福岛：4号反应堆乏燃料池开始提取工作
2013年11月19日
建议：
在阅读我于2013年11月19日所记录的内容之前，我强烈建议您先观看这两段视频，它们回顾了福岛第一核电站的建设过程，这是日本最强大的核电站（装机容量4700兆瓦）。
严格来说，这甚至不是宣传视频。它展现的是一个充满胜利感的日本，坚定地面向未来（核电站建设始于1966年）。影片描绘了一个高科技、光明灿烂的未来。但请不要忘记，沸水反应堆并非日本原创，而是美国设计和开发的反应堆的授权产品，例如与三里岛核电站的机组相似。
您可以在文件末尾找到一个链接，该链接指向ARTE对福岛故障反应堆之一——1号反应堆进行的调查。您会看到，大部分问题源于操作人员准备不足。当海啸导致控制室完全断电时，冷却泵停止工作，同时两个电源也被切断：一台应急发电机和一组电池，它们与燃料一样，都安装在地下室，结果被淹没。负责操作的人员并不知道，一个依靠自然对流实现备用冷却系统的阀门会自动关闭，必须手动重新打开。而美国工作人员对此操作非常熟悉，但日本人员完全不了解这一流程。如果这些阀门能被手动打开，专家认为至少可以将堆芯熔毁延迟7小时。
在了解这一事件后，您或许会对比视频中对福岛核电站这一技术奇迹的乐观描述——一切尽在掌控之中，安全是首要关注点……
（……）
核能旭日
您将在类似EPR项目以及特别是
ASTRID
项目中看到相同的论调——这是一种快中子增殖反应堆，弗朗索瓦·奥朗德在当选六周后便批准了其研究与建设。这些项目负责人往往自我说服，认为其项目是合理的。ITER项目也是如此。面对无法回答的问题，这些人只会说“这种情况不会发生！”
法国原子能委员会（CEA）负责所有电力反应堆项目的负责人克里斯托夫·贝哈尔
当项目存在令人担忧的盲区时，项目负责人的回答总是“我们正在研究这个问题”。这个链接将带您进入CEA官网关于ASTRID项目的页面。2011年11月，克里斯托夫·贝哈尔作为CEA核能部负责人，曾出席法国国民议会科学与技术选择办公室由克里斯蒂安·巴塔耶和布鲁诺·维多主持的听证会。您可以在我的网站首页点击链接观看YouTube视频，其中记录了他当时的发言。我记不清具体是哪一段。
有一次，有人提出问题：在钠冷反应堆中，由于冷却液温度高达550°C，无法进行视觉监控。而在压水堆或沸水堆中，反应堆停机后可以目视操作。但在钠冷堆中则完全不可能。贝哈尔结结巴巴地回答：“我们正在研究这个问题”（关于超声成像）。但显然，这一问题远未解决。然而，不管怎样，项目仍将继续推进。至于可能的技术事故，贝哈尔表示，只要管理得当，就不会发生。
这仅仅是开始。整个核能界都如此运作，充满了巨大的不负责任。当事故发生后，再如何道歉、说“我们深感遗憾”也无济于事。
尾声……
以下内容的来源：
由东京电力公司（TEPCO）于2013年11月发布，共26页，英文，技术细节极为详尽：
http://photo.tepco.co.jp/library/131030_02e/131030_01-e.pdf
YouTube视频，英文：
http://www.youtube.com/watch?v=XkGQost13DM
2013年11月18日：
日本东京电力公司（TEPCO）已开始从4号反应堆的乏燃料池中提取1300个已用燃料组件和220个“待用”燃料组件。
简要回顾一下当时的情况。
当一场由震级9.0的地震引发的海啸袭击福岛核电站时，该核电站共有四座反应堆。
- 1、2、3号反应堆当时正在运行。钢制压力容器内含有活跃的堆芯。一旦紧急停机，控制棒会升起，由液压装置推动向上（在沸水堆中，控制棒位于反应堆压力容器下方，容器上开有多个孔洞以供其通过）。
福岛反应堆压力容器底部的图像，显示了97个孔洞，用于控制棒的上下移动
在压水堆中，控制棒位于顶部，可依靠重力下降。但即便反应堆已“停止”，其内部的裂变产物仍具有放射性，会持续产生热量。因此，必须对“停止”的反应堆进行持续冷却。
海啸（高达14米）导致备用泵组因发电机和燃油罐被淹没而失效，这些设备均位于地下室。堆芯温度迅速上升，最终熔化。除非有充分的反证，否则可以认为堆芯已穿透压力容器底部，流入8米厚的混凝土基座。有理由相信，这种被称为“熔融物”（corium）的混合物——包含燃料、铀-238、铀-235和钚-239——会迅速穿透混凝土基座，尤其当燃料部分为MOX（混合氧化物，含钚燃料）时，而这类MOX由法国制造并出口。详见文末关于熔融物的资料。
在切尔诺贝利，堆芯已熔化，但熔融物扩散后并未引发剧烈的临界热释放。因此，该熔融物保持原状，停留在混凝土基座上，未穿透基座。
如今切尔诺贝利的熔融物，已凝固为金属块
随着时间推移，该物质的放射性衰减，人们得以将摄像头送入，拍摄到冷却后的切尔诺贝利反应堆熔融物——一块巨大的金属固体。
目前无人能确切知道1、2、3号反应堆的熔融物深入基座的程度。这三座反应堆仍需持续喷淋，以确保温度低于50°C。关于这一点，可参考《世界报》制作的视频《两分钟了解福岛》：
- 4号反应堆的情况完全不同。海啸来袭时，该反应堆已停机并卸料。在福岛这类沸水堆（BWR）或法国的压水堆（PWR）中，燃料组件容器均邻近一个储存池。4号反应堆的储存池尺寸为10米×12米，高4.5米的燃料组件被7米深的水覆盖，因此总深度约12米。这一深度允许在水下进行燃料棒的提取与运输。整体布局如下：
福岛4号反应堆的整体布局
TEPCO近期发布的PDF文件指出，储存池的墙壁设计特别能抵御地震。钢筋混凝土墙厚1.4至1.8米，为确保密封性，外层还加装了6毫米厚的焊接钢板。池内没有任何通向外部的开口。池体支撑结构也已加固：
乏燃料储存池的加固结构（红色为支撑柱）
燃料组件呈长方体矩形，内部包含“燃料棒”——即锆合金管，管内排列着铀或钚的氧化物小圆柱。使用锆合金是因为它不会阻挡中子，否则“包壳”会熔化。
下图是2012年7月，TEPCO员工检查从池中取出的组件，以评估海水腐蚀程度。其中一根燃料棒被取出，属于220个“未使用”的组件之一，不含裂变产物。检查结果被认为令人满意。
待提取的标准组件示例（截面15厘米×15厘米）
该池中存放着220个组件，原本是为未来装料而储备的。这些组件无害，不产生热量，也无放射性废物，因为它们未经历裂变反应。
真正的问题在于另外1300个“已用”组件。它们持续发热，且含有剧毒物质。必须保持其始终浸没在水中。
TEPCO首先清理了反应堆建筑周边区域。下图显示的是海啸后的建筑状况：屋顶被掀开，侧墙被炸飞。
4号反应堆建筑在灾难后的状态
据TEPCO称，该建筑的损坏是由于邻近3号反应堆产生的氢气侵入所致。当堆芯温度升高时，锆合金包壳与水发生氧化反应，从水中夺取氧，从而释放出氢气。由于一扇阀门未关闭，这些氢气进入4号建筑，并与空气混合后爆炸。
令人震撼的特写
俯瞰4号反应堆建筑
在耗时两年半清理现场后，TEPCO首先加固并修复了4号建筑的残余结构。
加固后的4号建筑，其上方正对储存池的位置已打开
根据我理解与分析的示意图，公司首先在仍能承受有限载荷的建筑部分上架设了一座支撑结构。左侧示意图显示：
左侧为横跨储存池上方的轻型龙门架，其上运行着用于提取乏燃料的轻型起重机；右侧为重型悬臂结构。
颜色表示结构损坏程度：棕色——完全倒塌；黄色——半毁；灰色——无损。这种结构可对燃料组件施加最大1吨的拉力。但原计划在运输前，先将部分组件存入一个重达90吨的防辐射桶中。因此，不能再依赖4号建筑的残余结构。TEPCO随后开始建造一座由金属与混凝土构成的巨大结构，其地基紧邻反应堆。
必须承认，日本人的这项工作极为复杂且规模宏大。
TEPCO建造的、横跨4号反应堆建筑的结构
整个灰色结构坐落在一个巨大的整体钢筋混凝土基座上。
该装置已完工，并配有工作区的隔离层，以防止任何气体意外泄漏至外部
同一装置在混凝土中的实际形态
TEPCO示意图。蓝色：轻型龙门架，其上运行着燃料提取系统，并支撑在压力容器顶部；黄色：重型悬臂结构；红色：工作区与外部隔离的墙体。
这些气体泄漏可能源于操作过程中燃料组件破裂。该封闭空间配备通风与过滤系统，以维持内部正常大气环境，防止放射性物质外泄。
该结构延伸至反应堆建筑残余部分上方，呈悬臂式，但TEPCO称其已按抗震标准设计，可承受地震冲击。反应堆建筑已尽可能加固，但地震严重削弱了其结构，因此无法支撑重型起重机。原安装的轻型起重机已被摧毁，残骸也已清除。
因此，日本人安装了两台起重机。最强大的一台运行在悬挂在4号建筑残余结构上方的轨道上。小型碎片通过各种夹具取出，并放入金属网篮中。这项工作耗时两年半。
所有这些操作过程均可在以下视频中看到：
用于搬运的两台起重机
用于提取和操作燃料组件的起重机
该起重机与原用于装卸燃料组件的轻型起重机类似，单个组件重约300公斤。其最大拉力为1吨（以避免损坏待提取组件）。
反应堆上部空间清理完毕后，提取工作正式开始。分两步进行：首先，上部起重机将一个90吨重的防辐射桶吊入压力容器的空旷区域。
显示两台起重机的图片
侧面视图，展示两台起重机的布局
90吨重的防辐射桶，平放在汽车托架上
同一桶体的侧面视图
该桶为防辐射设计，能有效阻挡受损组件释放的放射性物质。
随后，下部起重机逐个提取燃料组件，如同从烟盒中取出香烟。正如阿尼·冈德森所指出的，这些组件以“束”（捆、块）形式存放，因曾被迫使用海水冷却而发生腐蚀。这种腐蚀可能使提取变得困难，尤其在地震中结构变形的情况下问题更严重。冈德森补充道：
- 从完整烟盒中取出香烟很容易。若烟盒变形，就困难得多。
待逐个提取的燃料组件在支架中的状态
燃料组件在支架中，带有吊环，需逐个提取
提取前，每个组件均需检查。随后，吊钩施加最大1吨的拉力。
日本人曾用类似但全新的组件进行海水腐蚀测试（见上图）。这些组件于2012年从池中取出，属于220个“待用”组件，无放射性。
逐一取出后，组件被重新放入桶内。当桶装满后，上部起重机将其吊起。由于桶已密封，它被抬升并运出反应堆建筑，直接降至一个矩形截面的井中。
在底部，它被专门车辆接收。车辆将桶平放于平台，随后运往新的储存地点，再进行反向操作。
桶体平放在汽车托架上，由自驱动车辆运输
车辆与桶体在托架上的照片（TEPCO）
下图展示了回收组件的复杂储存流程。
回收组件的储存流程（TEPCO）
TEPCO决定将所有回收的燃料组件集中存放于同一地点。在4号反应堆池问题顺利解决后，类似程序也需应用于1、2、3号反应堆。首先需对建筑采取与4号反应堆相同的加固技术：清除碎片、清理场地，然后建造配备起重机的结构，以先完成清理，再逐步提取可回收的部分。
4号反应堆的作业已验证了这些重型且昂贵的技术。由于紧急情况，必须优先处理。而在1、2、3号反应堆周围，工作将更加困难，因为其散热强度极高。假设堆芯未重新达到临界，热量仅来自裂变碎片的衰变，仍需设法看清内部状况。目前只能持续喷淋以防止温度超过50°C。若不冷却，含燃料组件的锆合金包壳会破裂，释放出危险的气态放射性物质，与水蒸气混合后可能污染整个日本领土。
因此，喷淋和最终将水排入储罐，以及不可避免的污染水向太平洋泄漏，成为“最坏情况中的最小恶果”。人们认为，与其让放射性物质污染大片日本国土（东京距此200公里），不如让鱼类受污染。
已极有可能被穿透的反应堆压力容器，已成为进入下方活性区域的巨大障碍。这或许根本无法实现。
沸水堆压力容器。图中上方工人正攀爬梯子
最理想情况下，我们或许还能回收三座反应堆储存池中的内容物——其内容物可能比4号反应堆更严重损坏——在一年内完成转移。TEPCO估计整个场地处理需20至40年。
谁说核能廉价？
当审视TEPCO所采取的方案时，我们不禁认为这是在当前任务下最优化的选择。优先原则（与全球所有水冷反应堆操作一致）是所有操作必须在水下进行，绝不能让组件暴露于空气中。
一旦暴露，未冷却的组件会迅速升温，导致损坏，放射性气体将释放到大气中。
为防止气体泄漏，TEPCO已完全封闭了操作区域所在的建筑部分。
2013年11月的现场全景
此前数月，媒体强调了这1300个位于18米高空的已用燃料组件的危险性，指出若地震损坏储存池导致其排空，这些燃料棒将立即升温、变形，无法提取，从而引发全球性的核灾难。
过去几个月有限的信息透露出日本人的某种心态：他们有着传奇般的自尊。其“不沟通”政策实质上意味着：
- 这一切是我们自己的问题，我们将自行解决。你们无需插手。我们不会向任何人寻求帮助或专家意见。
在当前阶段，技术层面是否还有批评空间？是否有其他方案可选？阿尼·冈德森明确指出该操作存在风险。我们只能祈愿这一持续一年的操作能顺利进行。当这1300个棘手的组件被安全转移至新储存池（尽管靠近反应堆，但已加固）后，人类才能松一口气。
阿尼·冈德森，曾长期从事燃料组件制造与包装工作，列出了此次回收与转移操作中固有的风险。
http://www.youtube.com/watch?v=LjZZOLT_E3c
（预览）
背景中是存放燃料组件的格架
在视频中，阿尼·冈德森列举了若干技术问题，并持续强烈质疑TEPCO的能力。
这张图展示了燃料组件的储存系统，由约一百根锆合金管组成，每根管内装有铀或钚的氧化物小圆柱（MOX燃料）。
组件存放在格架中，其壁板含有中子吸收剂硼
这是一张合成图像。每个格架上都有金属手柄，用于操作与提取。这些含硼（黄色标注）的壁板作用如同沸水堆中的“控制棒”。它们并非棒状，而是十字形元件，通过液压装置从压力容器底部的96个孔洞中上下移动。下图是其在燃料组件之间穿插时的示意图：
硼屏蔽板的位置，用于阻止核反应
这些屏蔽板吸收裂变中子。由于中子平均自由程超过单元尺寸，它们不会引发次级反应，而是被可移动的屏蔽板吸收。正是在缓慢下降过程中，反应堆才实现受控的链式反应。
在储存池中，富含硼的壁板也起到相同作用。尽管燃料组件排列紧密，若无这些隔板，仍可能引发临界事故。冈德森质疑这些硼板的完整性，称其可能被海水侵蚀，且当池水温度升高时已遭破坏。为规避风险，TEPCO已在水中加入最大量的硼。硼是一种轻质类金属，将溶解于水形成硼酸。
主要风险在于锆合金包壳破裂——即容纳燃料和各类废物的管状结构。冈德森提到氪-85，一种β放射性同位素，半衰期17年。它是一种重气体，密度是水的3.7倍。我不清楚若其在池水中破裂时会如何表现，但似乎这解释了为何必须在水下进行容器装载操作。
需提取的1300个已用组件均曾在堆芯中停留四年。中子辐照导致其支架材料发生嬗变，冈德森称其已脆弱化。程度如何？他还指出格架已变形，提取可能困难，如同从被压扁的烟盒中取烟。
这些正是操作固有的风险。是否还有其他方法？冈德森未提及。他质疑TEPCO人员的能力，认为该公司既无技术能力，也缺乏管理此类任务的视野，日本本应求助外国专家。而这触及了日本普遍心态的一个关键点：拒绝外国人介入其事务。
还能说什么？
静观其变
这是否意味着我们可以称赞TEPCO在此项任务中的卓越表现？有些人已称日本人将开发出一套针对受损现场的全新回收技术。
工程师和技术人员或许会以一杯清酒庆祝这一成功。但这不应让我们忘记这场灾难的根本原因：在距海平面仅数米处建造核电站，而该地区又极易遭受巨大海啸侵袭。
正如一位网友所言，在提及福岛现状时，我们不应忘记那些在现场工作的人们所表现出的勇气、奉献精神，甚至牺牲精神。他们将为当初设计者的错误付出健康代价。切尔诺贝利的情况则不同：那是一次人为失误，加上一次操作不当的试验，而该反应堆类型在当时尚属罕见。
（完）
在福岛，根本性错误在于低估了自然灾害可能达到的规模。9级地震、超过十米高的海啸，这是日本历史上从未见过的。如果你看一下有关该设施的视频，就会发现为了将核电站更靠近海水，人们平整了海岸线。例如，为了方便操作重达40吨的钢制容器。在影片中提到，海岸地形比海平面高出30米。本可以将核电站建在这一高度，从而完全避免海啸的威胁。必须记住，这片平原上曾散布着260块古老的石碑，上面刻着：“不要在此界限之外建房，因为会有海啸。这是那些有充分理由发出警告的人们留下的警示。”
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安吉吉石碑，上面刻有警告
有些人可能会认为，在高处建造核电站是多余的。直到事实证明他们是正确的那一天。而那时，灾难将多么严重，后果将多么可怕。
如今悲剧已经发生，人们正在以血肉之躯和生命为代价付出代价。
在缺乏远见方面，还应加上一个事实：在法国的布拉扎（Blayais）核电站，以及在所有我们的核电站中，都像福岛一样，将应急水泵、发电机组和燃油罐安装在地下室。关于这一点，请参阅我的调查：
http://www.jp-petit.org/sauver_la_Terre/complement_enquete_2011/nucleaire_francais_enquete.htm
布拉扎核电站，位于吉伦特河口，在“世纪风暴”之后。
如果第二台应急发电机也像第一台一样被淹没，那就会是“福岛二号”。
此外，福岛还暴露出工作人员准备不足，以及关键测量仪器意外失灵的问题，这在ARTE制作的调查中有所提及：
http://www.youtube.com/watch?v=hpLQUKhFXwE
福岛设施的设计仅能抵御5米高的海啸，而无法承受超过其两倍高度的巨浪。但我们必须牢记，位于加来海峡的法国格拉维尔核电站（六台反应堆），同样位于海平面附近，却在1580年遭遇过一次6级地震。然而，有谁在法国关心这件事吗？
http://fr.wikipedia.org/wiki/Tremblement_de_terre_de_1580
1580年6级地震的震中，正好位于格拉维尔核电站！
我们被前部长阿尔格雷的话所安慰：
- 我们不能再自欺欺人了。法国不是地震高发国家！
地震风险是一回事。在这一领域，我们无法依赖预测。福岛核电站遭受的地震是日本有史以来记录到的最强地震：9级。同样，由此引发的海啸在近期历史中也前所未有。
但还存在一个更严重的风险，与太阳耀斑有关。我们绝不能忽视这一点。地球近年来太阳耀斑活动频繁，例如2013年10月25日刚刚发生的事件：
http://www.journaldelascience.fr/espace/articles/soleil-connait-vague-deruptions-solaires-3295
在不久的将来，尚未出现新技术，或尚未回归可再生能源的明智利用之前，发生一次类似1859年太阳耀斑的可能性并非为零。从核电站的角度来看，其后果将是无法估量的。相比之下，福岛事故将显得微不足道。
请回顾事实：
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89ruption_solaire_de_1859
等离子体喷流影响了地球的低纬度地区（甚至到达加勒比海）。当时电力工业尚未发展，仅涉及有线通信。然而，当时的电报操作员因强烈的电击和导致信号线路起火而受伤。这是由于等离子体撞击高层大气，地面感应出强电压所致。可以说，大自然向我们展示了现代“电磁脉冲武器”（EMP）的效果。
当我们看到对这些简单的有线电报设施的影响时，可以想象，对数十甚至数百座核电站的影响将多么巨大。
我们经常听到：“不存在零风险”。
确实如此，但在核能这一特殊情况下，其后果可能持续数千年甚至数万年，我们还能如此轻率地谈论吗？
面对核能，我们能否容忍非零风险？
如果4号池的燃料棒能够成功取出，那么1号、2号和3号机组的问题依然存在。目前几乎看不到解决方案。这些设施仍处于活跃状态。例如，它们周期性地释放出放射性蒸汽，尤其在夜间尤为明显，直到这些排放源被遮盖。此外，仍需持续冷却这些设施，以保持其温度低于50°C（但必须说明，这种能量释放可能有两个来源：裂变产物的衰变，以及可能重新达到临界状态而引发的新裂变释放的能量）。无论如何，正如《世界报》制作的短片所指出的，日本仍在持续将含有放射性元素的污染水排入太平洋。
从技术上讲，控制这些泄漏问题变得更加困难，甚至可能无法解决。日本人最初在反应堆与海洋之间挖掘了一条垂直沟渠，即“防渗沟”，并浇筑了钢筋混凝土屏障，试图阻止污染水向太平洋扩散。这条屏障是否足够深？是否已经出现裂缝？无论如何，渗漏仍在继续。测量数据证实了这一点。地下水流动仍然极为复杂。有人提出，一种可能的解决方案是局部强力冷却，使该区域的介质结冰，从而阻止任何试图流向太平洋的液态水流。
我们尚不清楚1号、2号和3号反应堆堆芯熔毁后的具体情况。它们是否已经穿透了反应堆下方8米厚的混凝土？如果熔融堆芯仍处于活跃状态（温度接近2500至3000°C），这些混凝土层将形同虚设，因为混凝土在1400°C时就会汽化，以每小时1.5米的速度下渗。在下方视频中，法国原子能委员会（CEA）拍摄了模拟熔融堆芯（铀238，不含裂变材料）在感应加热下的行为。我们可以清楚地看到，蒸汽喷涌使固体外壳破裂，这对应于混凝土的汽化（不要忘记，混凝土是通过水化过程形成的固体材料）。
如果熔融堆芯穿透了反应堆压力容器，其下方将形成一块熔融堆芯的池塘，其粘稠度可能很高，类似于“牛粪”。如果该材料中存在临界条件，那么热量将在该“牛粪”中心达到最大。因此，当混凝土在该粘稠质量的中心汽化时，会形成一个凹陷，使熔融堆芯集中于此，从而变得更加活跃，更加“临界”。这实际上是一种自然的自我封闭和浓缩现象。
这就是所谓的“中国综合征”，在1979年由简·方达、杰克·莱蒙和迈克尔·道格拉斯主演的电影中被提及。根据这一模型，熔融堆芯“自然浓缩”后，将因重力作用无限向下渗透（其构成材料比铅还重）。在福岛，这一过程可能已经完全脱离人类干预的范围。当熔融堆芯穿过地下水层或含水层时，会周期性地释放蒸汽（但核电站地下并无真正意义上的“地下水层”。地质学家告诉我们，整个地下都以分散方式含有水分）。
杰克·莱蒙，核电站建造工程师，听着反应堆冷却泵的震动。
随着时间推移，该过程将逐渐减弱，直到该质量中潜在的能量耗尽，燃料被耗尽。在工业反应堆的正常运行中，裂变材料含量的降低通常在几年内完成。但在熔融堆芯中，这一过程要慢得多。在反应堆装料中，铀含量为3%，如果是MOX燃料则为7%的钚。当铀235含量降至1%时，就认为其热能产出不再“划算”，于是进行卸料并更换燃料元件。但熔融堆芯的情况不同，即使裂变材料含量低于1%，其活性仍会逐步下降。
另一个要点：地下存在水分只会使情况更糟，因为水分会减缓中子速度，起到“慢化剂”的作用，从而促进裂变反应。这正是在加蓬的奥克洛（OKLO）发生的情况。数十亿年前，由于水的存在，矿石（当时铀235含量仍较高，接近工业反应堆的3%）达到了轻微临界状态，使奥克洛成为“天然核反应堆”，持续运行了30万年。这种轻微的活动导致残留铀235的含量（0.72%）超过了标准值0.71%，后者对应于铀235的自然衰变，无论矿石来自何处。此外，元素的存在和同位素丰度的差异也证明了这种过去活动的存在。
顺便提一下：超新星创造了宇宙中所有比铁更重的元素，包括行星中的元素。所有元素的同位素以相似的量产生，不稳定的同位素则根据其寿命消失。超新星产生了所有可能的铀同位素，包括铀238和铀235。矿石中剩余的0.7%对应于这种同位素的寿命。实际上，这是“半衰期”的概念。铀235的半衰期为7亿年，而铀230的半衰期为45亿年。由于铀238的半衰期等于地球年龄，因此我们应认为矿石中仅存一半地球形成时的原始铀238。
超新星也产生了钚239。但由于其半衰期仅为2.4万年，在行星和地质年代尺度上微不足道，因此地球上几乎不存在。这种同位素是在1940年通过人工方式重新制造（并因此被发现）的。
当福岛的熔融堆芯“平静”下来后，这些冷却固化后的反应堆块周围将残留大量裂变产物，无论是固体还是气体，它们将继续污染环境，其持续时间仅取决于放射性同位素的寿命，可能长达20万年。
当我们参考切尔诺贝利熔融堆芯的照片时，它并未发生临界重新启动。其温度维持是由于其中所含裂变产物的放射性衰变释放能量。从能量释放减弱到足以安全储存于非水环境的时间，取决于反应堆类型。这就是为什么反应堆压力容器旁设有水池。卸料后，堆芯元件浸没在水中，水的高导热性与对流运动共同确保了自然冷却。经过一定时间（我认为铀反应堆约为5年，而MOX或钚燃料则更久），这些元件可暴露于空气中并进行封装（可能还进行再处理，提取残留钚）。但它们仍会持续释放热量，尽管随时间逐渐减弱。这是由于长寿命裂变产物的存在。
尽管日本人目前集中精力处理最紧迫的问题：确保4号池中1300个已用燃料元件的安全，但一个同样严重的问题正等待着他们。
没有人能确定1号、2号和3号反应堆的熔融堆芯是否发生了临界重新启动，如果发生，其深度和活性程度如何。我们只能希望观察到的热量释放仅来自裂变产物的衰变。
目前，日本人试图在沟渠中建造屏障，以阻止放射性废物向太平洋扩散。最新方案是局部冻结地下的水。
如果成功实现（这种冷却需要维持多久？？？），工程师们或许可以再次称赞“这项新技术的卓越性”。
但最好的情况是永远不再面临此类问题，因此不再在沿海地区、近水处建造核电站。更理想的是，不再建设新核电站，并关闭现有核电站！
去年春天，在艾克斯的工艺美术学院举行了一场公开讲座，由法国原子能委员会（CEA）代表主讲，由一个致力于核能发展的协会组织。讲座主题（请抓稳）：
- 现在福岛局势已恢复正常，关于法日核能合作重启的最新进展。
仅这一句话，就足以揭示法国核能决策者的无知程度。
2011年，我曾密切关注福岛事件。我无意再跟进其退役过程。东京电力公司（TEPCO）估计需要40年时间。
这一事件让我们认识到核能固有的危险性，以及其后果的持久性。
离我家几公里处的兰贝斯村，1909年曾遭受6.2级地震，造成45人死亡，250人受伤，3000栋建筑受损。
兰贝斯，沃克吕兹省，离我家几公里，1909年
不到一年后，废墟已被清理，房屋开始重建。几十年后，这场灾难已无任何痕迹。死者已被安葬，伤者得到治疗，随后也相继离世。
这一切同样适用于战争造成的任何破坏。第一次世界大战后，法国北部几乎成为一片废墟。
废墟被清理。
死者被安葬。
英雄被授予勋章。
伤者得到治疗，伤残者获得赔偿。
各交战国村庄都建立了烈士纪念碑。
人们开始重建，而且建得比以前更好。
半个世纪后，第一次世界大战的痕迹几乎荡然无存，除了大片保留原状的土地，供后代参观。人们建立了纪念碑，建造了博物馆。
柏林、德累斯顿、东京等城市也经历了类似的毁灭与重建。
而今天呢？
所有这些城市和乡村都已恢复活力，重现繁荣。
但核能呢？情况完全不同。目前，我将用一份沉重的文件再次说明，我们的核能狂热者，包括像议员克里斯蒂安·巴泰尔和参议员布鲁诺·维多这样有议会职位的人，正与阿海珐（AREVA）、EDF、布依格（Bouygues）和CEA等公司联手，为我们构画一个完全噩梦般的未来，重点是部署“第四代反应堆”，即快中子增殖堆。于是……超级凤凰（Superphénix）将从灰烬中重生。
弗朗索瓦·奥朗德当选总统仅六周后，便签署了批准建造此类“死亡机器”原型的法令，即ASTRID，600兆瓦。绿色和平组织认为这符合他们与社会党达成的协议，即“任何新的核能项目都不会启动”。但ASTRID项目恰恰就是这样一个旨在部署整个钚-钠快中子增殖堆群的项目，极其危险。然而，奥朗德认为该协议是在他当选前由萨科齐签署的，因此不构成“新项目”。
绿色和平组织要么是瞎了眼，要么就是极为愚蠢。更可能的是，他们的目标仅仅是攫取席位、权力和丰厚的薪酬，以及体面的退休金，和其他人一样……
http://www.cea.fr/energie/astrid-une-option-pour-la-quatrieme-generation
快中子增殖堆ASTRID，钠冷
我一个月前向Mediapart发送了一篇关于ASTRID的文章
没有收到回复。
这种布置与法国58座在役反应堆的布局完全不同。原因很简单：所有设施都将建在地面以下，以使核电站更不易受到火箭或导弹的恐怖袭击。同时，也更隐蔽。棕色部分位于中心，是反应堆堆芯，含有5000吨钠，遇空气会燃烧，遇水会爆炸。周围是四个蒸汽发生器。
1977年，六万名示威者从法国、意大利、德国、瑞士等国汇聚到伊泽尔省的克雷-马尔维尔（Creys Malville）现场，而那里只有一片空地，没有任何可破坏的目标。五万名宪兵早已等候多时。示威者遭到猛烈的进攻性手榴弹射击。米查隆被炸死，一枚手榴弹击中他的胸部。另一人手臂被炸掉，另一人脚部被炸断。
如今，反核联盟（Sortir du Nucléaire）汇集了900个协会（缴纳会费），在里昂设有14名全职员工，远程管理着一些“友好”的示威活动，人们手拉手组成人链，高喊“不要核能！”。这些行为不过是可悲的闹剧。
反核联盟，被阉割、渗透、瓦解。它组织的示威活动毫无效果，参与人数极少。法国公众仍完全被蒙在鼓里。
我想象一个街头采访：
- 先生、女士，您知道弗朗索瓦·奥朗德上任后立即批准建设的核反应堆ASTRID吗？
与其继续讨论日本人明显的不足，我更愿意全面审视核能问题。对我来说，这个问题没有争议。我们必须停止这场通向死亡和污染的竞赛。面对这一问题，有两种政策选择：
-
更好地管理资源，避免浪费，大规模发展可再生能源。
-
研究可能实现“清洁核能”的途径，通过硼-氢无中子技术，实现无放射性、无废物（不，钍燃料路线不是解决方案。不，ITER的连续聚变也无法实现）。
ASTRID
（先进钠技术工业示范反应堆）是一个女性名字。显然，我们不会把一个发电机命名为“路西法”或“末日”。
如果另一个街头采访是关于EPR的，会得出什么结论？
除了EPR比现有压水堆更强大、更昂贵之外，还有什么区别？有两个方面。首先，它们可以100%使用MOX燃料，即利用钚238的裂变，而非铀235。而我们通过乏燃料后处理，已经积累了大量钚。
但这还不是全部。请看下图：
在大卡车旁边，黄色部分是什么？一个熔融堆芯收集器！
这不美观吗？一旦发生事故，堆芯熔毁后穿过压力容器，会流入这个水池。这种扩散可防止临界风险，避免“中国综合征”。
没人注意到这一点。年复一年，我提醒公众这些被忽视的事实，这些事实可以用议会科学与技术评估办公室制作的曲线图来概括。这就是我们被安排的2100年前景。
蓝色：目前在役反应堆。红色：使用钚的EPR，称为“第三代”；红色：使用钚和钠的快中子增殖堆，ASTRID是其“示范堆”。
如果将图标题改为“非理性轨迹”，我们才真正接近现实。这个项目由危险的疯子掌控。但谁来阻止他们？绿色和平组织吗？……
2011年8月12日：
熔融堆芯。
以下是两个来自专门跟踪福岛事件的网站的技术文章摘录。其中包含令人震惊的数据。摘录如下：
- 熔融堆芯的进展
根据橡树岭国家实验室的一项研究，该研究模拟了类似福岛第一核电站的沸水反应堆发生事故的情况，我们知道：5小时后堆芯将不再被水覆盖，6小时后堆芯开始熔化，6.5小时后堆芯坍塌，7小时后压力容器底部破裂，14小时后熔融堆芯将穿透8米厚的混凝土，以每小时1.2米的速度前进（5）。因此，可以合理推断，福岛第一核电站的反应堆压力容器在3月11日晚上已被熔融堆芯穿透，而这种炽热的熔融物在3月12日已进入地基混凝土。
http://fukushima.over-blog.fr/article-le-corium-de-fukushima-1-description-et-donnees-81378535.html
http://fukushima.over-blog.fr/article-le-corium-de-fukushima-2-effets-et-dangers-81400782.html
日本工业省制作的视频片段
展示了堆芯熔化和压力容器穿透的过程
左侧为发红的压力容器底部。右侧为混凝土上的熔融堆芯池
熔融堆芯（1500至2500°C）熔化并汽化混凝土（混凝土耐热仅110°C），并深入其在混凝土中挖掘的圆柱形井中
逸出的烟雾表明混凝土在高温作用下发生气化
另一段摘录：
最糟糕的情况是熔融堆芯进入或被困在混凝土或土壤中，这不仅为保持其完整性提供了最佳形态，还能增加中子回收数量，更重要的是，其质量将实际上变得无法接近，从而无法冷却。
这似乎是目前福岛至少一个反应堆（1号）正在发生的情况。因此，有人提出建造一个地下封闭结构，以限制放射性物质在土壤中的扩散。但TEPCO这家濒临破产的私营企业似乎并不急于保护环境，因为如果这一项目提交给股东，可能因成本过高而被拒绝。
在切尔诺贝利事故中，苏联人毫不犹豫地在反应堆下方建造了一块混凝土板，以阻止熔融堆芯下落。为什么日本人没有这样做？可能因为成本，可能因为水的存在，也可能因为已经太迟了？
在以下视频中，你将看到由法国核辐射防护与安全研究所（IRSN）主导的“火山”实验影片，研究2000°C的熔融堆芯对混凝土基座的影响。实验人员通过混合铀238氧化物（非裂变材料）和锆合金碎片，将混合物加热至2000°C进行熔化。你所看到的这种缓慢沸腾现象，对应于熔融堆芯攻击混凝土时的气体释放。因此，你眼前所见正是福岛反应堆地基可能正在发生的情况，如果这些反应堆的混凝土受到高温熔融堆芯的攻击，而该堆芯的高温又由裂变反应维持，且具有一定的临界性。这种情况只有在足够量的熔融堆芯从破损的压力容器中流出时才会发生，而这些量无法准确评估，因为无法近距离观察。但可以肯定的是，反应堆熔融堆芯的量远超切尔诺贝利反应堆。正如你将在相关文章中读到的，当混凝土熔化开始时，熔融堆芯“自我封闭”，其在材料中的下渗速度可达每天1.2米，且无止境。视频末尾清楚地显示了熔融堆芯如何深入并汽化混凝土。这完全否定了法国核安全局（ASN）一位负责人所说的“不要夸大其词。毕竟还有8米厚的混凝土！”这种毫无意义的言论。
2000°C熔融堆芯对混凝土的气化
http://www.irsn.fr/FR/popup/Pages/Experience_Vulcano.aspx
一段日语纪录片的片段，未配字幕，描述核电站的建设：
“当人们建造大教堂时……”
伯纳德·比戈的视频：“没有信任，就没有未来。”
我们可以反过来表达：
“在如此充满问题的未来面前，不可能有信任。”
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