编者按（8/15/22）： 近期在乌克兰扎波罗热核电站周围发生的炮击事件，再次引发了人们对该核电站受损的担忧。俄罗斯军队在三月份首次袭击该设施时，就曾引发了这种担忧。
世界各地的人们通过直播的安全摄像头观看到，俄罗斯军队在当地时间周五上午袭击并占领了乌克兰的扎波罗热核电站——欧洲最大的核电站。新闻报道称，在炮击和枪声中，该综合设施内的一个培训设施起火，随后被扑灭。该事件引起了世界各国领导人和核专家的警惕，他们担心可能发生有意或无意的反应堆损坏，从而导致辐射泄漏，或者在最坏的情况下，导致反应堆堆芯熔毁。
国际原子能机构（IAEA）总干事拉斐尔·格罗西告诉联合国安理会，该核电站在袭击后运行正常，并表示没有放射性物质泄漏。但他和其他核专家警告说，随着冲突的继续，乌克兰的该核电站和其他核电站存在发生事故的危险。
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大众科学 采访了美国科学家联盟核电安全主任埃德温·莱曼，以解释在战时对这类设施的担忧，并讨论一些已采取的安全措施。
【以下是采访的编辑文本。】
扎波罗热核电站拥有哪种类型的反应堆？它们与切尔诺贝利或美国核电站的反应堆有何不同？
扎波罗热的六个反应堆被称为 VVER-1000 型，它们由轻水（普通水）冷却和慢化。因此，在这方面，它们类似于美国的压水反应堆。它们比早期型号的[这类反应堆]更先进一些，因此它们确实具有一些更符合现代安全理念的特性——但并非完全如此。它们与切尔诺贝利型反应堆（称为 RBMK）不同，后者使用不同的慢化剂材料——石墨——并且存在许多技术缺陷，这些缺陷导致了 1986 年[切尔诺贝利]事故的发生和严重性。因此，切尔诺贝利发生的事故类型，本质上是功率瞬变，在轻水反应堆中非常不可能发生。
在任何核反应堆中，其目的是在燃料中维持核裂变链式反应，从而产生热量和额外的中子，这些中子用于传播链式反应。当铀原子裂变时，它们会释放热量，因此燃料会变热。在这种类型的反应堆中，水被泵入堆芯并通过堆芯加热，然后转移到另一个高压回路中。然后，它被转移到另一个蒸汽发生器系统中，在那里水变成蒸汽，蒸汽再驱动涡轮机运转。
这些[扎波罗热反应堆]是在苏联设计的，其历史可以追溯到 1980 年代初期。因此，它们已过使用期限，但乌克兰人延长了它们的许可证。
反应堆的年限是否是此处安全考虑因素之一？
是的，这始终需要考虑在内，因为它们获得了许可证延期。它们在一定程度上进行了翻新，但总有一些系统是无法更换的。例如，容纳反应堆燃料的容器——随着时间的推移会变得脆化——这在某些类型的事故中会构成风险，因此您确实需要将其考虑在内。
扎波罗热核电站。图片来源：Dmytro Smolyenko/Future Publishing via Getty Images
这类反应堆会配备哪些类型的安全系统来应对事故？
任何核反应堆的最大危险在于燃料的冷却以某种方式中断，因为如果没有足够的冷却，燃料会升温到可能自我破坏的程度。这就是 1979 年宾夕法尼亚州的三里岛[核电站]发生的事故（程度较轻），以及 2011 年日本福岛[核电站]发生的事故（程度更严重）。此外，这些核电站将乏核燃料存储在厂区内——其中一些燃料存储在冷却水中，冷却水也必须用泵补充。
现代的这类反应堆具有应急堆芯冷却系统，这样，如果冷却管道出现破裂，它们就有系统可以直接注入应急冷却剂。而且这些 [VVER-1000 型] 反应堆确实具有这类系统，这与早期版本的苏联反应堆不同。
除了管道破裂外，还可能发生电力丧失，福岛[核电站]就受到了电力丧失的影响。这些核电站通常从电网获取电力来运行其系统，如果电力中断，它们必须依靠应急柴油发电机提供的备用电力。每个反应堆有三个应急柴油发电机，还有几个额外的，因此该核电站有很多备用柴油发电机。但是，总是存在发生某种情况的可能性，导致多个机组同时失效——就像福岛[核电站]那样，该厂址被洪水淹没，即使他们有大量的备用柴油发电机，它们也停止了运行。福岛[核电站]事故后，与许多其他国家一样，乌克兰制定了额外的措施来应对福岛[核电站]式的事故，即长时间的电力丧失。其中包括购置额外的移动泵，这些泵不需要电力，而是使用柴油燃料运行。
在这些核设施内或附近发生战斗的主要担忧是什么？
显然，存在许多不同类型损坏的可能性：要么是对核电站系统、安全系统、基础设施的直接破坏性损坏，要么是对场外电力等支持系统的间接损坏。而且[存在]火灾的可能性，火灾会蔓延并使仪表控制系统失效。如果您担心这座核电站真的有可能处于战区中心，那么很少有针对这些情况的应对措施。
我想寓意是，如果您想潜在地严重损坏核电站，您不必攻击安全壳，安全壳是最坚固的部分。还有其他一些系统没有得到很好的保护。但即使是这些安全壳也未必能够承受某些类型的军事攻击。即使它们没有被破坏，它们也可能剥落，导致混凝土掉落到反应堆容器上。或者，强烈的振动也可能造成损坏。
在这次袭击之前，核能界是否越来越担心会发生类似事件并可能导致事故？
这有点像一种不言而喻的恐惧。一直以来，有些人提出了这个问题，但这些担忧基本上被忽视了。关于核电，您可能会有很多担忧，其中一些担忧似乎非常不可能发生——而且在它们发生之前，人们往往会忽视它们。而这就是一个例子。
为了使商业核电站能够经受住军事冲击而对其进行加固的成本可能高得令人望而却步。在核时代的初期，像爱德华·泰勒[一位理论物理学家和曼哈顿计划的成员]这样的人认为核电站需要建在地下。
如果扎波罗热核电站发生损坏，可能会发生哪种类型的爆炸或辐射泄漏？
这取决于事故的演变过程、严重程度以及是否可以采取这些紧急措施。在最坏的情况下，如果您遇到无法缓解的冷却能力丧失，核燃料可能会过热熔化，并烧穿容纳它的钢制反应堆容器，然后掉落到容器底部。在这种情况下，安全壳是反应堆中放射性物质与环境之间唯一的剩余屏障。它的设计目的是承受某些类型的事件，而不是其他类型的事件。
在三里岛[核电站]，堆芯部分熔化，但操作人员及时阻止了事故——在事故达到熔穿反应堆容器的程度之前。但即便如此，从损坏的燃料中，还是产生了很多放射性气体，这些气体不得不排放出去，尽管它们的放射毒性相对较低。如果安全壳没有被破坏，它们确实会泄漏——没有建筑物可以做到完全密封。但这种泄漏的设计和测试目的是使其保持在相对较低的水平。[在]美国，对于事故可能造成的公众暴露程度有一个监管限制，安全系统和安全壳的设计就是为了满足这个限制。但是，再说一次，这假设了关于事故性质的某些情况，这些情况可能被证明是错误的或可能被超出，例如福岛[核电站]事故。
我认为，切尔诺贝利[核电站]那种特殊的释放类型——释放量非常大，被注入高层大气并广泛扩散——对于像这样的反应堆来说，可能不太可能发生。如果您看看福岛[核电站]，释放量较小，而且它们没有扩散到那么大的区域。这当然是一个区域性问题。但是，如果多个反应堆同时受到影响，如果乏核燃料受损，如果安全壳被机械破坏，那么一切都无法预测了。
报告表明，在俄罗斯接管乌克兰切尔诺贝利[核电站]厂址后，其工作人员仍在工作，但一直无法轮换。如果轮班人员无法互相接替，那么切尔诺贝利[核电站]和扎波罗热[核电站]的担忧是什么？
嗯，拥有充分休息的操作人员至关重要，因为他们必须执行的任务很复杂，而且他们需要保持警惕。您必须确保对疲劳进行监控。如果核电站工作人员得不到任何休息，无法回家，并且在压力下工作，这是一个危险的组合。必须为此制定措施。
战斗人员和国际原子能机构需要做什么？
国际原子能机构在这一领域没有太大的权力，我看到总干事格罗西正在为此苦苦挣扎。他提出要去切尔诺贝利[核电站]谈判达成某种协议。但目前尚不清楚具体内容，而且这将取决于各方的意愿。这意味着要在军事冲突的背景下解决这个问题。
乌克兰和俄罗斯已在特定区域就临时停火达成协议，以确保人口的安全通行，在就核电站的运营方式达成某种协议之前，他们可以效仿这种做法。
这引发了这些难题，即乌克兰会在多大程度上阻止军事接管核电站以及潜在的损坏。