【簡介:】原包圍切爾諾貝利核電站4號機(jī)組的防護(hù)罩被稱為“石棺”,是一個(gè)巨大的金屬混凝土結(jié)構(gòu),作為1986年阻止爆炸后輻射釋放到大氣中的緊急措施而迅速建造。俄羅斯官方名稱是“奧布耶
原包圍切爾諾貝利核電站4號機(jī)組的防護(hù)罩被稱為“石棺”,是一個(gè)巨大的金屬混凝土結(jié)構(gòu),作為1986年阻止爆炸后輻射釋放到大氣中的緊急措施而迅速建造。俄羅斯官方名稱是“奧布耶克特·烏格里蒂耶”,意思是庇護(hù)所或遮蓋物。
據(jù)估計(jì),石棺內(nèi)有200噸放射性堆芯、30噸被污染的灰塵和16噸鈾和钚。 1996年,人們認(rèn)為不可能修復(fù)石棺,因?yàn)槭變?nèi)的輻射水平高達(dá)每小時(shí)10000倫琴(城市的背景輻射約為每小時(shí)20-50倫琴,5小時(shí)內(nèi)致死劑量為500倫琴)。一個(gè)用新防護(hù)罩代替石棺的建設(shè)最初計(jì)劃于2005年建成,于2017年由法國財(cái)團(tuán)諾瓦卡完成。 石棺是在極其危險(xiǎn)的條件下建造的,輻射水平非常高,時(shí)間非常緊迫。
石棺的設(shè)計(jì)始于1986年5月20日,離災(zāi)難發(fā)生僅三周多一點(diǎn)。施工持續(xù)了206天,從同年6月到11月下旬。首先有必要在反應(yīng)堆下面建造一塊冷卻板,以防止熱核燃料通過地基燃燒。400名煤礦工人被要求在反應(yīng)堆下方挖掘所需的隧道,到6月24日,所需的168米長的隧道已經(jīng)到位。 建筑期間使用了超過400000立方米的混凝土和7300噸的金屬框架,最終蓋住740000立方米嚴(yán)重污染的碎片和土壤。高輻射水平使得人類在石棺上工作非常危險(xiǎn),機(jī)器人被用于連接和焊接。極端的條件使得完全密封石棺的接縫變得不可能。 石棺有60多個(gè)鉆孔,可以觀察核心內(nèi)部。在一些地方,該結(jié)構(gòu)包括通風(fēng)井,以允許內(nèi)部的一些對流。過濾系統(tǒng)已經(jīng)到位,以防止放射性物質(zhì)從這些孔中逸出。
施工過程包括八個(gè)階段: 清理并澆筑4號反應(yīng)堆單元周圍的區(qū)域; 在周邊架設(shè)最初的鋼筋混凝土保護(hù)墻; 在3號和4號機(jī)組之間建造隔離墻; 級聯(lián)墻結(jié)構(gòu); 渦輪機(jī)大廳的遮蓋物; 高層扶壁墻的施工; 安裝支架和反應(yīng)堆艙蓋; 通風(fēng)系統(tǒng)的安裝。
現(xiàn)有的石棺主要由4號機(jī)組反應(yīng)堆廠房受損的殘余物支撐,由于事故造成的爆炸力,這些殘余物在很大程度上被認(rèn)為結(jié)構(gòu)不健全。三個(gè)主要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件支撐石棺的屋頂。兩根梁,通常稱為B-1和B-2,沿東西方向延伸,支撐屋頂梁和面板。第三個(gè)更大的構(gòu)件是“猛犸梁”,從東到西橫跨屋頂?shù)木嚯x最大,幫助支撐屋頂梁和面板。避難所的屋頂本身由直徑為1米的鋼管和鋼板組成,鋼管沿水平方向從北向南鋪設(shè),鋼板成一定角度放置,也沿南北方向放置。 石棺的南墻由屋頂?shù)匿摪逍纬?,它們與垂直方向成大約15度角。東墻由反應(yīng)堆建筑本身形成,北墻由反應(yīng)堆建筑和混凝土部分組合而成。西墻由用扶壁加固的大型混凝土部分構(gòu)成。西墻各段的復(fù)雜性要求在場外施工。然后,用一臺遙控塔式起重機(jī)吊起就位。
1988年12月22日,蘇聯(lián)科學(xué)家宣布石棺在需要修復(fù)性維護(hù)工作之前只能使用20-30年。實(shí)物保護(hù)區(qū)從來就不是一個(gè)永久性的封閉結(jié)構(gòu)。其持續(xù)惡化增加了放射性物質(zhì)泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。2010年,據(jù)披露,從石棺頂部滲漏的水在通過反應(yīng)堆底部滲入土壤之前,已經(jīng)受到輻射污染。 設(shè)計(jì)的穩(wěn)定鋼結(jié)構(gòu)(DSSS)是黃色金屬制品,可以在石棺上看到。它有63米高,有一系列延伸穿過西扶壁的懸臂,用來穩(wěn)定石棺。這個(gè)DSSS之所以存在,是因?yàn)槿绻磻?yīng)堆建筑的墻壁或避難所的屋頂坍塌,那么大量放射性塵埃和粒子就會被拋入大氣層。
2006年12月,“設(shè)計(jì)穩(wěn)定鋼結(jié)構(gòu)”(DSSS)被延長,直到50%的屋頂荷載(約400噸)從50號軸墻轉(zhuǎn)移到DSSS。 另一個(gè)威脅是事故發(fā)生前位于反應(yīng)堆上方的混凝土板,形成了“上生物屏障”。反應(yīng)堆堆芯發(fā)生爆炸時(shí),這塊混凝土板被拋向上方,現(xiàn)在大約與垂直方向成15度角。上部生物防護(hù)層的位置被認(rèn)為本質(zhì)上是不安全的,因?yàn)橹挥兴槠瑢⑺卧趲缀踔绷⒌奈恢?。如果生物防護(hù)層移動,它會干擾放射性塵埃,導(dǎo)致物質(zhì)釋放,并可能損壞防護(hù)層本身。防護(hù)層被稱為“瑞士銀行”,是一個(gè)直徑15米的圓圈,重1000噸,由2000個(gè)立方體組成,每個(gè)立方體位于燃料通道上方。這種盾牌在災(zāi)難發(fā)生前被稱為“五戈培克硬幣”,后來被命名為“電子元件”,綽號為“埃琳娜”;纏繞在上面的燃料束仍被稱為“埃琳娜的頭發(fā)”。
2013年2月12日星期二,石棺旁邊的一個(gè)600平方米的渦輪建筑屋頂?shù)顾W畛跫僭O(shè)屋頂因?yàn)榉e雪的重量而倒塌在上面。然而,雪量并不例外,烏克蘭實(shí)況調(diào)查小組的報(bào)告得出結(jié)論,渦輪機(jī)建筑的部分倒塌是由于維修工作馬虎和結(jié)構(gòu)老化造成的。前核電站副主任瓦倫丁·庫普尼等專家確實(shí)警告說,該建筑群瀕臨倒塌,使得該建筑處于極其危險(xiǎn)的狀態(tài)。2月12日事件后,輻射水平高達(dá)每立方米空氣19貝克勒爾:正常水平的12倍。報(bào)告假設(shè)屋頂?shù)顾?,放射性物質(zhì)從建筑物內(nèi)部擴(kuò)散到周圍地區(qū)。切爾諾貝利核電站和正在建造核電站的法國諾瓦克公司雇傭的225名工人新防護(hù)罩坍塌后不久被疏散。管理人員表示,工廠周圍的輻射水平處于正常水平,不應(yīng)影響工人的健康。據(jù)瓦倫丁·庫普尼稱,切爾諾貝利核電站的管理人員低估了這種情況,信息是保密的。
2016年10月,切爾諾貝利受損核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)用來容納放射性廢物的巨大金屬防護(hù)罩就位。 世界上最致命核事故現(xiàn)場的工作人員已經(jīng)開始移動一個(gè)名為“新安全禁閉”的防護(hù)罩,該防護(hù)罩將在100年內(nèi)防止更多的放射性物質(zhì)從受損的反應(yīng)堆中泄漏出來。烏克蘭環(huán)境部長奧斯塔普·塞梅拉克稱最終建設(shè)階段的開始是歷史性的一步。