文/ U156首先我们解答上一期《俄罗斯：美版《切尔诺贝利》什么玩意？我们自己拍！》评论区中的几个问题：
NO.1：有读者对重水反应堆感兴趣，并且很疑惑，这玩意儿这么危险为啥加拿大还要大规模投入使用？
加拿大搞核电站还是上世纪50年代跟风随大流，虽然跟了大流但是加拿大人不走寻常路：他是自己独立搞核电的，而且属于典型的“没有条件制造条件也要上”。
加拿大核反应堆
（图源：blogspot）
在既没有浓缩铀技术也没有制造核电站用大型压力容器技术的前提下，加拿大人将核燃料塞进压力管形成一个小单元，然后将几百个小单元拼在一起就完成了大型反应堆的制作。 巨大的投资也带来了更为巨大的回报，包括中国和印度在内的很多国家都先后斥巨资引进了CANDU堆。
NO.2：核废料也能爆炸？
能。INES中到目前为止唯一的6级核事故就是苏联克什特姆核废料场爆炸事故（Kyshtym Disaster）。这个核废料场接收的是从提炼钚（用来造核弹头）的工厂运出的核废料。
1957年，由于一个核废液储存罐的冷却系统故障且没有得到及时修复，导致储存罐内温度升高，液体汽化，储存罐爆炸，重达160吨的混凝土顶盖当场腾空而起；大量辐射性物质成了脱缰的野马随风而去，近万人被疏散。
事故影响的范围
（图源：wikipedia）
NO3：苏联当年到底对切尔诺贝利核电站干了啥？
正好今天的正文就打算聊这个事儿↓
上期文章中笔者谈到自己不认同HBO拍个历史剧都要往里面掺私货的这种做法，但是笔者也绝对没有为切尔诺贝利核电站洗地的意思，因为他们确实存在着连一般工厂都不允许发生的问题。
在上一篇中我们谈到切尔诺贝利电站的四个建造好的反应堆都是使用轻水作为冷却剂，作为配套的装置，水泵肯定是必不可少的。各机组也配有3台备用柴油发电机用来在紧急时刻为水泵提供电力，但是柴油发电机需要一分钟左右来暖机。
如何让反应堆安全度过这个一分钟的空窗期就成了一个问题。
切尔诺贝利核电站四号机组配置的水泵
这个泵在边上的涡轮机房里
（图源：rferl.org）
当时的解决方案是利用蒸汽轮机的惯性，也就是在停机后发电机那边的蒸汽涡轮不会马上停止，依然会转一段时间，在这段时间内由它带动的发电机也会产生一定的电力。核电站方面打算用这部分电力来带动冷却泵。说得再简单一点，就是给反应堆冷却泵换个临时电源的问题。
切尔诺贝利核电站主循环泵机房
四号堆的主循环泵机房已经被摧毁了
这个是四号堆隔壁的三号堆的主循环泵
（图源：dailykos）
而正是这个“简单问题”，导致了这次悲剧的出现。
请记住这张图
接下来我们会用到它
在我们进行更进一步的讨论之前，我们先来把时间轴捋一遍，从爆炸前一天4月25 日开始：
4月25日凌晨01:00，反应堆从满功率3200MW开始降低功率。
4月25日凌晨03:47，反应堆功率保持在1600MW。
*4月25日下午14:00，按照测试程式反应堆紧急供水系统（Emergency Cooling System）被切断以避免它影响接下来的测试。这个时候来自基辅排程中心的电话表示你们那个测试得延迟一会儿，我们这儿急着用电呢；然后反应堆就这么一直保持着1600MW运行了九个多小时。
4月25日晚上23:10，反应堆从1600MW开始继续降低功率。
*4月25日24:00，换班。
*4月26日凌晨00:05，反应堆功率下降到720MW，并且继续下降至700MW以下。
*4月26日凌晨00:28，反应堆功率下降到500MW，控制方式由手动切换为自动，功率继续降低到30MW。
*4月26日凌晨01:00，反应堆功率回到200MW并维持稳定，测试开始。
4月26日凌晨01:03，按照测试程式，备用主循环泵切到左冷却回路开始为堆芯供水。
4月26日凌晨01:07，按照测试程式，备用冷却泵切到右冷却回路开始为堆芯供水。
RBMK-1000的两个冷却回路
（图源：researchgate.net）
*4月26日凌晨01:19，蒸汽压力达到危险水平，开始加大注水量；系统将控制棒提升一部分以保持反应速率，然后控制棒由手动模式进行操作（往外拔）。系统蒸汽压力开始下降，为了保持压力，通向汽轮机的阀门被关闭。蒸汽包自动跳闸功能也被人为切断。
4月26日凌晨01:23，反应堆状态稳定，测试正式开始。示波器被开启，紧急制动阀被关闭。
01:23:04，涡轮机进料阀关闭，涡轮机开始惰转（Coasting），四个冷却泵在半分钟内没有运作。
*01:23:40，AZ-5按钮被按下，控制棒开始插入堆芯
切尔诺贝利四号堆中控室残骸
手下面就是AZ-5按钮
（图源：dailykos）
01:23:43，功率急速上升至530MW，系统发出警报。
01:23:44，功率急速上升，蒸汽管破裂。
01:23:46，两个主循环泵报销。
01:23:47，汽水分离器压力和水位急剧上升。
01:23:48，主循环泵流速恢复工作失败。
01:24，中控室记录到强烈震感。
我们现在来看一看原始的测试要求有哪几个要点：
1.测试功率应在700-800MW之间，但是不得低于700MW
2.汽轮机在测试前必须保持全速运转
3.在1和2都成立的情况下，切断汽轮机蒸汽管道
4.记录汽轮机在空窗期的发电量是否能满足需求
5.紧急发电机正常执行后，涡轮发电机关闭
如果按照要求来做这个测试应该是没有问题的，但是实际的执行情况和计划中要求的差的太远太远。在前面的时间轴上有几个点我给打了*号，我们现在来看看这几个点的问题：
*4月25日下午14:00，切断了紧急供水系统后接到电话通知测试延迟。
反应堆在非测试状态且没有紧急供水系统作为安全保障的情况下运行了整整9个小时，紧急供水系统在后来的过程中彻底打了酱油。
*4月25日24:00，换班。
像这种24小时连轴转的单位，白班和夜班交接班是要开会的，确认了没有问题上一班人员才可以下班；而接班的领导要确保上岗前自己部门里每个人都知道自己要干嘛。单从结果上来看，这个交接班做得非常差。
*4月26日凌晨00:05和4月26日凌晨00:28，反应堆功率下降至700MW以下。
这个操作已经违反了测试要求第一条不得低于700MW。而且这个时候反应堆已经累积了太多的氙-135导致反应堆毒化了，因为在之前的操作中反应堆的功率下降速度太快，部分核裂变的衍生物氙-135并没有得到充足的中子转化成氙-136；这一批累积在反应堆中的氙-135和控制棒争夺堆芯中的中子，致使反应堆输出功率急剧下降。
*4月26日凌晨01:00，反应堆功率回到200MW，测试在没有达到前提要求的情况下强行开始。
这个鲁莽的决定最终毁了四号反应堆。
*4月26日凌晨01:19，手动拔控制棒开始。
这也是所有操作中最令人诟病的一点。控制棒退出中子争夺战使得之前累积的氙-135得到了足够的中子转化成了氙-136，越来越少的氙-135和几乎全部被拔出来的控制棒导致反应速率急剧升高。
第五集列加索夫教授发言这一段很值得一看
（图源：《切尔诺贝利》剧照）
*01:23:40，整整过了五分钟才有人按下AZ-5按钮，但是已经来不及了……
切尔诺贝利四号机组中控室AZ-5的位置
切尔诺贝利一号机组AZ-5按钮
（图片来源：京都大学原子炉实验所）
AZ-5是紧急停机按钮，其作用原理是按下去后所有的控制棒一起插进堆芯把核反应给控制住。本来应该作为最后一根保险丝的AZ-5按钮，为什么在实际操作中弄出了个反效果：不但没能控制住核反应，反而成为了导火索把反应堆顶盖给炸飞了？
中控室里包括副总工加特洛夫（也译作迪亚特洛夫）
在内所有人都是一脸懵：
按了个紧急按钮居然能整这么大动静？啥情况？
（图源：《切尔诺贝利》剧照）
HBO剧中提到的设计缺陷为这个问题背了锅。
RBMK的控制棒大部分是用来吸收中子的碳化硼，控制棒插入堆芯的深度决定了中子吸收剂（碳化硼）的含量，中子吸收剂越多反应速率越慢；反之如果把控制棒向上拔出，反应速率加大。
RBMK控制棒
（图源：www.lei.lt）
但是这条控制棒的尖端给有一块石墨，石墨在核反应堆中是作为慢化剂是用来给中子减速的。苏联设计师注意到，反应堆的堆芯和控制棒是由水进行冷却的，而作为冷却剂的水也是可以吸收中子的。为了增强拔出控制棒后的加速效果，就在尖端给加了一块石墨作为分离物（Displacer）。
而RBMK-1000反应堆的控制棒是从上往下插入堆芯的，也就是说这AZ-5按下后先下去取代了堆芯中水的位置的，正是处在控制棒尖端的石墨！因为在前面的操作中几乎全部的控制棒都被拔了出来（留在堆芯里的只有6根！），所以当AZ-5按下去的那一刻，200根以上的控制棒同时往堆芯里插！
这个效果可以说是立竿见影：下去了一大堆石墨使得慢化剂密度升高，反应堆功率输出加大。在此之前，堆芯里面的部分结构因为过热变形导致控制棒卡在半路没法整个插进堆芯里，控制棒后面真正能起作用的碳化硼毫无用武之地。
由于通往汽轮机的阀门被关闭，反应堆堆芯的蒸汽压力越来越大……最终巨大的蒸汽压力将反应堆两吨重的顶盖连同半个房顶一起给轰上了天。
切尔诺贝利四号堆控制室
这就是人类历史上第一次最高阶（7级）核事故的大致经过，但是这只是一个开始。我们今天聊到的设计上的缺陷加上一大堆根本不合格的操作，并不是事故原因的全部。
被永久封闭在四号堆里的这位技术人员
是主循环泵操作员霍登舒克（Valery Khodemchuk）
他在爆炸发生的那一瞬间当场殉职
这是位于切尔诺贝利四号反应堆中他的纪念墙
（图源：Pinterest）
接下来的推送中笔者将对剧中后续救灾情节进行“解毒”，中间会穿插著对部分技术点和人物事迹进行科普，由于作者水平有限，如有错谬之处敬请在评论区批评指正。
对了，留一个问题给大家：大家认为图上的这位在切尔诺贝利四号堆中控室里干啥？
特约作者：U156
本文为一点号作者原创，未经授权不得转载
