《迴異錄:苦艾草篇I》:原子城

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事實上,

自西元1986年的那一天開始,

我們每個人的身體中,

都為……苦艾草(Черно́быль)留下了一個位置。

,加來道雄(Michio Kaku),理論物理學家


1.和平原子

 

身處詭譎且緊繃的冷戰時代,作為鐵幕世界用以對外宣傳「和平利用核能」(和平原子、мирный атом)的「形象大使」,核能電廠一直都是蘇共政治正確跟意識形態的得力產物,所以在西元二十世紀六零年代中葉,為了改善蘇聯中央能源區的電力短缺現象,也就是解決西南方烏克蘭、白俄羅斯等加盟共和國境內因供電不足所導致工業生產力低落問題,蘇聯部長級會議(內閣)於西元1966年首次通過了烏克蘭新設核電廠的開發案,同時以花費7個月的時間,從16個候選場址裡遴選出距離烏克蘭首府基輔(Kyiv)北方約110公里的一塊非農耕地作為電廠所在。



但起初莫斯科中樞在選定合宜的電廠位置時,企劃書中最理想的開發區其實距離基輔僅短短25公里……

 

25公里在地圖上是甚麼概念呢?

 

中華民國總統府至金山發電廠(核一廠),直線距離27.89公里;

台北車站到國聖發電廠(核二廠),直線距離22.72公里。

 

然而,25公里的距離對蘇聯多數核能學者而言,可說是一把毫無勝算的工安賭注……因為萬一電廠發生突如其來的工安事故或是更加可怖的核安災變時,恐怕基輔都會區的百萬住民將面臨無處可逃,疏散不及的困局,甚至演變成傷亡難以估計的人類浩劫!故經過核安專業團隊的再次評估下,眾學者重新送件蘇共中央黨委會與蘇聯部長級會議,認為110公里外的人工新市鎮與電廠基地不只滿足了電廠供水、交通和環境保護的需求,同時廠區周圍為森林和沼澤,又鄰近白俄羅斯邊界,適合跨境電網的延伸,更能與基輔都會區維持一段核安風險緩衝,故用來建設核電廠,以及安置核電廠的所有員工與其各級眷屬,還有維持城鎮日常運作的必要相關人員(如學校教職員、醫療院所人員、警消人員、環安人員、膳食人員、神職人員等)實屬上乘之選,形成一個完美無瑕的封閉型核能衛星城

 

至於會議桌上拍板定案的110公里核安相對無虞距離,在地圖上又是甚麼概念呢?

 

88.37公里,馬鞍山發電廠(核三廠)與高雄火車站的直線距離;

98.75公里,馬鞍山發電廠(核三廠)與台東森林公園的直線距離;

 

至於核一廠到苗栗車站,直線距離恰巧就是110.18公里。

 

當然,再多的數字或推論充其量都只是一個紙上談兵的概念,公里數於地圖或尺規上的勾勒或計算,或許真的沒有太大爭議……畢竟無產階級的政治邏輯始終篤信「人定勝天」。

 

西元1970年2月,距離選定場址3公里外的住宅區,也就是「電力工程師之城」普里皮亞季(Prypiat)開始動工;三個月後,六座官方所核定新建之核能反應爐的第一座核能發電機組進行破土開挖工程。

 

同一時間,深達20公尺,面積約22平方公里的人工水庫亦加入施工日誌當中。

 

兩年後,隨著蘇聯建設者紀念日(建築勞動者節)的到來,一封封寫滿祝福和勉勵的短箋被放入不銹鋼製的時空膠囊,並埋入準備進行混凝土澆灌作業的核電廠主建物地基。

 

手持愛國標語,歌詠社會主義綿延萬世的群眾身後,斗大的字體如此印著:

 

「列寧車諾比核電廠」(Chernobyl Nuclear Power Plant of V. I. Lenin)

 

位於普里皮亞季市南方約15公里,「車諾比」一詞,俄文書寫為Черно́быль,與苦艾草相同,字面上的意思是指黑色草或黑色莖。但在古東斯拉夫語系裡,車諾比則被拆解為「黑暗的過去」……或許是難以擺脫的可怖宿命,西元二十世紀第二次世界大戰期間,以猶太人為住民主幹的車城遭逢納粹鷹犬施加的極端迫害,猶太社區在「種族滅絕」的徹底蹂躪下,男女老少,無人得以倖存。

 

西元1977年12月,車諾比首座核能發電機組取得商轉驗收書;隔年,第一家醫療院所進駐普里皮亞季。

 

很快地,核能供電的順利投產、穩健供輸,讓普城儼然作為充滿活力的科技「原子城」,也是未來蘇聯人民引以為傲的指標城市。尤其在大量工程師遷居進駐下,人口增長迅速,此地已擁有15所各級學校、25家零售商店、電影院、文化中心與兒童遊樂園,甚至是專屬車諾比社區的電視台……但整座城市的脈動作息基本上就是圍繞著核電廠打轉,此言當真?市區巴士班表與廠區輪班作業的同步更替即是最好的佐證。至於充斥現代主義和計畫經濟風格的公共住宅?那正是黨的恩賜,也是核能勞動者的勳章。



西元1983年年底,第四座核子反應爐成功加入併網發電行列,車諾比核電廠撐起了烏克蘭境內約百分之十的電力承載;若無延宕或意外,第五座反應爐預計會在西元1986年的11月初,也就是蘇聯國慶日(11月7日)前正式商轉運用,提供蘇聯中央能源區更便捷的電能供給,滿足民生與工業用電之需求。


2.單行道

 

一個於建構第四座核子反應爐時遭施工單位刻意抹消的主結構缺陷在當時未被提起和留意……那就是在國家預算跟工期限制的雙重緊迫壓力下,整棟建物其實缺乏面臨核安臨界意外時的高乘載防護設施或相關救難屏障,換句話說,宛如赤身裸體進入龍潭虎穴一般……

 

西元1986年1月初,普里皮亞季常住人口已堂堂突破四萬七千五百人,市民平均年齡26歲,學齡孩童更超過一萬一千人(小學與幼稚園:4980人;中學:6786人)。欣欣向榮之餘,咖啡廳與餐館持續增加,酒店與附屬商業區的業績亦同步走揚。依照烏克蘭的規劃,預計西元1988年時普城會再加入兩座大型購物中心與第二座電影院,同時帶來兩座現代化綜合體育場……



「庫爾恰托夫(Курчатов)大街」,是普里皮亞季少數不同於其他蘇聯標準城市上的街道名稱,因為他正是「蘇聯原子彈之父」……職涯完成了歐洲第一座核子反應爐(1946)以及主導開發世界上第一座核能發電廠(1954)。

 

布留哈諾夫(Виктор Брюханов),時任車諾比核電廠廠長,職涯其實僅參與過燃煤發電的作業,此番能獲得黨意推薦派駐烏克蘭的核電廠,唯一目的正是專責廠內的政戰督導工作,也就是名副其實的政務官僚,因此高度欠缺對於任何核子反應爐可能產生的運載風險或危機意識。即便第四座核子反應爐的現場負責人,電廠副總工程師加特洛夫(Анатолий Дятлов)乃專業電工技師出身,也曾操刀紅軍核動力潛艦的反應爐草圖,但軍工思維不比商業核電,同樣對核安問題一知半解……

 

同年4月下旬,車諾比核電廠正銜命進行一項未經多重審慎評估下的「緊急停機後備供電測試計畫」:當車諾比核子反應爐的備載電力不足以順利輸出,導致電網產生供輸異常的緊急狀況之下,在長達60秒的空窗期內,車諾比的三台備用柴油發電機組能否作為可信賴的後援?

 

也就是先透過蒸氣渦輪發動機的殘餘動能供給核子反應爐循環水泵45秒後,再讓柴油發電機組藉由暖機、上線後接手後續的供電程序,補齊原有的輸出功率。

 

由於測試計畫的主軸為電源切換模式的確認,並無明顯的核安風險,因此在廠長過目後就核准施行,沒有再繼續向上級(包含能源監督機構)呈報。

 

可諷刺且弔詭的是,早在西元1982、1984與1985年間,車諾比核電廠已三次投入備載測試,可結果均是差強人意,沒有一次成功達標,也就是最後的輸出功率始終無法達成蘇聯或烏克蘭能源機關的預期目標。故電廠高層在持續受到壓力與關切下,決議在西元1986年間,以即將進入年度歲修的四號反應爐為目標,展開車諾比電廠第四次假設停機狀態下的後備供電測試……來自蘇共黨部的慰勉電報,也許光「成功」兩字就讓人不寒而慄。

 

4月25日的廠區日誌裡,早班工程師已初步確認反應爐後續的穩壓測試作業設定無虞,也緩步調整第四座反應爐的電能輸出比例(調降功率)。但說巧不巧,就在同一時間,烏克蘭境內的一座小型發電站臨時發生跳機,無法即時修護以加入電網,又為了滿足基輔都會區的夜間用電尖峰,車諾比核電廠因此被烏克蘭能源機關要求盡快回調原本功率,補強電網之匱乏,廠方於是奉命將測試計畫延後,一切以商轉為優先。

 

4月25日晚上11點,早班工程師業已全數離開電廠返家,晚班人員也即將暫別崗位。大夜班的輪值工程師按照慣例,接下來幾個小時的待命流程,只須留意冷卻系統,維持穩壓供電即可。

 

但是,

 

在效率與榮譽第一,黨部跟電廠高層交辦事務優於一切的圭臬下,值班主任阿基莫夫(Александр Акимов)由於受到了上司加特洛夫的脅迫與恐嚇,因此準備著手,不,是「被迫進行」四號核子反應爐白晝時未完成的測試作業……

 

此外,在評估車諾比核電廠子夜時應無外力干擾或承受不明風險的「零意外假設」下,加特洛夫另外做出指示,要求阿基莫夫等值班人員關閉「緊急核心冷卻系統」。換句話說,一個在面臨危急狀態下能夠向核心大量注水以快速降溫的核安防護系統,是,被上司「手動關閉」了。

 

如今的車諾比時點,整個核子反應爐的操作,面板上密密麻麻的指針表與按鍵,交給了年輕的新手托普圖諾夫(Леонид Топтунов)……方三個月前,他才剛晉升到高級工程師的職位。

 

約莫一個小時後,阿基莫夫與托普圖諾夫雙雙察覺核子反應爐輸出數據有異,爐內竟然出現了「反應爐毒化」(reactor poisoning,中子被短半衰期的核分裂產物吸收)的非正常現象,此舉除了將對核能連鎖發電反應形成負面作用,當下的輸出功率更僅僅是原先測試計劃時的百分之五而已!兩人語帶驚慌地急忙提醒加特洛夫,「問題不妙,第四號反應爐要即刻停機24小時!」

 

但加特洛夫絲毫不為所動,認為現場人員有偷懶卸責之嫌,他於是指示操作室先關閉自動控制系統,再要求工程師以手動操作方式抽出核子反應爐內的控制棒……隨著棒身緩緩離開爐心,反應爐內的核心溫度、冷卻水流與中子流的穩定度跟著失衡,也很快觸發了一連串的自動警報與緊急信號!可是為了滿足上級要求的測試數據,即使核電廠於4月26日子夜12時35分至45分之間連聲作響的核安警報猶如冥河擺渡人的哨笛,眾人依舊自以為是地置之不理。

 

北緯51度,車諾比初春的冬夜不離嚴峻……

 

按照加特洛夫的規劃,「緊急停機後備供電測試計畫」將於西元1986年4月26日烏克蘭當地時間的凌晨1時5分左右開始施行。

 

到了1時23分4秒,在延遲了表定時間18分鐘之後,隨著加特洛夫不耐煩的再次施壓,「緊急停機後備供電測試計畫」的運轉流程正式開始……

 

當下爐心內部的狀況已呈現高度不穩定的第四座核子反應爐,若遵循標準作業流程裡的規範,爐心於面對緊急情況下仍需保留插入至少28支控制棒,作為確保反應爐的運作絕對安全無虞,但就在此刻,在上級主管的「指示」與「監視」之中,「只」有18支控制棒插在第四座核子反應爐內。同步測試作業的當下,諸多自動監控停機系統與被動安全裝置均被手動預先關閉,托普圖諾夫等人現時所處的第一手現場,「唯一」的核安屏障,是一枚AZ-5手動緊急停機(爐)的按鈕……別無其二。

 

又八個反應爐循環水泵中,現在也只有四個保持常態運作(正常時應維持至少六個水泵運轉)。

 

柴油發電機組跟著進入運載暖機狀態……就理想的流程時態估算,蒸氣渦輪發電機最遲應該在1點23分43秒前達到反應爐循環水泵的最低用電需求。又隨著渦輪殘餘動能的逐漸降低,發電量也逐漸下降,水泵輸出的水流量亦隨之降少,也使得蒸氣氣泡的數量慢慢增加。

 

在車諾比核電廠的原始建設邏輯裡,所謂的「壓力管式石墨慢化沸水反應爐」(RBMK)有一個極為特殊的高數值「(反應性)空泡係數」(void coefficient):意味著在缺乏水分下,也就是僅有水蒸氣存在時,中子吸收作用的降低會使反應爐的輸出功率迅速地增加,在此情況下,反應爐將會形成了一個高度危險的「正回饋」:蒸氣氣泡增加後,將降低了水吸收中子的效率,進而導致輸出功率異常增加;而輸出功率增加後,又會導致更多大量的蒸氣氣泡產生,又會衍生出更大的輸出功率值。故車諾比電廠初始的核安對應,正是設置足以阻止正回饋發生的自動控制與防護系統。但……4月26日的子夜,大多數的安全開關早就被上級要求手動關閉了。毋須贅言,「人定勝天」四字是鐵幕世界難以撼動的信念。

 

Uranium,鈾元素,以「天王星」(Uranus)為命名,來自古希臘神話裡的天空之神烏拉諾斯(Ouranos、Uranus)……據傳其遭到親生兒子以鐮刀閹割,流淌於地上的鮮血則孕育出厄里倪厄斯(Erinyes)……象徵苦難的復仇女神,也是詛咒力量的神格化。



3.臨界點

 

4月26日凌晨1時23分40秒,

 

根據車諾比核電廠中央控制系統的留存紀錄,眼看情勢難以掌握,爐心儼然即將成為不受控的核變怪物,阿基莫夫於是急忙按下了AZ-5(手動緊急停機系統按鈕),核子反應爐一聲巨響,隨即啟動緊急停機模式,先前被手動抽出的所有控制棒於是又全部重新被插入反應爐之中。

 

7秒的時間,

6、

5、

4……

 

(未完待續)

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