日本出事核反应堆与广岛原子弹的比较 zt

日本出事核反应堆与广岛原子弹的比较 2011-03-15 16:52:09


有读者说，广岛被原子弹炸过以后，也没事嘛，几个核反应堆算什么？杞人忧天。


确实，广岛原爆之后第二年，爆心处地面的草照样生长，现在可能已经没有任何痕迹了。那么核反应堆比原子弹比如何呢？


广岛原子弹又称“小男孩”，内装60公斤铀235（U235），当量为1万3千吨TNT，也就是 5.4E13焦耳。长崎原子弹名叫“胖子”，内装6.4公斤Pu239（钚239），当量为2万1千吨TNT，也就是8.8E13焦耳。小男孩与胖子加起来释放能量为1.42E14焦耳。根据维基百科上的数据，广岛原爆死亡人数为9到16万，长崎6到8万。众所周知，原爆后不久，日本军国主义政府接受了波茨坦公告无条件投降--也就是任凭处置。原本还在亚洲各地、包括中国肆虐的日本侵略者都放下了武器。原子弹可能减少了中国几百万人的伤亡。可见任何武器、任何技术，看掌握在谁手里，掌握在正义的一边，就是人类的福音。掌握在错误的人手里，可能就是灾难。


那么日本的几个发生了氢气爆炸的核反应堆与两颗原子弹相比如何呢？目前已有四个反应堆发生初步爆炸，其正常运行时总输出电力为2719兆瓦 （2719 * 1E6)，一天输出的电能为 2719 * 1E6 * 24 * 3600 = 2.35E14 (焦耳），这个数字显然已经超过那两枚核弹的能量了。但是根据热力学，我们知道，热能转化为机械能的最大效率被蒸汽温度与冷却水温度限制，理想值也只能到 （1 - T1/T2)。简单说，日本这种类型的核电效率只有30%多点，就算33%吧。因此，四个反应堆一天产生的热能是 2.35E14/33% = 7E14。换言之，如果我们上述算术没搞错小数点位置，那么四个反应堆一天释放的能量是两颗核弹的整整三倍 （7/2.35 ~ 3)。一年释放的核能是两颗核弹的1000多倍。


一般来说，商业反应堆里一次注入三年所需的核燃料，好几百吨（也就是几十万公斤）。所以，就蕴藏的核裂变能量而言，这四个日本核堆是两颗核弹的3000多倍。如果单与广岛原子弹比较，四个核堆则是它的14300倍，1万4千三百。


这么多能量从哪来？这是因为当一个U235或者Pu239原子发生裂变（也就是一个原子核分裂）时，会释放出200兆电子伏（2亿电子伏）左右的能量。而化学反应只能释放这个能量的1亿分之一。比如，两个氢原子与氧结合生成水（如氢气爆炸）只能产生2.5电子伏的能量。这是一个一亿倍的差别。


日本的反应堆中据说有的是使用钚-铀混合燃料。这种燃料中7%是钚，0.7%的铀235，余下的基本是铀238。相比之下，苏联切尔诺贝利核电站使用的燃料只含2%的铀235。钚239 (Pu239)的半衰期只有2万4千年，放射出524万电子伏的阿尔法粒子。而U235的半衰期为7亿年。简单的说，钚239的放射性是铀235的3万多倍。


结论？读者自己做吧。



作者：昆仑山上一棵草 留言时间：2011-03-16 06:15:18
岳东晓的计算不够专业，而且严重低估了核电站核泄漏的危险。

核电站里的核燃料虽然不会造成核爆炸，却可以造成比原子弹更多的污染。需要说明的是，新的燃料棒和辐射并不强，而用了一段时间的燃料棒却又更强的放射性辐射。因为在铀235裂变放出热量的同时，这些裂变产物也把燃料棒中的主要成分铀238变成了放射性物质，其成分非常复杂，含有多种对健康非常危险的放射性物质。其放射性危害，如果让他释放出来远远超过原子弹的放射性。（原子弹的杀伤力包括核爆炸、冲击波、放射性等方面。放射性，只是其中之一。而核电站，由于其所用的燃料的体积远远大于原子弹，百分之九十以上是铀238——它不能发生自持裂变却可以变成放射性物质。这就使得核电站的核事故的放射性威胁分厂严重。比如，切尔诺贝利的核泄漏造成近九万人死亡。而福岛核电站的这已经爆炸的反应堆，每一个都比切尔诺贝利那个大得多，有更多的核燃料。特别是那个最后爆炸的四号堆，是正在维修的，所存放的是废料，放射性更强。如果发生的是切尔诺贝利式的事故，影响所及十分堪忧。
我认为，为了防止造成切尔诺贝利那样的灾难，国际社会应当联手处理这个事故，日本政府显然不能胜任。他们从一开始就错了。他们可以隐瞒灾情，把事故定成四级，那至少也是六级甚至是七级。假如这类事故发生在俄国或者中国早就被定成七级了。四个反应堆相继爆炸，还四级，只怕是四个七级。