1979年3月28日凌晨，美国宾夕法尼亚州的三哩岛核电站由于设备故障和人为疏失等原因造成核突发事件。
 
    事故造成核电站2号堆严重损毁，直接经济损失高达10亿美元。三哩岛核泄漏事故是核能史上第一起堆芯熔化事故。因为核电站安全壳的有效保护，所以只有少量的放射性气体排出。
 
    核突发事件
 
    1979年3月28日凌晨4点30分左右，三哩岛核电站的2号反应堆在例行检修后重新开始运行。当功率逐渐提升到额定范围时，二次回路上的一台冷凝水泵突然停止运转，造成蒸汽发生器的给水中断。如此一来，一次回路由于得不到充分的冷却而温度上升。这样的故障其实也没有什么大不了的，反应堆的安全连锁系统都可以自行处理，即主给水泵停运，涡轮机停转，两个辅助给水泵也会自动运转。该反应堆之前已经发生过多次这样的故障，但都没有导致意外事故发生，每次计算机控制系统都很快采取措施及时排除了故障。然而，这次却酿成了事故。
 
    那天凌晨，三哩岛核电站95万千瓦水堆电站2号反应堆主水泵停转。辅助水泵按照预设的程序启动，然而，它并没有正常启动，二回路冷却水并没有按照程序进入蒸汽发生器，热量在堆芯聚集，堆芯压力上升。原来，辅助回路中一道阀门在例行检修中没有按规定打开，导致辅助回路没有正常启动。堆芯压力的上升导致减压阀开启，冷却水流出。由于发生机械故障，堆芯压力回复正常值后，堆芯冷却水继续注入减压水槽造成了减压水槽水满外溢。
 
    一回路冷却水大量排出造成堆芯温度上升。待运行人员发现问题的时候，47%的堆芯燃料已经熔毁，而且发生泄漏，这时系统发出了放射性物质泄漏的警报。然而，由于当时警报蜂起，核泄漏的警报并未引起运行人员的注意。直到事故发生的那天晚上8点，2号堆一、二回路均恢复正常运转的时候，运行人员始终都没有察觉堆芯的损坏和放射性物质的泄漏。事故发生两天后，宾夕法尼亚州州长出于安全考虑疏散了核电站附近的学龄前儿童、孕妇，并下令对事故堆芯进行检查。经过这次检查才发现，堆芯严重损坏。大约20吨二氧化铀堆积在压力槽底部，大量放射性物质堆积在围阻体中。此外，还有少部分放射性物质泄漏到周围环境中去了。
 
    在故障发生后，一回路的冷却水得不到充分的冷却而引起温度升高。为了不使一回路的蒸汽压力过高，以排出部分蒸汽，降低一回路的压力，安全控制系统就按原有事先给定的程序自动打开了卸压阀。当排出部分蒸汽，压力降到正常范围时，该卸压阀理应自动关闭。然而，却发生一个意外卸压阀失灵了，没有自动关闭，水蒸气源源不断地排入了卸压箱内。一回路压力和温度不断升高，堆芯区的燃料元件得不到充分冷却，所以计算机控制系统即按原先的程序启动辅助给水系统。然而，在管路上却出现了一个意外。两星期前，该系统中几台泵的出口阀在检修时关闭了，没有及时打开。毫无疑问，这是严重违反操作规程的。
 
    虽然辅助给水系统的泵已启动，但却没有水注入蒸汽发生器，而且操作人员也没有察觉到该阀门已关闭的指示信号。由于卸压阀的失灵造成一回路通过此阀不断向外排出蒸汽，使堆芯局部失水。本来两分钟后因为堆芯冷却不足，堆芯紧急冷却，系统会自动启动，使高压注水泵开启向一回路注水流入堆芯。可怕的第三次意外发生了，操作人员又犯了一个判断性的错误，自作主张地通过手动控制系统把其中的一台高压注入水泵关闭了。
 
    如此一来，又人为地造成了堆芯区的第二次失水。由于操作人员的屡次失误，在一回路水继续通过卸压阀外泄又得不到补给的情况下，因压力降低而产生了堆芯沸腾，堆内水因汽化而逐渐减少，使堆芯形成了空腔，并造成堆芯外露达数小时。虽然反应堆已自动关闭，但是燃料元件的余热不能很快散发出去，燃料元件包壳的温度已升到约1000℃。这时，虽然自动控制系统再一次通过另一路管道把大量冷却水注入堆芯，但由于燃料元件包壳与蒸汽发生剧烈氧化反应，生成氢气，导致堆内约有1/3的燃料元件包壳破损，使部分贮存在燃料元件空腔中的气态和挥发性的放射性裂变产物就被释放出来，而进入一回路水。
 
    与此同时，一回路的卸压阀仍开着，含有放射性的蒸汽不断地排入卸压箱，造成卸压箱水位过高，安全隔膜破裂。大量高温的含有放射性的一回路水即溢出到安全壳内的地面上，部分通过污水泵而流入辅助厂房。据统计，流入辅助厂房内的污染水约有1600余立方米。这些高温的一回路水溢出容器，流到地面后就很快蒸发，导致放射性气体和气溶胶向外释放而污染环境。据统计，放射性碘、放射性氙、放射性惰性气体和放射性氪的释放量分别约为6×1011贝可、8×1010贝可、9×1016-5×1017贝可、1×1016贝可。

    三哩岛核电站
 
    三哩岛核电站位于美国东北部的宾夕法尼亚州，在宾州首府哈里斯堡东南约15千米处，是萨斯奎哈纳河上的一个小岛。1971年兴建岛上第一座压水堆，电功率约为790兆瓦，1974年投入运转。1973年动工兴建第二座压水堆，电功率为880兆瓦，于1978年12月建成。发生核突发事件的是第二座压水堆（也称2号堆），从建成到发生事故仅仅运转了约3个月的时间。

    应急抢救
 
    核突发事件发生后在美国引起强烈反响，美国总统吉米˙卡特还偕夫人到现场视察。此外，为控制事态发展，有关当局与相关部门作出了很大的努力。

    核电站对事件的发生事先估计不足，缺乏必要的应急准备，但从事故次日起就力求大规模的人员与技术支援。此外，为了解决以下问题，抢救人员昼夜24小时轮班工作：
 
    ●第一，防止氢气爆炸
 
    反应堆压力容器内大量氢气产生的原因之一是由于冷却剂，即水在强辐射作用下产生解离而生成的，这是事先没有预料到的。设计者估计在严重事故情况下氢气浓度不会超过2%，所以在反应堆系统内没有设置消氢装置。可是谁曾想到，这次事故发生后不到10小时就发现堆内氢气浓度过高，这曾一度使联邦核管理委员会的官员们极度紧张不安。据估计，若安全壳内空气中的氢气浓度一旦超过4%就有可能发生大的“氢气爆炸”事故。
 
    为了防止发生爆炸，抢险人员首先采用催化复合器以降低安全壳内空气中的氢气浓度，其次尽力降低一回路水中的氢含量，以迫使更多的氢从堆内空腔气包中转入冷却剂。经过一个星期的日夜奋战，堆内氢气气泡终于渐渐消失。直到4月27日，反应堆才完全稳定下来，实现了安全停堆。
 
    ●第二，控制堆芯温度
 
    由于操作人员缺乏判断能力和必要的训练，导致在操作上屡次失误，并造成堆芯逐渐失水。抢险人员努力使一台主冷却泵恢复工作，尽力使堆芯降温。此外，还制订了一套万一再发生意外情况的应急救援计划，即一旦所有冷却泵都失灵停转就启动自然循环，若自然循环也失效就采用人工启动高压注入泵注入冷却水，以此来冷却堆芯温度。
 
    ●第三，撤离疏散公众
 
    反应堆氢气爆炸的潜在危险太大，其后果又难于估计，所以美国核管会在征求专家们的意见后立即对公众采取预防性的安全撤离措施。据估计，3月31日-4月11日撤离的人数高达8万人。在核电站周围32千米的半径内，大约撤走了约20万居民。
 
    如此大规模的撤离无疑引起了众人的恐慌，而且有些新闻媒介还有意夸大，制造耸人听闻的新闻报导。在政府和新闻媒体的作用下，三哩岛地区的居民都争先恐后地纷纷离开，引起世界性的轰动，给三哩岛事故蒙上了恐怖的色彩。
 
    谁的疏忽
 
    这次核泄漏事故不仅经济损失惨重，而且对反应堆本身的损坏非常严重。堆芯约35%已经成了碎片，仅事故后的清理费就高达10亿美元。虽然损失惨重，但令人意外的是这次核事故对周围环境、公众健康的辐射危害很小。事故逸出的长寿命放射性核素的沉积，在测量仪器的可测限度以下。
 
    事故发生后，有关机构对周围居民进行了连续跟踪研究。据调查，经多次采集核电站下游的两个不同地点的河水样品中都没有检测到任何放射性物质；在三哩岛核电站附近的220万居民中没有人发生急性辐射反应；三哩岛周围居民的癌症发生率也没有显著增高；当地农作物产量未发生异常变化；三哩岛附近未发现动植物异常现象。所有调查研究的结果表明，三哩岛核突发事件对环境和周围居民产生的危害是很小的。
 
    三哩岛核突发事件的教训，主要在组织管理、操作人员素质培训等方面，特别是操作人员的屡次操作失误，其教训尤为深刻。据报道，当时在处理事故过程中的几个操作人员甚至连堆芯内因失水造成温度过高引起堆芯沸腾的问题都没有想到过，而且在安全壳内观察到有强放射性水平以后的三四天里仍没有意识到燃料元件包壳可能严重损坏。可见，操作人员的实际素质、技能水平实在太差。
 
    为实现反应堆的安全，三哩岛核电站设计有多层设防的纵深防护结构。如果不是操作人员强行干预了安全系统与设备的工作，堆芯损坏和放射性的向外逸出是不会发生的。毫无疑问要确保安全，操作人员、工程技术人员都必须要在判断能力方面进行实践知识训练。此外，三哩岛核突发事件也暴露出安全控制系统上的一些不足之处，像如何防止一些人为故障与及时预测、预报等问题。一旦操作人员误操作，在安全系统中要能及时反映显示出来，以提醒相关人员能及时纠正。
 
    三哩岛核突发事件以前，人们总认为核电站的设计、建造和运转十分可靠，严重事故发生的机率很小。即使发生事故，对厂外几乎无放射性影响。正因为对核电站本身的可靠性过于自信、“绝对化”了，因此缺少严重事故可能发生的充分思想准备。虽然三哩岛事故前，已两次有人反映事故隐患，但却没有得到重视和引起警觉。此外，事故的发生和美国政府也不无关系。第二次世界大战后，美国忽视了政府的核事故总体应急计划；联邦、州和当地政府的应急计划也缺乏有效的组织领导。
 
    三哩岛核泄漏事故是核能史上第一起堆芯熔化事故。自发生至今，该事故一直是反核人士反对核能应用的有力证据。三哩岛核泄漏事故态势虽然严重，但未造成严重后果，究其原因在于围阻体发挥了重要作用，凸现了其作为核电站最后一道安全防线的重要性。在整个事件中，运行人员的错误操作和机械故障是重要的原因。这次事故警醒人们，核电站运行人员的培训、应对紧急事件的处理能力、控制系统的良好性等细节对核电站的安全运行有着重要影响。
 
    本文摘自《污染实录》北京理工大学出版社出版