日本核电站灾难的思考 (3)

日本3.11大地震引起的福岛核电站灾难迄今已经三周多，显然，事故还远远没有得到控制，今天最新的报道，是日本决定往1、2、3号反应堆注入氮气。早些时候，日本于4月4日往海洋中排放11500吨具有放射性的污水，并在多日努力后，称已经堵住了往海洋中大量漏高放射性水的裂缝。

似乎“注入氮气”的事情没有引起国际社会和媒体的足够关注。按照东电的解释，注入氮气是要预防止再度发生氢气爆炸。所以我们推断3个反应堆内都有大量氢气的聚集，根据物理的原理，反应堆内氢气的产生来源于核反应棒的封装金属锆（Zirconium），在摄氏900度以上时，锆 + 水 ==》氧化锆 + 氢气。所以，我们可以再合理推断以下两点：

1、 反应堆表面的温度，在大量注水的情况下仍然在摄氏900度以上。

2、 氢气产生的速度足够快，以致于产生的氢气不能够很快散发。

那么氧化锆是怎样的物质呢，从wikipedia来的知识：氧化锆是固体材料，熔点在摄氏2715度。如果氧化锆能够附着在锆封装棒的表面，那么可以形成一层保护膜，防止里面的锆再氧化。如果氧化锆像铁锈一样，成粉末状，不能形成保护层，那么里面的锆会继续氧化，容易造成锆封装破裂。

再合理地往下推，如果锆封装破裂，铀燃料就会泄漏，大量的铀燃料落到反应堆的底部，反应堆中吸收中子的硼棒就无法介入铀燃料之间。一旦中子无法被吸收，链式反应就可能重新在落入反应堆底部的铀之间发生，产生更大的能量。形势更加无法控制。

因为反应堆中仍然有大量的氢气产生，氧化锆应该没有形成良好的保护层。所以福岛核电站就面对这样一种两难的境地：继续洒水，就继续损耗锆封装，可能产生铀泄漏（或许已经泄漏部分也未可知）。不洒水，温度过高，可能融化锆封装（熔点为1855摄氏度）。

现有的办法，只能继续洒水，直到管道冷却系统完全修复为止。如果在修复之前锆封损坏到漏铀的地步，后果会非常严重。