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切尔诺贝利:4号反应堆爆炸的那一夜
2026年7月4日灾难现场1 分钟阅读

切尔诺贝利:4号反应堆爆炸的那一夜

一场存在缺陷的安全测试,遭遇了操作员从未被告知的反应堆设计缺陷。结果便是:史上最严重的核灾难。

1986年4月25日至26日的夜里,切尔诺贝利4号机组的控制室正在进行一项此前已经失败过三次的实验。没有人预料到,这一次的结局会如此收场。

一座与其他电站并无二致的核电站

切尔诺贝利核电站坐落在乌克兰苏维埃社会主义共和国境内的普里皮亚季河畔,距离专为电站而建的普里皮亚季市仅几公里。这座城市约有5万居民,其中大多数是电站员工及其家属。到1986年,四座RBMK-1000反应堆已经投入运行,另有两座正在建设中。按照苏联的标准,这是一座年轻而现代化的城市,而这座电站也是当时的骄傲,是世界上最大的核电站之一。

RBMK反应堆的设计采用石墨来慢化核反应,用普通水冷却燃料通道,这种组合方式常见于苏联的反应堆,却不见于大多数西方反应堆。它有一个在那天夜里显得至关重要的特性:在低功率状态下,如果堆芯中的冷却水变成蒸汽,反应并不会像大多数反应堆设计那样趋于平静,反而会加速。工程师们称之为"正空泡系数"。这是反应堆的一个已知特性,但它在低功率下的危险性,并没有被所有需要知晓这一点的人充分理解或传达。

一再被推迟的测试

4号机组当时计划进行一次例行停堆,工程师们打算借此机会对涡轮机进行一项安全测试。问题很简单:如果电站失去外部电力供应,切断蒸汽后正在减速滑行的涡轮机,能否产生足够的剩余电力,维持冷却泵运转,直到柴油发电机启动接替?在核电站里,哪怕只是短暂失去冷却水,也可能酿成灾难,因此这个空档正是需要弥补的关键环节。

这项测试此前已在切尔诺贝利尝试过几次,但每次都未能得出有用的结果。这一次原本打算有所不同,电气系统也做了相应调整。但基辅的电网调度员要求电站推迟原定的停堆计划,以满足晚间的用电需求,于是本应在下午由已完全知情的白班团队进行的测试,最终拖到了午夜之后才进行,接手的是一支毫无准备、对反应堆在低功率下那种反复无常的特性也缺乏经验的夜班团队。

反应堆功率下降,且跌得太深

将反应堆功率降至测试所需的低水平,是一项极为精细的操作,而这次操作出了差错。功率下降的幅度远超计划,原因很可能是操作员失误与一种被称为"氙中毒"的现象共同作用的结果,氙中毒是指核反应的一种副产物不断累积,从而抑制链式反应。按照规程,此时本应放弃测试,但操作员们并未如此,而是设法将功率重新提升,为此抽出了控制棒作为补偿。

等到他们把反应堆稳定下来时,其运行功率只有测试所需水平的一小部分,而堆芯中仍然插入的控制棒数量,也远低于电站规程规定的安全最低值。当时坐镇控制台的是值班主管亚历山大·阿基莫夫和高级反应堆工程师列昂尼德·托普图诺夫。负责监督这次测试的副总工程师阿纳托利·佳特洛夫,坚持要继续进行测试,而不是中止测试改日重来。

凌晨1点23分

4月26日凌晨1点23分,测试开始。通往涡轮机的蒸汽被切断,涡轮机开始减速滑行,此时唯一驱动冷却泵运转的,就是它逐渐消退的惯性动能。随着流经反应堆的水流减缓,更多的水在堆芯内变成了蒸汽。在低功率、控制棒插入数量又严重不足的情况下,这正是RBMK反应堆最不该出现的状态。反应性开始攀升。

几秒钟后,阿基莫夫下令按下AZ-5按钮,这是反应堆的紧急停堆控制装置,设计初衷是将所有剩余控制棒全部推入堆芯,终止反应。托普图诺夫按下了它。接下来发生的事情,主要是根据仪表记录和后来的分析重建出来的,因为近距离目睹这一切的人没有一个活下来讲述细节。控制棒的顶端包着石墨,而不是像棒身其余部分那样完全由中子吸收材料构成,当这些石墨端进入燃料通道下部时,会先短暂地把水挤开,此后吸收段才能发挥作用。就在这短短几秒钟里,插入控制棒非但没有抑制反应性,反而使其升高。

对于一座本就因冷却水不足、控制棒过少而处于临界状态的反应堆来说,这短短几秒钟已经足够。功率在瞬间飙升至反应堆额定输出的数倍。燃料开始破碎,随之而来的压力剧增,很可能是一次蒸汽爆炸,紧接着几乎同时发生了第二次、威力更大的爆炸,将反应堆厂房撕裂开来。压在反应堆顶部、据称重达一千多吨的巨大钢筋混凝土盖板被掀飞,4号机组的堆芯就此完全暴露在天空之下。石墨慢化层随即起火,此后大约燃烧了十天之久,将放射性物质源源不断地送入高空大气之中。

应对

在反应堆循环泵附近工作的操作员瓦列里·霍德姆丘克当场遇难,他的遗体始终未能从废墟中找到。另一名电站工作人员弗拉基米尔·沙申诺克被从废墟中救出时已身受重伤,几小时后在医院不治身亡。

消防员在几分钟内就赶到了现场,攀上仍在燃烧着放射性石墨的瓦砾与屋顶,身上穿着普通的消防装备,对周围的辐射水平一无所知。电站员工和应急人员在那晚剩下的时间里,一边扑救火势,一边试图弄清究竟发生了什么,而他们所用的仪表根本无法测出此刻从敞开的反应堆中涌出的这种超高辐射水平,这让工作更加困难。包括阿基莫夫和托普图诺夫在内的多名消防员和控制室工作人员,在几小时内就吸收了致命剂量的辐射,此后几周内相继在莫斯科一家专科医院因急性放射病去世。

普里皮亚季的居民直到4月27日下午,也就是爆炸发生约36小时之后,才被撤离,当时他们被告知这只是暂时的疏散。大批公共汽车沿主干道排开,将数万人带离了这座城市,而他们中的大多数人此后再也没有回来居住过。此后几天内,电站周围划定了一个30公里的隔离区,至今仍受限制。

苏联政府直到4月28日才公开承认这起事故,此前瑞典福斯马克核电站的监测站在工作人员的衣物上检测到异常辐射,并将其来源追溯至苏联境内。即便如此,官方最初的声明也只有寥寥数语。

直白呈现的伤亡数字

爆炸本身以及随后几周内因急性放射病导致的直接死亡人数约为二三十人,几乎全是电站工作人员和消防员。长期的伤亡数字则确实存在争议。国际卫生机构估计,在受辐射影响最严重的人群中,最终将有数千人死于与辐射相关的癌症,而一些环保组织则认为真实数字要高得多。诚实的答案是:长期的完整伤亡数字根本无法精确测算,估算结果会因统计方法和统计人群范围的不同,而相差一个数量级。

到1986年底,许多后来被称为"清理人"的士兵和志愿者,以短班轮换的方式限制辐射暴露,在受损的反应堆上仓促建起了一座混凝土钢结构掩体。几十年后,一座巨大的拱形钢结构在现场附近建成,随后被滑移安放到已经老化的旧掩体之上,用以将这些废墟封存大约一个世纪。

调查结论

1986年发布的首份重要国际报告,在苏联方面大量参与的情况下,几乎将全部责任归咎于操作员:他们违反了规程,关闭了安全系统,并在不安全的条件下进行了一场未经批准的测试。就其所言而论,这些指控并非虚假。

1992年发布的修订报告,讲述了一个更为复杂的故事。报告确认操作员确实违反了电站规程,但同时也认定,反应堆本身在低功率下存在设计者比操作员更清楚的危险不稳定性,而且控制棒设计本身就带有缺陷,也就是插入瞬间那短暂的反应性飙升,据称部分苏联核专家早在1986年之前就已知晓这一缺陷,却始终没有加以修复,也没有向全苏联RBMK系列反应堆的操作团队清楚说明。包括佳特洛夫在内的三名电站高级官员,于1987年接受审判,因其在这场灾难中的责任被判处劳改营刑期。

最终这份更为平衡的结论,之所以令人不安,恰恰是因为它没有让任何一方彻底摆脱责任。一支疲惫且未被充分告知情况的团队违反了规程,硬是继续推进了一场本该放弃的测试。而他们操作的这座反应堆,存在一个其设计者早已知晓、却是那天夜里控制室里的人所不知道的缺陷。

快速解答

关于本话题的常见问题

切尔诺贝利事故是什么原因造成的?

一场深夜进行的安全测试出了差错:操作员在插入的控制棒数量过少的情况下,引发了功率的骤然飙升。RBMK反应堆的设计意味着这种飙升不会自行减弱,反而会持续扩大;而本应用来让反应堆停止运行的紧急关闭按钮,由于控制棒设计中一个操作员从未被告知的缺陷,反而在短时间内让情况变得更糟。

切尔诺贝利事故造成了多少人死亡?

两名电站工作人员在爆炸发生后几小时内死亡,另有约二十多人,主要是消防员和操作员,在数周内死于急性放射病。因辐射相关疾病导致的长期死亡人数则存在严重争议,国际卫生机构与环保组织给出的估计从几千人到几万人不等。

切尔诺贝利事故本可以避免吗?

可以,而且不止一个层面可以避免。当测试因严重延误而落到一支毫无准备的夜班团队手中时,本可以直接取消;而反应堆在低功率下已知的设计不稳定性,本就应该让这项测试从一开始就不被允许进行。据称,苏联工程师早在多年前就已知晓控制棒的这一缺陷,却始终没有更新电站的操作规程。

官方调查对切尔诺贝利事故得出了什么结论?

1986年由苏联主导的首份国际报告几乎将全部责任归咎于操作员失误。而1992年的修订报告则将大部分责任转移到RBMK反应堆本身的设计缺陷上,包括其在低功率下的表现以及控制棒中存在的缺陷,并得出结论:操作员在自己毫不知情的情况下,就已经注定要失败。

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