（指日本）竞争激烈，一旦放松，回去就赶不上了。”
关于生死观，日本人也有自己的看法。日本作家村上春树说：生和死，不是互相隔绝的，死亡，也是生命的一部分。既然是一部分，死了，生命并未消失，不过是换了一种形态罢了，有什么可怕的呢？
当然，这种观点有待商榷。
但是我想，在死亡不可避免的时候，镇定肯定比慌乱好。在生死关头，更能表现出一个人的素质。
有一个场面：海啸来临了，大家在路上驱车逃难，大浪尾追而来，很显然，在后的要先被吞没，在前的有可能幸存。如果仅仅考虑个人的安危，就应该千方百计超车，争取到最前面去。但画面中，没有超车的，大家秩序井然，保持着原来的先后顺序，鱼贯而行。
看到这儿，我为之感动，震撼。
五
关于放射性污染，对中国的影响。
我的看法是，中国是安全的，为此担忧不安，完全不必要。
最坏的情况，你可以设想，在日本领土上，扔下了几个原子弹。
1945年8月，在日本广岛、长崎，美国不要扔下了原子弹吗？其受害者都集中在日本，主要是这两个城市，没听说污染到了中国。
核电站的核燃料，铀235的纯度只要百分之几，原子弹要达到90%以上。何况，地震后核反应已经停止，只不过是裂变产物泄露一些而已。
你想一想，它能污染到隔着茫茫大海的中国吗？
污染是有半径的，在日本，已经宣布了安全半径——30公里，大部分地区也是安全的，一切都应正常进行。
我们进行核试验的时候，也有安全距离。第一次核试验，九院的参试者（包括科学家）站在70公里之外的沙丘后面，观察蘑菇云的升起，没有任何防护，就是戴着一副墨镜（防强光刺激）而已。
有人说，风会把放射性烟云刮到中国来。
这种论调，理论上是不错的，风嘛，是流动的空气，往哪吹，谁也说不准，你敢保证，它一定吹不到中国来？
世界上的事情，有的是必然的，有的是概率性的，譬如下雨，雨点一定向下落，这是必然的，但是今天下雨吗？那就是降水概率了，可能是百分之九十，也可能是百分之十。
我估计，这次日本核事故，危害中国人健康的概率，比买彩票中大奖的概率还要低。
在当今地球上，要避免污染，是不可能的。
历史上的严重污染，包括中国在内，发生过多次了。
你只要想一想，世界上，曾经爆炸过几千枚核弹（包括大气层，高空，海底、地下），放射性烟云在大气层，围着地球转了多少圈，恐怕数不清了。最后，到哪儿去了？不都沉降下来，进入大地，水源，被动植物吸收了吗？
当年广岛，原子弹爆炸时，烟云的污染，比现在厉害很多倍，是否飘到中国来，也很难说。
还有，宇宙射线在新星爆发时，对地球有多少辐射？太阳黑子爆发，又有多少射线进入了地球领域？你到医院透视，作CT，剂量也是很可观的。
但这些，人们似乎并不害怕。
你每天拿着手机大喊大叫，难道不知道有电磁辐射吗？不知道有人因此患上脑瘤吗？你害怕吗？
你看电视，上网，屏幕又有多少电磁辐射？你怕过吗？
要说致癌作用，要说损害健康，汽车尾气的铅，装修材料里的甲醛，各种有害有毒物质，各种非法食品添加剂，各种激素，农药残留，重金属，一点不比放射性逊色。
所以，面对目前的形势，你也不要害怕。换句话说，怕也没有用，除非你离开地球。
目前，对放射性检测的手段，很先进，很小的剂量，都可以检测出来，所以，相对其他有害物，放射性的存在，更容易被发现。如果没有日本地震，即使大气或环境 有些异常，只要不是经常性的，也不一定会宣布。从这个意义上讲，目前对核安全而言，是处于最受重视的时期，担心害怕，是不必要的。
No comments:
Post a Comment