西方的核專家一直對前蘇聯(lián)核反應(yīng)堆的安全性持懷疑態(tài)度。英國物理學(xué)家吉姆·卡利利曾指出過切爾諾貝利的設(shè)計缺陷，它們的設(shè)計缺陷使得它們具有一種不穩(wěn)定性，這意味著它們能在很短的時間內(nèi)變得非常熱。上層人物知道這種設(shè)計缺陷，但災(zāi)難究竟是如何發(fā)生的呢？

爆炸發(fā)生后，前蘇聯(lián)當(dāng)局決定立即讓一些科學(xué)家進(jìn)入調(diào)查。對他們來說，這絕不是普通的法庭調(diào)查。為了發(fā)現(xiàn)事故原因，他們必須進(jìn)入熔化的反應(yīng)堆堆芯，這就意味著他們隨時面臨輻射中毒的危險。

盡管危險重重，一個前蘇聯(lián)科學(xué)家小組還是前往災(zāi)難核心區(qū)進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查人員聚集到了災(zāi)難核心區(qū)后，他們首先從現(xiàn)場開始了調(diào)查。

反應(yīng)堆的外面，大門已經(jīng)從鉸鏈上脫離下來，落在對面的角落里。門道里沒有任何東西。到處都是亂糟糟的。從廢墟的上面望下去，墻面和天花板已經(jīng)被毀壞了，水正在沿著斷裂的墻體流下來。而且這種水和普通的水不一樣，它們會發(fā)出一種不同尋常的光。

調(diào)查人員努力推想災(zāi)難發(fā)生的事。很快，他們將注意力集中到了那晚的安全測試上。測試本該在白天進(jìn)行，那樣會有更多高級工程師在場。如果那么做的話，關(guān)閉反應(yīng)堆就會對基輔造成重大影響。如果安全測試在夜間進(jìn)行，影響就會小得多，因為夜里用電量最小?？墒且估锼械母呒壒こ處煻枷掳嗷丶伊耍挥袔讉€年輕人在值班。毫無疑問，測試工作就落在了他們的肩上。

為何一次安全測試變成了世界上最可怕的核災(zāi)難呢？調(diào)查人員知道，爆炸之前，安全測試還在進(jìn)行。那么災(zāi)難根源究竟是操作失誤，還是反應(yīng)堆缺陷呢？

反應(yīng)堆的正常運行過程

長長的鈾棒可以在反應(yīng)堆堆芯內(nèi)部產(chǎn)生熱能。與此同時，插入堆芯的控制棒用來控制鈾釋放出的能量。水在經(jīng)過反應(yīng)堆堆芯時會被轉(zhuǎn)化成蒸汽，然后像常規(guī)電廠一樣，由蒸汽驅(qū)動汽輪機產(chǎn)生電能。切爾諾貝利就是依靠這種方式產(chǎn)生的電能維持運轉(zhuǎn)的。

安全測試是為了保證核電站在緊急情況下能夠繼續(xù)運行。例如，如果汽輪機停止運轉(zhuǎn)，核電站還會有足夠的電能控制鈾燃料棒嗎？水泵能提供足夠的冷卻水嗎？通常情況下，工作人員可以通過提降控制棒來加快或減緩能量釋放的速度。被送往堆芯的水能夠防止堆芯過熱，同時產(chǎn)生蒸汽。不過，如果汽輪機無法產(chǎn)生電能供水泵正常運轉(zhuǎn)的話，那么反應(yīng)堆就會迅速升溫，變得十分危險。所以，調(diào)查人員格外關(guān)注夜班工人是否操作有誤。

反應(yīng)堆的安全性依賴于這兩個人之間的平衡操作。他們必須同時保證汽輪機始終有足夠的蒸汽驅(qū)動，而反應(yīng)堆的堆芯又不能過熱。盡管他們很年輕，但并不缺乏經(jīng)驗。

那晚究竟發(fā)生了什么事呢？

距離爆炸1 小時19 分的時候，列昂尼德開始降低反應(yīng)堆堆芯的功率。最初情況良好，反應(yīng)堆的控制棒調(diào)節(jié)著鈾燃料所產(chǎn)生的能量。反應(yīng)堆堆芯的蒸汽和功率輸出是通過控制棒來調(diào)節(jié)的：當(dāng)控制棒向下進(jìn)入堆芯越深，堆芯所產(chǎn)生的蒸汽也就越少，這時用來驅(qū)動汽輪機的蒸汽也就隨之減少；當(dāng)控制棒向上提時，堆芯的功率就會相應(yīng)提高。四號反應(yīng)堆有211 根控制棒，它們完全能阻止爆炸發(fā)生。

為什么它們沒起作用呢？

原來，為了做安全測試，列昂尼德降低了堆芯的功率?？墒?，功率下降得太多、太快了。

爆炸前52 分鐘，列昂尼德不得不提高功率，他又拔出了控制棒。操作奏效了，堆芯的輸出功率緩慢回升了。

爆炸前21 分鐘，鮑里斯繼續(xù)通過改變反應(yīng)堆堆芯周圍的水流量來為測試做準(zhǔn)備。因為在停電期間，用來供水的主泵通常會停止運轉(zhuǎn)。這時鮑里斯需要準(zhǔn)備好備用供水系統(tǒng)，他計劃用2 臺備用泵將電站其他地方的水引入四號反應(yīng)堆?？墒牵?dāng)鮑里斯開啟備用水泵時，他向堆芯注入的水太多、太快了。水流通過燃料棒的速度非常關(guān)鍵，因為水流得越快，產(chǎn)生的蒸汽越少；水流得越慢，產(chǎn)生的蒸汽越多。將備用水泵引入系統(tǒng)15 分鐘后，汽輪機沒有得到維持其正常運轉(zhuǎn)的蒸汽。

爆炸前5 分鐘，鮑里斯努力使反應(yīng)堆恢復(fù)平衡。他知道必須增加送往汽輪機的蒸汽量。于是，他立即采取行動，把水送入汽包。汽包是一種必要的小室，水和蒸汽的量會在這里受到控制。鮑里斯想通過增加汽包內(nèi)的水量來使蒸汽壓力恢復(fù)到正常水平?？墒牵腿肫睦渌嗔?，最終導(dǎo)致多余的水進(jìn)入反應(yīng)堆堆芯，使堆芯產(chǎn)生的蒸汽再次減少。測試還沒有開始，控制室里的工作人員就陷入了極大的麻煩之中。

為了增加送往汽輪機的蒸汽量，列昂尼德再次減少堆芯控制棒的數(shù)量。操作準(zhǔn)則規(guī)定控制棒絕不能少于26根，而列昂尼德別無選擇，他保留了6 根控制棒，將其余的全部拔出。如此危急時刻，安全測試卻仍在進(jìn)行。

進(jìn)行安全測試的技術(shù)人員非常天真地以為，他們在反應(yīng)堆中僅有6 根控制棒的情況下仍然能夠繼續(xù)做試驗。控制棒這么少，唯一能阻止反應(yīng)堆過熱的東西就是堆芯周圍的水。可列昂尼德和鮑里斯之間卻中斷了聯(lián)絡(luò)。

爆炸前不到3 分鐘，鮑里斯開始意識到流入汽包的水太多了。于是，他立即切斷水流。毫無疑問，這就影響到了進(jìn)入過熱反應(yīng)堆堆芯的水流量。然而，鮑里斯并不知道反應(yīng)堆的堆芯里只保留了6 根控制棒，列昂尼德并沒有告訴他。

爆炸前一分鐘半，由于沒有足夠的控制棒控制溫度，反應(yīng)堆堆芯嚴(yán)重過熱。對任何一座核電站來說都是一樣的，最糟糕的情況都是已經(jīng)達(dá)到臨界值的熱量和能量不斷積聚起來。夜班工人已經(jīng)無法正常控制核電站。在極度高溫的情況下，切爾諾貝利的四號反應(yīng)堆就崩潰了。

爆炸前56 秒鐘，汽輪機操作員被要求進(jìn)行安全測試，他只好關(guān)閉了汽輪機。如此一來，反應(yīng)堆的能量水平驟然飆升到了危險的境地。一切都已經(jīng)無法挽回，切爾諾貝利的安全測試引發(fā)了災(zāi)難，核反應(yīng)堆在13 秒鐘內(nèi)爆炸了。極度高溫導(dǎo)致燃料棒破裂，爆炸產(chǎn)生的巨大沖擊力直接對準(zhǔn)了反應(yīng)堆上方2000 噸重的蓋子。最后，8 噸重的高放射性碎片被拋向了空中，放射性燃料碎片直接被拋入了大氣層。這樣的事以前從來沒有發(fā)生過。沒有人想到會發(fā)生這樣的事情，每個人都感到很意外。

調(diào)查人員推斷，被拋向了空中的一些放射性物質(zhì)輕得可以被風(fēng)吹去，它們飄向了幾千千米以外的地方。10 天內(nèi)，它們就到了日本和北美那么遠(yuǎn)的地方。

放射性原子非常不穩(wěn)定，為了能夠穩(wěn)定下來，它們會不斷向外輻射。如果放射量足夠大的話，那么它就會對人體器官造成危害，甚至能置人于死地。盡管調(diào)查人員知道了引發(fā)爆炸的原因，但這并不能減輕他們對災(zāi)難后果的恐懼。

放射性物質(zhì)并非僅僅通過空氣進(jìn)行擴散，科學(xué)家們害怕反應(yīng)堆堆芯熔化后會進(jìn)入地下水位。一旦放射性物質(zhì)進(jìn)入地下水位，那么它就會以驚人的速度進(jìn)入千家萬戶的飲用水之中。

負(fù)責(zé)控制災(zāi)情發(fā)展的工作人員必須知道堆芯是否已經(jīng)熔化，工程師韋尼阿明·普里阿尼奇尼科夫接受了這項工作。為了察看堆芯的損壞程度，他必須爬進(jìn)一條僅有80 厘米寬的隧道。通過韋尼阿明證實，當(dāng)時的反應(yīng)堆堆芯還沒有燒穿。但是，當(dāng)局害怕它以后會燒穿，他們決定在反應(yīng)堆下面鋪一層厚厚的混凝土板。在鋪混凝土板前需要建造一條隧道，400 名礦工24 小時輪班作業(yè)。僅僅15 天，他們就挖了一條168 米長的隧道。混凝土板被設(shè)法安裝到位。在反應(yīng)堆殘骸里，仍有200 噸放射性熔巖在混凝土板上方。它的輻射造成的危害仍會持續(xù)很多年。當(dāng)局認(rèn)為最好的辦法就是圍繞整個反應(yīng)堆建造一個巨大的混凝土墓。但由于爆炸留下的放射性殘渣仍在向空氣中散發(fā)致命輻射，工程無法進(jìn)行，所以必須先清除殘渣。

最后，這項工作交給了軍隊。成千上萬名士兵從前蘇聯(lián)各地選派過來，他們由前蘇聯(lián)軍隊將軍尼古拉·塔拉卡諾夫指揮。

政治局委員會對尼古拉下達(dá)了指示，命令其指揮士兵消除核燃料的殘骸。雖然尼古拉覺得當(dāng)局瘋了，但他不得不指揮著士兵把一些四五十千克重的東西送到大坑里面去。雖然士兵們穿著重達(dá)30 千克的特別鉛服履行著自己的職責(zé)，每個人只工作3 分鐘，但這已經(jīng)使他們受到了很強的輻射。這次行動將大大縮短數(shù)千人的壽命。事后尼古拉回憶說，那是件殘忍的事情，他不僅自己受到了輻射，還讓無數(shù)的士兵們也受到了輻射。

在清除行動的同時，屏蔽罩的建設(shè)也在繼續(xù)，工程用了206 天的時間才完成。200 噸重的鈾和1 噸危害更大的钚仍在屏蔽罩內(nèi)，沒有人知道屏蔽罩是否真的能夠阻止堆芯向空氣釋放射線。

鈾

鈾是一種具有放射性的稀有化學(xué)元素，主要含3種同位素，即鈾238、鈾235和鈾234。在天然礦石中鈾的3種同位素共生，其中鈾235的含量非常低，只有約0.7％。

鈾235 是可裂變核元素，在中子轟擊下可發(fā)生鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng)，所以它可用作核電站反應(yīng)堆的燃料和原子彈的核裝料。根據(jù)國際原子能機構(gòu)的定義，豐度為3％的鈾235 為核電站發(fā)電用低濃縮鈾，鈾235 豐度大于80％的鈾為高濃縮鈾。其中，豐度大于90％的稱為武器級高濃縮鈾，主要用于制造核武器。一些國家為滿足核武器和核動力的需求，建造了鈾濃縮廠。他們以天然鈾礦作原料運用同位素分離法（擴散法、激光法、離心法等）使天然鈾的3 種同位素分離，以提高鈾235 的豐度，提煉濃縮鈾。