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覆盖切尔诺贝利核电站4号机组的“石棺”

　　封堆指核电站泄漏后，将整个反应堆用混凝土封闭起来形成石棺，以防止辐射。封堆代价极为高昂，相当于一场倾全国之力的战争。而对于封堆人员本身的伤害也非常严重，1986年在切尔诺贝利核电站进行封堆的相关50万人员的心脏、胃部、肝肾以及神经系统全部出现疾病，其中超过一半的人已经死亡，另外20万人因辐射而严重伤残且余生将保守病痛折磨。这些现象被专家称为“切尔诺贝利症候群”。然而即使封堆完成，切尔诺贝利周边诸如普里皮亚季也已彻底成为无人区。3·11日本本州岛海域地震发生后，福岛核电站多机组爆炸，相关专家考虑可能需要封堆。

封堆作用

　　因为核电站泄漏出的放射性物质具有很长的半衰期，如果任由其泄漏扩散，会严重影响环境和人类的生活。当几百年后，所有的放射性物质全部衰变后，经过测量无放射性时，再将其拆除。

操作方法

　　为防止核扩散，相关政府派出防核辐射的武装部队或专业人员，穿戴防护服装，携带大规模的机械设备，对已经无法“挽救”核电站，在现场（核电站）堆砌大量水泥，对其进行永久性封闭，即将整个反应堆封闭在一个石棺内。特别需要指出的是，在封堆过程中，即使专业操作人员穿戴了防护服装，也很难完全避免核辐射的侵害，封堆甚至可以说是以大量人命换取核泄漏不扩散的无奈之举。具体的混凝土数量可参考切尔诺贝利事故后的处理。2011年的切尔诺贝利城依然有石棺。

切尔诺贝利核事故之旧“石棺”封堆

基本介绍

切尔诺贝利石棺

　　切尔诺贝利核电站位于乌克兰北部，距首都基辅只有140公里，它是原苏联时期在乌克兰境内修建的第一座核电站。1986年4月26日，切尔诺贝利核电站发生泄漏， 放射尘埃随风飘散，致使俄罗斯、白俄罗斯和乌克兰许多地区遭到核辐射的污染，这是有史以来最严重的核泄漏事故。为了防止灾情，苏联政府对核电站进行了封堆，发生爆炸的4号机组被钢筋混凝土封闭，下面至今仍封存着约200吨核原料，“石棺”由此得名。
　　1986年事故发生后，苏联政府为建造现在这座水泥石棺花费了180亿卢布。而在当时卢布和美元的价值相当。如今将近25年过去了，经过最新的考察，石棺已经出现了多条裂缝，并且整体结构已经不那么坚固，甚至随时都有倒塌的可能。而现在的乌克兰政府似乎也没有财力和技术实力来解决这一问题，因此乌克兰政府决定在2011年的夏天，趁切尔诺贝利事故25周年之际召开一个专门的论坛，邀请世界各国代表参加，共商修建新的石棺，以继续维持切尔诺贝利，乃至整个欧洲、整个世界的安全。

巨大牺牲
　　1986年切尔诺贝利事件时，政府动员一批人搭建「石棺」将反应炉封闭，不过这些工作人员全然都不知道辐射的危险，在缺乏防护下，无辜地受污染死去。对于前苏联政府而言，核能工业代表国力与经济的兴衰，因此在切尔诺贝利反应炉爆炸后，官方立即将资讯封锁，就连核电厂附近的居民也不了解事情严重性，而在不明就里的情况下被送离家园。
　　

空中俯瞰石棺

　　接下来，政府运用人海战术，动员工作人员清理辐射残渣、消防员灭火，他们很多人只穿着一件20公斤重的铅衣，穿梭在高浓度辐射的环境中;这批参与救援任务人员中，有许多人在任务结束后数周，就因吸收大剂量辐射而去世。切尔诺贝利事件时，有很多工作人员仅穿着一件铅衣就穿梭在高辐射环境中。
　　待反应炉火势扑灭，政府开始进行善后处理，在全国各地徵召「义勇军」，前后总计有50万人进入切尔诺贝利核灾区；他们为了要将失控的反应炉封闭起来，在外面建立起巨大的“石棺”；不过由于知识不足，也未获得政府提供的充足保护措施。苏联官方曾承认有将近4000人在事后因辐射引发的癌症或白血病死亡，但绿色和平组织估计实际人数远远大于该数字。其余存活者至今仍深受其后遗症所苦。50万义勇军的悲惨故事令人鼻酸，而他们冒死搭建的“石棺”现在也仅能疲软地阻止着辐射洩漏，其围墙结构已开始逐渐破败。有专家预测，若新的安全防护工事「方舟」迟迟无法动工，切尔诺贝利地区将再度面临核能危机。
遗患无穷
　　

清理废墟建造石棺的生化兵

　　对成千上万的原子难民，以及成千上万的切尔诺贝利战士来说，对抗无形敌人的战役尚未结束。所有到过切尔诺贝利的人，依然遭受体内吸收到的放射线所折磨。在事故发生后几个月，清理人涌入苏联各地的医院。20年后，存活下来的人仍不时前往6号医院求诊。他们所患的病症，被专家称为"切尔诺贝利症候群"。苦于辐射，化学与暴露造成的新陈代谢变化，清理人精疲力竭地返乡，无力恢复正常的生活。当年多数奉命前往对抗原子的人，都还不到30岁。
　　他们不知道自已还能再活多久，或是自已会死于何种疾病，也不知道自已的孩子会受到何等影响。他们都知道这些问题，也知道体内正被无形的敌人鲸吞蚕食，却身不由己无能为力。这些清理人的战争仍在持续，而他们也正逐渐从这个世界萎逝。"
　　而苏联政府当时却没有任何关于该区13万名难民的研究，没有任何关于50万名清理人状况的统计数字，也没有任何数字是关于继续住在切尔诺贝利附近与污染区的人口，这些人未曾被告知他们所暴露的真正辐射值。
后续维护
　　

全副武装的士兵

　　据乌克兰切尔诺贝利国际信息社的陪同人员马克西姆介绍，由于混凝土结构出现裂缝，为防止反应堆内的核原料和放射性废料今后再次发生泄漏，工人们从年初开始对“石棺”进行加固。出于健康考虑，工人们必须每两个小时就换一次班。瞭望台附近的一座房屋上赫然写着：“确保年底前完成加固工程”。
　　在“石棺”外进行的辐射测量显示，当地的辐射强度达到每小时744毫伦琴，远远高出安全值20毫伦琴的水平。在如此剂量的辐射环境下，根本不宜停留过久。

现状危机
　　现有的风雨棚在国际上被正式通称为“对象风雨棚”或者通俗称谓“石棺”。它修建于1986年，是苏联政府在5月和11月之间作为一项紧急措施用来防止放射性材料从切尔诺贝利核电站 (ChNPP)中的反应器内向外界继续大量泄漏。风雨棚是在超高致命辐射极端恶劣的环境下和极端时间限制之下被修建完成的。对象风雨棚的确适度成功地阻止了放射性污秽继续发散并且奠定了事故后被毁坏的新系统重新监视核反应堆状况的基础。
　　对象风雨棚绝非永久的遏制结构，相反它多年来持续的恶化增加了核辐射漏入环境的计量以及它的放射性存货的风险。尽管乌克兰政府升级了站点包括屋顶通入之路、灰尘控制系统设施和一个长期监控系统设施以及屋顶的修理，坚固升级后的风雨棚还是将会被不久之后的“新棺”所替代。据估计95%原始的放射性存货反应器单位寂静保持在废墟里面的反应器大厦。

“石棺”面貌

　　现有的对象风雨棚由单位四反应器大厦损坏的遗骸作为主要支撑，不过由于核事故造成的易爆力量使得其主构地并不健全牢靠。三主要结构件支持对象风雨棚的屋顶。二条射线，通常被称为B-1和B-2横亘于东西方向并支撑顶梁和盘区。另外三个更加庞大的部件，如“巨型的射线”从东西向横跨屋顶的最大距离并且协助支持顶梁和盘区。风雨棚的屋顶包括一条(3.3 ft)直径钢管，它被水平地放置北部区域，它们的角度大约为115度因而显得垂直。对象风雨棚的南墙壁则由屋顶的钢盘区形成。风雨棚的东部墙壁由反应器大厦形成，而北部墙壁则由反应器大厦和其具体段组合而来。西部墙壁支柱得到加固并被修缮了大部分区域，但其复杂结构的维护不但要求建筑现场的精确操作，还需要一架具有远程管理功能的塔吊辅助。它是在石棺的相片中经常被认为给予对象风雨棚的设施有效支持的部分。

切尔诺贝利核事故新之“石棺”计划

基本简介
　　新的安全禁闭 (NSC或新的风雨棚)是意欲的结构包含 核反应堆 在 切尔诺贝利, 乌克兰部分，其中毁坏一次灾难核事故 1986切尔诺贝利核事故，想法是防止反应器击毁漏放射性材料入环境。部分的 风雨棚实施计划 由资助 切尔诺贝利风雨棚资金NSC被设计包含 放射性 遗骸的切尔诺贝利单位4以后100年。 它意欲替换礼物 遏制结构亦称 石棺 在“在设计依据事故之外”毁坏了反应器4之后，或对象风雨棚，那仓促地被修建了 4月26日, 1986.
　　它也许似乎奇怪词“禁闭”使用提到新的风雨棚而不是传统“遏制”与交往 核能. 根据设计师，这是故意的和做了以意向强调是多数反应器主要焦点的“遏制的”区别放射性气体之间 遏制大厦和“禁闭”固体 放射性废物 那是新的安全禁闭的根本目的。

设计目标
　　新的安全禁闭(NSC)有如下设计目标：
　　◆转换被毁坏的ChNPP单位4成一个环境安全系统(即。包含放射性材料在站点进一步防止环境污染)
　　◆减少现有的风雨棚和单位4反应器大厦的腐蚀和风化
　　◆缓和现有的风雨棚或单位4反应器大厦的潜在的崩溃的后果，特别根据包含将是由这样崩溃生产的放射性尘末。
　　◆使能不稳定的结构的安全解构(即。 现有的风雨棚的屋顶)通过提供 遥远地操作 设备为他们的解构。

结构设计
　　NSC设计是曲拱被塑造的钢结构以内部高度92.5米(303.5 ft)，上部和更低的曲拱弦之间的中心的一个12米(39.4 ft)距离。 曲拱的内部间距是245米(803.8 ft)，并且外在间距是270米(885.8 ft)。 曲拱的维度是坚定的根据需要操作设备在新的风雨棚里面和退役现有的风雨棚。 结构的整体长度是包括13曲拱的150米(492.1 ft)分开装配了12.5米(41 ft)对形式12海湾。 结构的末端将由被装配，但没支持的垂直的墙壁密封，反应器大厦的现有的结构。
　　曲拱被修建筒形钢成员，并且是外在地穿的与三层数三明治盘区。 这些外在盘区在结构的端墙上也将使用。 内部，每曲拱将被盖 聚碳酸酯纤维 (Lexan)防止放射性微粒的储积在框架成员。曲拱的大部分将是商店被制造和被运输对汇编站点， 180米(590.6 ft)在反应器单位4西边。 每一支钢管将是高强度钢为了减少费用和汇编重量。 用于筒形成员的建筑的钢将有出产量没有少于2500 kg/cm ² (245 MPa 或35,000 PSI)。结构构成的更加广泛的曲拱的细节和设计在部分II.B.可以被发现。

基础设计
　　NSC的基础必须符合主要设计要求：
　　◆必须支持NSC的曲拱的重量
　　◆必须支持NSC可能滚动180米的铁路轨道(590.6 ft)从建造场所入地方在单位4。 因为上部土壤沉重沾染与核材料从
　　◆必须使相当数量开掘和切开减到最小成地面的上部层数灾害
　　NSC的站点轻微地倾斜，排列在海拔从+117.5米(+385.5 ft)在东部边对+144米(+472.4 ft)在西部边。 基础必须占这个区别，无需广泛站点成水平。必须建立的地面基础是独特的因为它在是大约2.5到3米的表面之下包含“technogenic层数” (8.2到9.8 ft)整体深度。 Technogenic层数由放射性污秽创造从事故并且包括各种各样的材料包括核材料、石头、沙子、沃土的沙子、混凝土(大概unreinforced)和建筑废物。 它被认为不可行确定土质技术这土壤层的特征。 由于此， technogenic层数的承重物产是由基础的设计unassumed。地下水位在ChNPP从+109.9米(+360.6 ft)在12月在5月动摇平均对+110.7米(+363.2 ft)平均。
　　几个选择为基础设计被考虑了为NSC，并且最后的设计指定了作为包括二4.50 m三条线由1.00 m (14.8由3.3 ft)基础盘区21米(68.9 ft)长和到达到高度+118米的4 m (13.1 ft)高桩帽(+387.1 ft)海拔。 这个选择被选择为了使基础的费用，裁减的数量入放射性土壤层数，工作者药量举起和风险减到最小对环境从进一步污秽。 基础轻微地不同在NSC将被修建和最后的休息区在单位4附近的区域之间。
　　特别考虑为为基础建筑需要的挖掘是必要的由于在土壤上部层数发现的高级放射线。对绳索被管理的劫掠的用途为前0.3米(1 ft)堆挖掘为切尔诺贝利站点被推荐了由NSC的概念性设计师。 这使工作者降低直接曝光到土壤的污染的部分。 更加深刻的挖掘为基础堆将是成功使用水力蛤蜊壳经营得下膨润土泥浆保护。基础被设计承受水平的加速度结构装载0.08 g以及承受由类F-1.5决定龙卷风。然而，结构的设计要求以后被上升承受类F-3.0龙卷风，造成独立地被执行评估类F-3.0龙卷风的作用在结构的在之外设计依据分析。

装配安置
　　NSC在以下步将被装配：
　　①在建筑期间，对象风雨棚的安定为了防止崩溃。
　　②基础的挖掘和建筑。
　　③汇编首先和第二在曲拱1成拱形形成海湾1，东部墙壁的设施。
　　④海湾1将滑东部容纳曲拱3和海湾2的建筑。
　　⑤随后完成结构的滑完全结构和增加曲拱和海湾。
　　⑥起重机和大维护设备的设施
　　⑦西部墙壁的设施。
　　⑧最后的幻灯片到地方结束单位4里。
　　⑨破碎、去污和辅助大厦的建筑
　　NSC将被修建180米(590.6 ft)在单位四西边和滑入地方。 实际滑结构沿基础路轨是一个困难的过程。 用于NSC的建筑的系统从平民获得 桥梁发射 并且 桥梁悬臂式 方法。二个选择为移动结构最初被考虑了： 水力插座 抓紧进行结构或者拉扯结构与大，多搁浅的钢缆绳。 然而，首选在每推挤以后将要求水力插座的拆迁。 这个拆迁过程将需要更多工作者互作用与系统和对辐射的更加巨大的工作者暴露。 第二个选择在少于24个小时被选择了，因为它将暴露工作者在更低的辐射药量和搬入结构它最后的位置。

解构设备
　　NSC设计包括从曲拱暂停的四台桥式起重机。 这些起重机全部移动东西向，并且中的每一台有间距42米(137.8 ft)。 总重量每台桥式起重机(包括射线，支架和满载)是155吨。
　　每台起重机可能运载各种各样互换性的支架。 支架的三个类型为NSC设计：
　　◆二个典型的举的支架，其中每一个以50吨运载量。
　　◆一个安全举的支架为人员的被保护的运输，以40吨运载量。
　　◆一个支架用一条挤撞的胳膊，扩大75米(246.1 ft)，可以符合各种各样的末端作动器有用为解构。
　　起重机的支架互换性允许最大的成员的自转由大约一个曲拱海湾解构，减少NSC的整体大小。在成员以后解构去除必须分割他们入片断足够小净化的起重机。 它预计多数解构元素的主要污秽将是宽松表面污染(主要尘土)并且可能主要被去除。 去污使用吸尘器将发生与 HEPA 过滤器， 喷钢砂处理 (为钢元素)，和翻挖(为具体元素)。 一次净化在最大程度上实用，片断为最后的处置进一步将被分割。 破碎工具包括等离子体电弧切口、火炬、金刚石圆切口轮子和金刚石导线切口。 为解构过程选择的工具被选择了在一定数量的因素的依据，包括： 单独和集体辐射暴露的低估，相当数量次要废物引起的，遥控操作的可行性，切口效率、防火安全、基建成本和营业成本。
　　确切的方法为处理解构过程引起的废物未被确定，并且也许包括本地埋葬在NSC之外为低放射性废料和长的期限存贮在NSC里面的中等和高放废物。 此时政策未制订至于燃料包含材料的处置和处理。

新馆结构
　　
　

材料解构
　　建筑物材料分成几个宽广的物质类型的元素：
　　①钢
　　◆平(屋顶盘区)
　　◆三尺寸(管子、捆，射线)
　　②钢筋混凝土
　　◆预铸
　　◆到位塑像
　　③残骸
　　◆钢结构和设备的片段
　　◆钢筋混凝土结构的片段
　　◆材料在切尔诺贝利事故以后增加缓和它的后果

福岛核危机升级考虑封堆

　　2011年，3·11日本本州岛海域地震发生后，多个地区遭遇重创，福岛核电站1号、2号、3号机组都发生了爆炸，福岛核电站一号和三号机组中心已经部分损坏，炉心有溶解可能性，但是在这个关键时刻，监控仪器还没有显示出机组炉心具体损坏情况。
　　2011年3月15日，机组的情况依然非常严峻。当日凌晨，2号机组尽管不断往内部灌注海水，但水位依然未能恢复。燃料棒完全暴露在冷却水位外的时间已将近8小时，加上昨天下午的3个小时，在2000度以上的高温下，燃料棒已经有十几个小时暴露在外，发生核熔解的可能性不断增加。
　　最为担心的是，如果海水依然未能灌注，压力逐渐升高，反应堆堆芯的溶解将会带来不堪设想的结果。因此，部分意见要求菅直人首相考虑最后的议案——在万不得已的时候封闭反应堆，就是所谓的封堆。
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　　记得1986年前苏联切尔诺贝利核电站发生泄露后，前苏联用混凝土前它的反应堆封起来，厚厚的，听说一共有20米厚。

　　核反應爐（英語：Nuclear Reactor）是一種啟動、控制並維持核裂變或核聚變鏈式反應的裝置。相對於核武爆炸瞬間所發生的失控鏈式反應，在反應爐之中，核變的速率可以得到精確的控制，其能量能夠以較慢的速度向外釋放，供人們利用。
　　核反應爐有許多用途，當前最重要的用途是產生熱能，用以代替其他燃料加熱水，產生蒸汽發電或驅動航空母艦等設施運轉。當前全部商業核反應爐都是基於核裂變的，其裂變產物可以生產核武器之中使用的鈽。

　　在反應爐里，一般用水做冷卻劑（輕水或重水），也有用氣體或融鹽的。冷卻劑通過泵浦在堆芯里循環流動，同時把通過裂變產生的熱傳遞出來。一般的反應爐的冷卻系統和熱機是分開的，例如壓水堆。也有的反應爐，蒸氣是有反應爐直接加熱得到的，例如沸水堆。

　　反應爐的輸出功率，或者說反應率，是通過控制堆芯內的中子密度和能量來控制的。
　　控制棒由熱、中子強吸收材料做成。如果有很多的中子被控制棒吸收，就意味著就少一些中子引發鏈式反應。因此，把控制棒插入堆芯，將會減慢反映速率，降低輸出功率。相反，將控制棒抽出，鏈式反應的速率將會增加，輸出功率也會增加。
　　在一些反應爐里，冷卻劑同時也起慢化的作用。慢化劑通過和快中子的碰撞，吸收中子的能量，是快中子能量降低，成為熱中子。而熱中子引發核反應的截面更大些。因此慢化劑密度高，將會增加反應爐的功率輸出。而溫度高，冷卻劑的密度會降低，慢化作用降低，反應速率下降。
　　也有一些反應爐里，冷卻劑會吸收中子，起到控制棒的作用。在這些反應爐里，可以通過加熱冷卻劑來提高反應爐的功率。
反應爐都有自動和手動的系統來防止意外事件的發生，當出現意外事件時，將有大量的中子強吸收材料注入，使反應爐關閉。

　　所謂的封堆就是指關閉核子反應爐,讓它不再繼續產生核子連鎖反應,也就不再供應或輸出能量!
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　　封——永久封闭（关闭）的意思。
　　堆——核电站的堆芯，也即电站核燃料棒所在的核反应堆。
　　封堆，就是指在核电站事故已经无法“挽救”的情况下，为防止核扩散，相关政府派出防核辐射的武装部队或专业人员，穿戴防护服装，携带大规模的机械设备，对已经无法“挽救”核电站，在现场（核电站）堆砌大量水泥，对其进行永久性封闭。
　　由于封堆所需水泥等防辐射材料特别巨大，因此这项工程实施起来，绝非易事，而日本，从无类似经验（中国也没有，只有美国和俄罗斯有过类似的“极少”经验）。特别需要指出的是，在封堆过程中，即使专业操作人员穿戴了防护服装，也很难完全避免核辐射的侵害……由此亦可看出一旦核电站到了需要“封堆”的时候，其事态之严重程度。
　　另，从目前（11年3月15日下午1:30）的发展态势看（4台机组全部爆炸起火），福岛核电站的封堆，或难避免。这也就是中国外交部今天宣布：将从日本重灾区撤出中国赴日人员的原因（撤侨）。
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　　维持反应堆不断运行的基本条件是必须保证反应堆内的核燃料能够产生链式反应，而链式反应能否产生，其最低限度是：核燃料的一个原子核在俘获一个中子产生裂变以后，平均至少再产生一个中子去引起另一个原子核发生裂变。也就是说，当新产生的中子数量与产生它们的直属上一代中子数量之比大于1或者稍大于1时就可以发生链式反应。如果其比值小于1，链式反应就不能维持。要做到增殖因素大于1或者稍大于1，主要与核燃料质量以及其它因素的组合有关系，刚好可以发生链式反应的组合，称为反应堆的临界点。