最近，俄乌冲突有可能引发核战争的言论甚嚣尘上。1月27日，世卫组织发布了一份用于应对辐射和核紧急情况的关键药物清单，其中包括了稳定性碘和亚铁氰化铁。稳定性碘就包括碘化钾，亚铁氰化铁就是普鲁士蓝的学名。这个消息一发，可了不得了，恐慌情绪一下子蔓延全球。从西方到中国，都开始疯狂抢购碘化钾。前些天朋友圈里那些倒卖口罩、辉瑞药和蒙脱石散的黄牛也是闻风而动，纷纷化身“碘片大师”。好家伙，蒙脱石散咱到现在还没用上呢，新鲜玩意是层出不穷啊。顺便说一句，为啥只抢碘化钾不抢普鲁士蓝呢？因为普鲁士蓝是处方药，买不着。唉，这场景，我好像在哪见过。当初日本福岛核电站泄露那阵，有谣言说多吃盐就可以防辐射，一帮人听风就是雨，把市场上的盐抢购一空，那帮人和现在囤碘化钾的怕不是一波人吧，十二年前囤的盐是不是到现在还没吃完呢？在这里我想问一下，假设真的要爆发核战争了，大家准备做点啥？反正如果是我，我会选择把所有钱都花完，抓紧时间狠狠享受一把，然后静候世界进化到石器时代，跟我有一样想法的小伙伴可以扣个1。不过，很多朋友对核能的概念，也就是知道原子弹，知道核电站，知道这东西很厉害，但对核能的原理，为啥这么厉害，核电站为啥会出事故，了解得并不多。天籁之音，赛雷话金，今天咱们就来聊一聊当今世界核能技术发展使用的状况。
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先来说说，为啥世卫组织会建议备碘化钾呢？因为在发生核爆炸之后，大量放射性物质会四处飘散，其中有一种致命物质，叫做碘131。碘131不仅可以在空气中飘散，也可以流入大海，污染海水和海洋生物。放射性碘131通过人类的呼吸和饮食进入人体内部，会沉集在甲状腺内，从而引发甲状腺癌。一旦人体面临碘131的威胁，就需要服用碘化钾片。碘化钾中含有的稳定型碘127，这是一种无放射性碘。服用碘化钾片后，甲状腺就可以吸收碘127，使甲状腺内的碘达到饱和，这样，处于碘饱和状态的甲状腺就不会再吸收有害的放射性碘131了，如果碘131已经进入体内，在四个小时内服用碘化钾也能起到稀释作用。不过，碘化钾片虽然是非处方药，也不能乱吃。因为人体能正常吸收的碘量是非常有限的，碘摄入的推荐剂量是12岁以上的人一天150微克，6到12岁儿童一天120微克，孕妇和哺乳期妇女多一点，一天250微克。计量单位都是微克，1微克等于一千分之一毫克、一百万分之一克。而真要是发生了核辐射紧急事件，需要服用碘化钾的时候，一粒碘化钾片的剂量是130毫克，其中含碘100毫克，这本身已经是正常剂量的几百倍了。这个剂量，最多连续服用十天，就不能再吃了，否则就会伤害到甲状腺，所以过量囤碘根本没用，吃不了多少。这跟当年抢盐是一个道理，抢的盐是碘盐，也是为了防放射性碘131。但是，一公斤碘盐的含碘量，也只有35毫克，要防辐射，需要100毫克的碘，也就是说，将近三公斤盐的含碘量才能达到这个数，但是人一天能摄入的盐最多5克。一口气吞三公斤盐，嗯，这画面不敢想象。
我们先简单梳理一下核能的原理。大家都知道，人类使用核能是从军事领域开始的，然后再延伸到民用领域，也就是核能发电。传统火电厂是用煤炭烧水制造蒸汽，将热能转化为电能，核电厂发电也是利用蒸汽，只不过，将煤炭改成了更加环保清洁的核燃料。燃料是一种名叫“铀235”的物质。在核反应堆内，铀235原子核会在遭到中子的冲击后产生分裂，分成两个质量较轻的原子核，同时释放出三个中子，这三个中子再去冲击其他原子核，其他原子核分裂，也释放中子，继续冲击更多原子核，这个连锁反应，就叫做“核裂变”。每个原子核分裂之后，分成两个质量较轻的原子核，在这个过程中，质量就出现了亏损。质量的亏损会以能量的形式释放，这个就叫“原子能”。爱因斯坦提出质能方程：能量=质量×光速²。光速，是每秒299792458米，无论多小的质量亏损值，乘以光速的平方，那都是天文数字。这样的裂变反应产生的能量当然是惊人的，用在军事上，那就是原子弹，用来发电，就是核电厂。只不过二者的区别在于铀235的浓度不同。核电站的铀235浓度有2-3%就够了，一般不超过4%，而原子弹为了保证反应的烈度，铀235浓度需要超过90%。也就是说，提升铀235的浓度，是研发核武器的关键。
说完了核能的原理，现在说说核电站是怎么出事故的。历史上最大的核灾就是1986年前苏联切尔诺贝利核事故和2011年日本福岛核事故。切尔诺贝利共有四个机组，使用的都是“石墨慢化沸水反应堆”，重点是石墨。石墨是干嘛用的呢？由于中子的运动速度太快，反而导致它们难以捕捉到原子核产生冲击，石墨就起到了慢化作用，让中子的运动速度慢下来，捕捉到原子核，产生核裂变。换言之，石墨会更好地促进核裂变发生。在反应堆的堆芯内，燃料铀235被以二氧化铀的形式做成长条形的燃烧棒，燃烧棒外面裹着一层石墨，这些燃烧棒就相当于反应堆的油门。有油门就得有刹车是吧，核反应堆的刹车系统由211根以碳化硼制成的控制棒构成，硼具有很强的吸收中子的能力。负责刹车的控制棒与负责加油的燃烧棒位置是交叉的，需要刹车的时候，控制棒插下去，插进这些燃烧棒之间，就可以吸附中子，不再冲击原子核，这样裂变也就停止了。
不过，核反应堆这么大的一辆车，正在高速行驶，踩了刹车，也不可能立马停下来是吧，裂变虽然停止了，但是之前产生的一大堆副产物还在释放热量，这样就需要继续灌水，冷却堆芯，否则堆芯就有融毁的风险。用来灌水的水泵，平时依靠核电厂外的电源供电。但作为苏联最大的核电站，在设计时需要考虑一切极端情况。比如，在爆发战争或大规模灾害时，外面的电力系统被破坏了，没法给水泵供电，该采取什么应急措施。于是，核电厂给水泵配备了柴油发电机，作为紧急情况下的电源。但柴油发电机有一个缺陷——启动需要一分钟的时间。在日常生活中，一分钟很短，但是对于核反应堆来说，如此巨大的热量释放，如果有一分钟没有水来冷却，就有可能造成非常严重的后果。针对这个缺陷，核电站的专家们提出，在这一分钟里可以利用反应堆内靠惯性继续转动的涡轮给水泵供电。这个设想在理论上是可行的，但需要通过实践测试来证明。问题就出在了这个测试上。
安全测试一共进行了三次，全都没有成功，涡轮的惯性没能给水泵提供足够的电能。第四次测试安排在1986年4月25日，在切尔诺贝利4号反应堆进行。反应堆的正常运行功率是3200兆瓦，测试时则需要降低到700兆瓦，降低的方法是插入更多控制棒或者让控制棒插得更深，也就是慢慢踩刹车。当天，反应堆功率按照计划开始下调，到了中午，降到了1600兆瓦。这时候，出了个意外，基辅的一个发电厂出了故障，如果测试继续的话，基辅的电就不够用了，于是，经过电力部门的协商，核电站不再降低功率，维持1600兆瓦运行，等到夜里用电高峰过去，再进行测试。这样一来，测试的操控者，就从白天业务精熟的人员，变成了值夜班经验不足的新手，负责指挥测试的是副总工程师迪亚特洛夫。夜里11点，测试人员按照计划降低功率，本来是慢慢下调，结果功率不受控制地从1600兆瓦迅速降到了30兆瓦，这几乎就是停堆了。为啥会这样呢？原来，在核裂变过程中，会产生大量的氙135，这种物质吸收中子，如果在正常功率下，巨量释放的中子可以很快把氙135喂饱，但这次，核电站以一半的功率运行了一下午，释放的中子数量不足以中和氙135，另外，作为冷却剂的水也同样会吸收中子，只有在高温下产生水气泡才能中和水吸收中子的能力。但现在功率低了，气泡少了，自然就阻碍了反应发生。也就是说，由于低功率运转，在氙135和水的共同作用下，反应堆停了。面对这种状况，只有两个解决方案：一是直接停堆，等待氙135衰变，氙135的半衰期是9个小时，等过了9个小时，就不会吸收中子了，到时候再重新启动测试；二是拔出控制棒，促进核裂变，释放更多中子中和氙135，把功率提回700兆瓦，继续测试。负责指挥的副总工程师选择了第二种。为了赶紧提升功率，测试人员把负责刹车的控制棒一根一根拔了出来，只剩下6根没拔，但是安全章程上规定，堆芯里至少要留30根控制棒，而且为了强化反应，一共六个水泵，其中两个还被关了，目的就是给堆芯迅速加热。悲剧，就在违规操作中上演了。
4月26日凌晨，测试开始，涡轮机还是没能给水泵供应足够的电力。由于控制棒几乎全部被拔出，中子释放的速度惊人，堆芯里的水在高温下迅速蒸发，气泡越来越多，温度不断升高，无法冷却，导致核裂变反应极其剧烈，反应堆功率急剧升高，超过了正常标准。操作人员发现情况不妙，赶紧猛踩刹车，要把控制棒插回堆芯，降低功率。刚才我们说过，由碳化硼制成的控制棒之所以有刹车功能，是因为硼这种物质可以吸收中子，阻止裂变继续进行。控制棒的设计，上半段是碳化硼，下半段却是石墨。为什么这样设计呢？因为在一般情况下，并不会把控制棒完全拔出堆芯，而是处于半插入状态，下半段的石墨继续在堆芯里强化反应，需要刹车时，加大插入深度就可以了。但事故当夜，值班的操作人员没有经验，在提升功率时把控制棒完全拔了出来，现在往回插，先进入堆芯的是负责加速的石墨，而不是用来刹车的硼！本来反应堆功率就已经爆表了，再一接触二百多根石墨棒，就是火上浇油。这就相当于在悬崖边上急踩刹车，结果一脚轰到油门上了！更要命的是，堆芯内的高温已经扭曲了控制棒插入的通道，控制棒插到三分之一，就进不去了！反应堆功率一下子暴增到33000兆瓦，额定功率的十倍。另外，输水的管道是锆合金制成的，在高温之下，水蒸汽与锆形成反应，生成大量氢气。七秒之后，蒸汽压力剧增到了极限，一下子掀开了反应堆重达两千吨的顶盖，堆芯里的氢气与空气接触，又引发了氢气爆炸，终于彻底炸毁了堆芯，堆芯里的石墨和其他反应物倾泻而出，烧起了熊熊烈火，高剂量的核辐射弥漫在空气中，人类历史上最大的核灾害就这样降临了。
事故发生后，苏联紧急调动了50万救灾人员，包括军人、消防员、工人、医生等等行业，在核辐射面前，这些英雄们舍生忘死，众志成城，用几个月的时间处理了这场弥天大祸。这次事故确实暴露了苏联的许多问题，但最终把事故的影响范围基本控制在了本国范围内。相比苏联对切尔诺贝利事故的处理，日本对福岛事故的处理就显得非常不负责任，他们要拉全世界背锅，公然要把核废水排进太平洋里。
2011年3月11日，由于一场9级大地震，日本福岛第一核电站发生泄漏事件。福岛第一核电站归属东京电力公司管理，属于民营。地震发生后，电力系统瘫痪，核电站内启用了柴油发电机紧急供电，但四十多分钟后，地震引发了海啸。核电站的防御设计可以抵挡5.7米高的海浪，但事故当天，冲向核电站的海浪达到了14米之高，远远超出了核电站的防御能力。海水一下子破坏了站内的几乎所有设施，柴油发电机又在地下室，都被淹没了。核电站里的设备全用不了，站外方圆几十公里都被地震海啸打成了废墟，严重阻滞了救援车赶来的速度，几个核反应堆虽然已经紧急停堆，但由于没有电力供给水泵给堆芯灌水降温，导致堆芯在无法散去的余热作用下继续升温，而且这些余热持续作用的时间很长，可以达到几十小时，最终导致严重后果。同时，在高温水蒸气与锆的作用下，堆芯内产生了大量易爆炸的氢气，这又是一大危险因素。另外，停电不仅导致反应堆无法降温，连反映反应堆状况的各项数据仪表盘也都死机了，操作人员全变成了睁眼瞎。到了地震发生的第二天，3月12日，时任日本首相菅直人亲自拍板，打开排气阀门，将反应堆内的蒸汽排出去，降低堆芯的压力，同时就地取材，向堆芯注入海水进行降温。但这样做，就是主动把反应堆里的放射性物质排放到空气中了。下午两点半，核电站宣布排压成功，但就在一个多小时之后，1号反应堆内氢气爆炸，厂房安全层的混凝土都被炸开，大量放射性物质外泄。在后面的三天里，3、4号反应堆相继发生了同样的氢气爆炸。三个反应堆堆芯熔毁，巨量放射性物质污染了作为冷却剂的海水，这就是他们现在要排放的核废水。再加上福岛核电站地势低，不断有大量地下水渗入，这些水就都成了核废水。在事故之后，每天新增140吨核废水，到了2021年4月，日本政府宣布将核废水排入大海的时候，废水储量已经达到了125万吨。
福岛事故虽然是因为地震海啸而起，但不容忽视的是，核电站内部也存在着巨大人为缺陷。在事后对核电站的调查中发现，东京电力公司曾经编造29起虚假检查报告，其中16件存在安全问题，包括不符合法规和技术标准、隐瞒和伪造报告的、采取不适当的自主检查方法等。另外，最先爆炸的1号反应堆，已经服役超过四十年，但反应堆的标准服役时间上限是二十年，1号反应堆堆芯本就已经出现了大量老化问题，但东电公司一直置之不理。另外，在事故发生前，东电公司还被屡次曝出过篡改辐射污染数据的丑闻，福岛1号反应堆主蒸汽管流量计测得的数据曾在1979年至1998年间先后28次被篡改；1995年，在同属东电公司旗下的柏崎刈羽核电站4号反应堆，测定废气中放射能的数据时，测定结果“低”被改为了“极其微量”。现在，他们又声称，准备排入大海的核废水是经过严格处理，祛除了放射性物质，标准已经达到可以饮用的级别，这话日本人自己信吗？如果相信，那你们自己咋不喝呢？125万吨水，日本有1.26亿人口，每个人分它二十斤，一个星期就喝完了，你们咋不喝呢？另外，我还有个疑问，经过处理的水排入大海了，那么那些处理出来的放射性物质又怎么安置？
日本政府之前曾讨论过5种处理核废水的方案：除了排入大海之外，还有变成水蒸气排入大气、沿地下管道排入地底深处、电解处理、以及将其固态化埋入地底。在这5种方案中，将核废水经过处理排入大海是成本最低的一种，预估需要17亿到34亿日元，约合人民币1.02亿到2.03亿元；变成水蒸气的技术难度比较高，很难做到与放射性物质完全分离；沿地下管道排入地底2500米的深处，虽然这样确实辐射不到地表了，但很可能污染地下水；电解处理呢，把水分解成氢和氧排放出去，但日本人说这需要的电量太大，太贵了；至于固态掩埋，那就更贵了，当年苏联采用的就是这种方法，建造了一座巨大的石棺将反应堆罩在里面，日本政府显然不愿意选择这种在他们看来“性价比低”的事，固态掩埋的预估成本是排入大海的几十倍甚至上百倍，想来想去，还是排入大海最“划算”。他们承诺，会清除核废水中的绝大部分放射性物质，但最顽固的“氚”无法清除，在排水之前，他们会把氚的浓度稀释到日本国家标准的四十分之一，并且接受国际原子能机构机构的调查。但是，一来如此大量地向海洋排放核废水，之前谁也没干过，不知道后果究竟怎么样；二来日本政府一向信誉“良好”，行事“文明”，秉承“躬匠精神”，他们是不是真的能做到严格按照标准处理，就不好说了，这也正是国际社会反对他们排水的原因。
福岛核泄漏过去了十二年，但日本还准备继续影响世界三十年，要从今年开始分三十年把核废水排入大海。不过，核灾害虽然可怕，我们却也不必谈核色变。核能发电不产生污染和二氧化碳，更加环保、清洁。而且，目前全球都面临着能源危机，核资源远比矿石资源丰富。现在世界上的铀储量大约有417万吨，数字看着不大，世界煤炭储量有1万亿吨呢。但1千克铀所能产生的能量，相当于2400吨标准煤释放的能量，这是二百四十万倍的差距啊！在能源危机面前，核能是世界各国都不会放弃的宝贵资源。
总而言之，核能非常值得开发利用，只是由于它本身能量巨大，也会给使用它的人带来风险。但不能因为风险而弃用，那就是因噎废食了。切尔诺贝利和福岛的事故，都有很大的人祸成分，给全世界提供了前车之鉴。核事故带给我们的思考，是提高防范意识，是对核电站谨慎建设，而不是考虑应不应该使用核技术。至于真要身边发生了核事故或者核战争，那还是那句话，想也没用，纯粹是杞人忧天，别琢磨那么多了，吃好喝好最实际。2019年，国务院新闻办公室发表了《中国的核安全》白皮书，提到：原子的发现和核能的开发利用，给人类发展带来了新的动力，极大增强了人类认识世界和改造世界的能力。同时，核能发展也伴生着安全风险和挑战。人类要更好利用核能、实现更大发展，必须应对好各种核安全挑战，维护好核安全。这才是我们对核技术的正确态度。好了，今天的节目就到这里，喜欢的小伙伴记得三连加关注，咱们下期再见，拜拜。
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