1号和3号机组：厂房内氢气爆炸

（在阅读本专题之前需要阅读《不必担心日本“核爆炸”》了解背景知识）

如图，在正常情况下，压力容器中的蒸气会被排出去发电，发完电后经过冷却变成水又回到容器中，但是由于失去电力供应，这个循环过程没法完成。核燃料产生的衰变热把水变成蒸气，使得容器内压力变大，而且随着水位下降，包裹核燃料的锆合金暴露在蒸气中，无法被水冷却，温度越来越高，当超过1200度时，锆合金会与水分子发生反应，产生大量氢气。容器内压力的增大会让容器壁难以承受，而且高压使得水无法注入，所以需要把蒸气排出去（尽管这个过程也会把放射性物质带出去）。蒸气先被排到抑压水池，水会把蒸气中的部分放射性物质滞留住，然后蒸气通过抑压水池上的阀门排到厂房里，蒸汽中的氢气与厂房中的氧气混合发生爆炸，炸毁了厂房，但是没有伤及安全壳（图中灰色部分）。…[详细]

2号机组：抑压水池爆炸，安全壳或受损

2号机组经历的本该与上述过程相同，但出乎意料的是，氢气在抑压水池部分就爆炸了，说明这个地方混入了空气。爆炸发生的详情没有披露，造成的后果也未知，这个爆炸有可能伤及安全壳，甚至有可能伤及压力容器，如果二者都被损伤，那么相当于给里面的放射性物质开了一个出口，这时候，只能祈求注水成功，使核燃料不至于熔化（核燃料是一种陶瓷，熔点2800度），完好的核燃料本身就可以滞留90%以上的放射性。

4号机组：核废料池冷却不足

福岛第一核电站有6座机组，4、5、6号机组都在例行检修，所以反应堆本身就是停止运作的，目前情况也很稳定，麻烦的是核废料池（乏燃料池）。在安全壳的外面、厂房的里面有一个核废料池，里面盛着水，用完的核燃料先要放到这个池子里冷却，因为废料中的铯和碘等元素还在衰变产生热量。由于电力故障或者别的什么原因，核废料池的水循环也出了问题，池子里的水被持续加热沸腾进而变成蒸气，这就和上述几个机组容器内的情况是一样的，只不过核废料池的外面既没有容器壳也没有安全壳，所以产生的放射性物质就直接排到外面了。15日，核废料池也发生了氢气爆炸，炸坏了厂房，这可能也是锆合金裸露在水外，温度升高与水分子反应产生氢气所致。另一种说法是，这是3号机组产生的氢气通过共用管道流入而引起。目前，日本官方正考虑用直升飞机或消防车向核废料池注水。

最坏情况分析

现在最可能的情况就是：1号、3号和2号机组通过蒸气排放排出了放射性物质；如果2号机组的容器壳和安全壳受损，则放射性物质也可以通过破损口排出；4号机组的核废料池本身就没有防泄漏外壳，产生的放射性物质直接排了出去。如果情况进一步恶化，达到的最坏情况可能是：1号、3号机组注水失败，核燃料熔化，跌落在容器壳上，将钢壳熔穿，然后跌落到安全壳上，再将钢筋混凝土壳（熔点1600度）熔穿，泄漏到外界；2号机组除了上述过程外，还可能两个壳子早就被炸坏，已经在源源不断的泄漏放射性物质；4号机组核废料池注水失败，核废料熔化直接排放放射性物质。

什么是核辐射

辐射可以粗略地分成两类，核辐射和电磁辐射。核辐射就是指一些元素（放射性元素），携带有很高能量的质子、中子、氦原子核、电子、光子等等，这些粒子可能脱离这些元素而射出去。如何脱离呢？有的是因为元素本身不稳定，比如《不必担心日本“核爆炸”》提到的铯和碘同位素，它们衰变的过程就是射出高能粒子的过程；有的是因为发生核裂变，一个大原子核分裂成几个小原子核，过程中射出粒子，核燃料铀235就是这样；还有的是因为聚变，几个小原子核合成大原子核，射出粒子；还有就是来自宇宙的高能粒子（宇宙辐射）。由于裂变和聚变往往是人为驱使的，所以日常接触不到这两种辐射，但是人体却不停的接受着衰变辐射和宇宙辐射。

现在福岛核电站的情况是，核燃料中铀的核裂变已经停止，但是核燃料中还有铯和碘等放射性元素，这些元素衰变得慢，可能飘到你的周围才射出粒子。…
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核辐射如何危害人体

粒子射出后，会打到组成人体细胞的分子，把分子结构破坏，这会产生三种结果：1、细胞受损坏掉，被人体分解、吸收、重新利用，不会造成很大伤害；2、打到生殖细胞，改变了染色体上DNA（基因）的结构，导致生育的后代是“怪胎”；3、打到体细胞，体细胞DNA发生变化，如果这种变化不能修复并且细胞仍然存活，就有可能出现细胞不受控制地复制的情况，就成了癌细胞。

结论就是，人体总在接受辐射；辐射未必会产生危害；更多的辐射会增加危害的概率。

如何应对核辐射

日常的核辐射，对人体产生危害的概率太小，可以忽略。如果遇到核电站泄漏这种非常规情况，也要看泄露出来的剂量大小，如上图所示，人体受辐射大于100毫希弗才有风险。对于泄露出来的放射性元素，我们要尽量把它们隔绝在皮肤外，衣服沾上了就把衣服换掉。如果皮肤也粘上了，就洗澡洗掉。当然更要防止吸入、或吃入体内。核电站泄漏后，“主力军”就有碘，而人的甲状腺是会吸收碘的，我们可以提前吃没有放射性的碘，甲状腺吸收到足够多的碘，就不会去吸收放射性碘了。怎样吃碘呢？方舟子给出了意见：在吸入放射性碘数小时前服用碘片可起到100%保护作用，在吸入的同时服用也基本可保护，所以没必要提前服用。碘片剂量（100毫克）远远超出碘的每日限量（一天1.1毫克），没事不要乱吃。…[详细]

目前普通人需要做什么

东京离福岛200多公里，辐射超标23倍，但也不过是每小时0.809微希弗，而坐飞机是每小时4.25微希弗。中国大陆离福岛最近的部分都有上千公里，虽然放射性元素的扩散与气候和风向等有关，但距离越远浓度越小是肯定的，所以中国大陆普通老百姓该吃吃，该喝喝，该上班上班，其它的都是瞎折腾。…[详细]

万一出现最坏情况呢

万一出现最坏情况，各机组的核燃料都泄露，会是什么局面呢？我们可以拿切尔诺贝利事故作类比。切尔诺贝利事故至少有两个方面比福岛糟得多，第一是控制棒没能插入反应堆，所以核裂变没有停止；第二是没有安全壳，爆炸后核燃料完全暴露了。而福岛完全暴露的是核废料，反应堆中的核燃料应该不会全都冲破安全壳，且都是裂变停止的状态，也就是说福岛情况再坏也要比切尔诺贝利好很多。切尔诺贝利造成的损害范围主要在几百公里以内，所以即便是福岛出现最坏情况，给中国大陆造成严重危害的可能性也很小。…[详细]

核爆炸”利用的是高纯度铀的倍增反应

只需要用一个中子轻柔地打铀235一下，铀235就可以发生分裂，分裂成两个或多个原子核，产生巨大能量。除此外，本次分裂还会再产生更多个中子，比如两个，这两个中子如果打到了附近的两个铀核，这两个铀核会继续分裂并产生4个中子，接着是8、16、32…产生成级数增加的中子和相应的伴随有大量能量释放的核裂变…这就是链式反应。

链式反应一经触发，势不可挡。百万分之一秒内，中子倍增的过程可以发生81次，引起2后面跟24个零那么多的铀核发生分裂。这个数目刚好是在广岛爆炸的那颗原子弹中发生分裂的铀核数目，在那个百万分之一秒中，被释放的能量相当于1300吨TNT。

但是这样倍增反应若想发生，铀235的浓度必须足够高，从地下挖出来的天然铀含99.3%的铀238和只有0.7%的铀235，生产核弹时，需要付出昂贵的代价去除杂质铀238，要求铀235的纯度在90%以上。 [详细]

核电利用的是低纯度铀的可控反应

核弹通过中子的倍增使得整个裂变在极短的时间内发生，但核电厂的反应堆则刚好相反。在反应堆中只有持续的链式反应，而没有倍增过程——在反应堆中，裂变释放2或3个中子，但平均只有一个中子会打击某个核，触发一次新的裂变，所以反应不会加速，核弹和核电的链式反应速度可以相差几千万倍。能量以不变的速率释放出来，将水加热，产生蒸汽；蒸汽驱动汽轮机，汽轮机驱动发电机，产生电能——除了燃料不同，核电厂做的事情跟火力发电厂也差不了许多。反应堆中一般只需要3%左右提纯的铀235，这样的纯度不足以产生原子弹那样的爆炸，所以即便反应堆失控，也不会有“核爆炸”，这和烈度白酒可以点燃，啤酒却不能点燃的道理一样。 [详细]

不是核燃料泄漏而是蒸气排放

核燃料所在的陶瓷块已经把98%的放射性物质滞留了，陶瓷块的熔点为2800度，物理化学性质稳定。陶瓷块外面又有锆合金，锆合金具有良好的密封性，能保证在长期使用中不使放射性裂变物质逸出，但温度达到1200度时会发生损伤。锆合金之外的容器由20cm左右厚的钢板制成，可以耐高压。容器外还有前述的安全壳，安全壳设计上可以承受在最严重事故情况下内部的水全部蒸发成气体所产生的压力。

当发生意外情况时，核反应堆里的控制棒会立即插入核燃料原件，控制棒具有吸收中子的效果，中子被吸收后，铀元素的链式反应就停了下来，所以热量不会持续的增加。但是铀元素的核裂变过程中产生了一些具有放射性的副产品，比如铯和碘同位素，这些元素的衰变过程中，也会产生热量。如果不能及时降温，这些热量会使得陶瓷块和锆合金融化而把放射性物质泄漏到容器，此时若排放蒸气，就会把放射性物质大量排到外面，所以既然工作人员选择排气，说明至少陶瓷块还未融化。

蒸气中含有少量放射性物质，但是对这样的排放量还不用太紧张

在经过陶瓷块和锆合金两层屏障后，仍然会有少量放射性物质进入容器，所以容器中的水或水蒸气携带有放射性物质。水蒸气携带的放射性物质本来就少，经过一定的过滤再排放就更少了，平常情况下根本不会对环境造成威胁。在平常情况下，生活在核电厂周围的人每年接受的核电站辐射小于0.01毫希沃特，而自然环境对人的辐射5天就能达到这个量。…[详细]

本次的蒸气排放，属于非常规动作，排放的量大，而且很可能锆合金已经部分融化，所以蒸气携带的放射性物质会更多，因此周边的辐射量大于正常值甚至超过设定的标准值都是可能的，但应该还不至于对环境或人体造成伤害，日本官方的说法也证实了这一点。…[详细]