日本核電站災難的思考 (3)

日本3.11大地震引起的福島核電站災難迄今已經三周多，顯然，事故還遠遠沒有得到控制，今天最新的報道，是日本決定往1、2、3號反應堆注入氮氣。早些時候，日本於4月4日往海洋中排放11500噸具有放射性的污水，並在多日努力後，稱已經堵住了往海洋中大量漏高放射性水的裂縫。

似乎“注入氮氣”的事情沒有引起國際社會和媒體的足夠關注。按照東電的解釋，注入氮氣是要預防止再度發生氫氣爆炸。所以我們推斷3個反應堆內都有大量氫氣的聚集，根據物理的原理，反應堆內氫氣的產生來源於核反應棒的封裝金屬鋯（Zirconium），在攝氏900度以上時，鋯 + 水 ==》氧化鋯 + 氫氣。所以，我們可以再合理推斷以下兩點：

1、 反應堆表面的溫度，在大量注水的情況下仍然在攝氏900度以上。

2、 氫氣產生的速度足夠快，以致於產生的氫氣不能夠很快散發。

那麼氧化鋯是怎樣的物質呢，從wikipedia來的知識：氧化鋯是固體材料，熔點在攝氏2715度。如果氧化鋯能夠附着在鋯封裝棒的表面，那麼可以形成一層保護膜，防止裡面的鋯再氧化。如果氧化鋯像鐵鏽一樣，成粉末狀，不能形成保護層，那麼裡面的鋯會繼續氧化，容易造成鋯封裝破裂。

再合理地往下推，如果鋯封裝破裂，鈾燃料就會泄漏，大量的鈾燃料落到反應堆的底部，反應堆中吸收中子的硼棒就無法介入鈾燃料之間。一旦中子無法被吸收，鏈式反應就可能重新在落入反應堆底部的鈾之間發生，產生更大的能量。形勢更加無法控制。

因為反應堆中仍然有大量的氫氣產生，氧化鋯應該沒有形成良好的保護層。所以福島核電站就面對這樣一種兩難的境地：繼續灑水，就繼續損耗鋯封裝，可能產生鈾泄漏（或許已經泄漏部分也未可知）。不灑水，溫度過高，可能融化鋯封裝（熔點為1855攝氏度）。

現有的辦法，只能繼續灑水，直到管道冷卻系統完全修復為止。如果在修復之前鋯封損壞到漏鈾的地步，後果會非常嚴重。