《原子与灰烬》 刘怡解读

《原子与灰烬》| 刘怡解读

你好，欢迎每天听本书，我是刘怡。2016年，我曾以国际记者的身份，到过白俄罗斯南部的普里皮亚季。那里是著名的切尔诺贝利核事故的辐射污染区。尽管灾难已经过去了30多年，当地已是绿草如茵，但受辐射残留影响，那里依然不适合长期定居或者种植农作物。普里皮亚季的建筑和市容，也永远停留在了事故发生的1986年。光是切尔诺贝利这场核灾难，就造成了4300平方公里的严重辐射残留区。而2011年发生在日本的福岛核事故，影响不仅持续至今，还和我们中国毗邻的海洋直接相关。

为什么要说这些呢？因为今天我要讲的书，就和核灾难有关。这本书，是哈佛大学历史学教授普洛基的新作《原子与灰烬》，有360多页厚，26万字，分成六个独立章节。你既可以一鼓作气从头读到尾，也可以根据个人兴趣，挑着浏览。本书的副标题叫“核灾难的历史”，从这里你就能猜到：这是一部回顾1945年之后，全球主要核安全事故的全景式著作。书里提到的6个案例，既有我们熟悉的切尔诺贝利和福岛，也有相对陌生的三里岛、克什切姆等，涵盖了美苏英日四个国家。但奇怪的是，本书作者普洛基，并不是一位核技术方面的专家，而是研究苏联历史的资深学者。那他为什么要写这样一本书呢？其中会不会带有“国别偏见”呢？我们来听听普洛基自己是怎么说的。

2018年，普洛基根据他对苏联解密档案的长期研究，出版了一本厚重的专著《切尔诺贝利：一部悲剧史》。这本书可以说是研究切尔诺贝利核事故的里程碑式著作，它不仅为普洛基赢得了许多学术奖项，还被《经济学人》杂志称为“记录那场灾难的最权威史学作品”。就连美国HBO拍摄的迷你剧《切尔诺贝利》播出之后，媒体请来给它“挑刺”的头号专家，也是普洛基。但普洛基自己，却发现了一个有趣的现象。当他飞往世界各地，参加签名售书活动时，总会有读者问他：切尔诺贝利灾难中暴露出的管理漏洞和技术缺陷，是不是只存在于苏联？美国和英国，会不会也发生过类似的事情？但当欧美各国的政府官员出现在摄像机镜头前，为发展核电做宣传时，他们总是说：切尔诺贝利事故，只是一起意外，而且是苏联“专属”的意外。类似的悲剧，在美国和西欧是不可能出现的，大家不用担心。

两种说法，到底哪一种对呢？为了解答这个疑问，普洛基从2019年开始，花费三年时间做调查，最终在2022年写出了这本《原子与灰烬》。这三年里，他不仅发挥自己身为历史学家的专长，搜集浏览了大量解密档案，还请教过许多核工业方面的专家，最终得出了令人震惊的结论。原来，各种类型的核事故，一直贯穿在人类利用原子能的整个过程中。从20世纪50年代的美国，到21世纪初的日本，核事故可以说接连不断。它们有时是因为技术积累不足，有时是因为急功近利，更多时候则是因为管理存在缺陷。这三项弊病，在许多核能大国都出现过，绝不是某一个国家或者某一种体制特有的现象。了解这些缺陷的成因，并引以为戒，对我们的日常工作和生活，无疑是有好处的。

另外，在21世纪初的全球能源版图中，核电占据10%的份额，而且是清洁能源的发展方向之一。有鉴于此，我们更有必要了解核事故的潜在威胁，并从曾经的灾难里吸取教训。毕竟，利用核能是为了更好地建设和守护地球，而不是让地球被辐射灰烬所覆盖。

本书作者沙希利·普洛基，是一位出生于苏联，后来前往美国哈佛大学任教的资深历史学家。他既熟知苏联核工业的历史和管理模式，文笔又生动鲜活，所以才能把《切尔诺贝利》写成一部杰作。在这本《原子与灰烬》里，普洛基延续了他写作《切尔诺贝利》时的文风，把每一起事故的主人公和情节都刻画得活灵活现。在他笔下，雄心勃勃的科学家、自我感觉良好的管理者以及悲愤的受害者构成了一组群像，令人感慨万分。相信本书也会让你大有收获。

因为原书包含了6个故事，内容较多，在接下来的讲解里，我不会平铺直叙地回顾每一场事故的经过，而是按照普洛基归纳的三大类原因，为你汇总分析其中的逻辑。这三项引发核事故的常见原因，分别是：技术积累明显不足；发展路线急功近利；以及管理模式严重失当。

开始讲述本书的内容以前，我想先为你辨析一下“核事故”这个概念。今天，我们在谈论核事故时，一般都默认：它指的是民用核设施发生的安全意外。比如，核电站里的反应堆出现故障，或者实验室里的放射性物质发生泄漏。至于核武器造成的破坏，像1945年广岛、长崎的原子弹轰炸，就不在其中了。“民用”和“军用”之间，似乎存在一条泾渭分明的界线。提到核武器时，我们的脑海里瞬间就会冒出一串可怕的字眼，比如“核冬天”“世界末日”“地球毁灭”。但说起核反应堆、核电站，负面色彩就淡多了。毕竟，核武器从诞生的第一天起，就是为了摧毁和威慑其他国家，天生就有一种令人生畏的气质。而核反应堆和核电站，是为了挖掘原子能的经济价值，听起来没有太强的破坏性。

但作者普洛基却说，这样的划分，并不科学。要知道，核反应堆，本来就是原子弹研发过程中的副产品。美国之所以会在1942年造出第一台核反应堆，目的是以人工控制的方式，进行核裂变链式反应，为制造原子弹做准备。后来，科学家又发现：金属铀经过核反应堆的转化，可以分离出一种新的元素钚。钚和铀一样，适合充当原子弹的爆心材料。1945年美国投放在日本长崎的原子弹“胖子”，它的爆心就是用钚制作的。这样一来，核反应堆不仅有了军事科研价值，还成为生产核武器的中间环节。在血统上，它是先姓“军”，后姓“民”的。各国政府想到用核电站来驱动发动机，为舰船和城市供电，则是好几年以后的事，要到1954年才步入正轨。而无论是美国、苏联还是英国，它们的第一代核电站安装的反应堆，乃至使用的安全标准和管理模式，都是从军事部门原样照搬过来的。

你可别以为，“军转民”是很容易的事啊。作者普洛基发现，核技术从军用迁移到民用，出现了两种水土不服的现象。首先，军事科技，注重“高精尖”，为的是尽快开发出杀伤力巨大的武器，给敌人造成伤害。即使是不够成熟的技术，只要战场回报足够丰厚，也可以投入研发。而民用科技，要的是稳定、安全和经济性，求的是“稳”而不是“快”。把性能亮点颇多，但不够稳定的军用核技术转移到民用，很容易出现始料未及的故障，继而酿成大祸。这就是为什么，美苏英三国的第一代核反应堆，都发生过重大安全事故。另外，军用装备的研发，极端重视保密。即使发现了安全隐患，信息也只在少数几个部门间流通。这种“保密至上”的风气，被带到民用核部门之后，使得保密需要一度压倒了安全性，统治了整个核工业。核设施出了问题，管理人员的第一反应往往不是向其他部门通报，或者告知公众，避免伤害扩大，而是千方百计封锁消息。这就使民用核工业也变成了一个“信息黑箱”，更不好管理了。

本书记录的第一起核事故，就跟这两项水土不服有关。严格来说，它还没有进入“军转民”的阶段，是纯粹的军事行为。我们都知道，继原子弹之后，1952年，美国又开发出了氢弹。氢弹的原理是核聚变反应，比原子弹的核裂变威力更大，自然引起了军方的重视。1954年3月1日，美国国防部决定进行一次新的氢弹爆炸试验，行动代号“布拉沃城堡”。试验用的氢弹，是一种刚刚问世的半成品，内部装填的是氘化锂。氘化锂在高温状态下，会释放氘和锂离子。锂经过反应，又会生成氚这种物质。氚和氘结合在一起，就会发生核聚变。但是，氘化锂是一种“不纯”的物质，它在制备过程中，会生成锂-6和锂-7这两种同位素。锂-6是参与聚变反应的，锂-7的性质呢，在1954年时还不清楚。如果锂-7也会参与最后的反应，核聚变的威力就会进一步扩大，释放出比设计指标大两到三倍的能量。

换句话说，“布拉沃城堡”行动开始之前，美国的技术人员，连氢弹爆炸的威力有多大，都还没估算清楚。那他们哪来的胆量，直接用半成品做试验呢？原来，这和国防部选择的场所有关。我们都知道，地表核试验，通常会选在一些人迹罕至的地方，比如偏僻的沙漠腹地，或者无主的海洋。一来可以减少爆炸本身的破坏，二来方便稀释放射性尘埃。而“布拉沃城堡”的试验地，可以说赫赫有名。它叫比基尼环礁，位于太平洋中部，离亚洲大陆有五六千公里。1946年，美国曾在这里进行了和平时期第一次大规模核试验。当时，法国一位服装设计师，刚好推出了新的三点式泳衣。为了表现自己的泳衣就像核试验一样震撼，设计师直接把它命名为“比基尼”，这个地名也因此广为人知。

比基尼环礁这个地方，有几大特点。它在1946年就被美军征用，迁走了岛上的居民，又远离陆地，完全不用担心泄密。离这里最近的两个大珊瑚岛，直线距离都在150公里以上，岛上只有不到200个原住民。按照1946年时的经验，这么远的距离，是不会被核辐射波及的。考虑到氢弹的威力比原子弹大，美军工兵还在离爆心32公里的一个无人岛上，修筑了坚固的钢筋混凝土掩体，供观测人员使用。这样一套操作下来，似乎就万无一失了。

但是，“布拉沃城堡”行动，最终变成了一场悲剧。1954年3月1日清晨，氢弹刚刚爆炸，躲在掩体里的科学家就发现：爆炸的威力，远比他们估计的来得大。掩体周围的辐射指数，很快上升到了安全水平的25倍，相当于今天一个核电站工人连续工作60年，受到的辐射影响。原来，军工专家没有研究透的那个锂-7，是会参与聚变反应的。在它的影响下，氢弹的爆炸威力，从最初预估的600万吨TNT当量，直接飙升到了1500万吨。这样的爆炸，对周围260公里内的人员和土壤，都会造成放射性伤害。所谓“万无一失”的保障措施，这下彻底失效了。

事故已经发生了，救人总该是最要紧的吧。美军也的确在核试验当天晚上，派军舰驶向离爆心最近的两个小岛，疏散岛上的居民。问题在于，珊瑚岛上的原住民，根本不知道美国人正在比基尼环礁折腾些什么。3月1日上午，他们发现有白色的放射性粉末飘到岛上，还以为是气候异常，开始下雪了。一些小孩还出现了脱发、头痛、皮肤瘙痒等症状。当美国军舰终于抵达，开始把居民带走时，他们已经在强辐射下暴露了两天一夜。更要命的是，大风还把放射性尘埃吹到太平洋上，对过往的船只造成了威胁。3月1日，一艘名叫“第五福龙丸”的日本渔船，刚好行驶到离爆心112公里的海面，就成了辐射受害者。他们对此一无所知，直到13天后返回本土，才被医生发现了端倪。

这起因为技术积累不足，酿成大祸的“布拉沃城堡”行动，造成300多人受到辐射伤害，是人类和平时期第一起重大核事故。虽然直接死难者数量不多，但幸存者普遍受到癌症、白血病以及各种辐射病的困扰。比基尼环礁所在的马绍尔群岛，因为长期充当美军核试验靶场，当地居民有几种癌症的发病率，居然达到了正常国家的60倍。直到今天，马绍尔群岛的许多原住民和他们的后代，还在向美国政府索赔，可见核事故的危害，持续时间可以有多长。

你可别以为，只有军事上的核试验，才会出现“布拉沃城堡”这样的悲剧啊，民用核工业也一样。英国第一起核事故温茨凯尔大火，就是一个例子。在核技术方面，英国的起步要比美苏两国晚。直到1947年，他们才在苏格兰西北部的小镇温茨凯尔，建成了两座核反应堆。这两座反应堆，和美国1942年的那座一样，采用石墨作为减速剂。石墨这种物质，在核裂变的长期影响下，会积累大量势能。如果温度达到某个危险区间，它就会起火。为了释放这些多余的能量，反应堆需要定期进行“退火”作业。

1957年10月7日，温茨凯尔的1号反应堆，就开始“退火”了。操作员先抽走堆芯里的控制棒，让堆芯升温，把石墨“烘烤”到足够稳定的高温状态，再插回控制棒。像这样的操作，之前已经搞过8次，应该说很熟练了。但这一回，堆芯好像失控了。在“退火”的四天里，它的温度和辐射水平持续上升，即使反复通风也降不下去。10月10日，1号堆的燃料棒开始起火。要命的是，整个温茨凯尔镇，当时正受到流感的袭扰，大批熟练工人根本不在岗位上。直到10月11日，总工程师才组织起敢死队，直接向堆芯底部注水，终于扑灭了大火。但1号反应堆也彻底报废了。

温茨凯尔事故，是怎么造成的呢？又是技术积累出了问题。其实，“退火”作业造成堆芯温度异常，属于常见现象。只要让反应堆停机，再排查原因，就能解决。但是，温茨凯尔1号堆的安全人员，没有受过这方面训练。他们只能想象，降温嘛，肯定需要通风，于是向堆芯吹风，反而引发了火灾。更糟的是，在灭火过程中，通风设备始终没有关闭。大量放射性尘埃顺着通风管和烟囱，散播到了整个小镇上。结果，温茨凯尔大火，除去毁掉一座核反应堆外，还造成320人死亡，260多人患上癌症。一个小小的安全培训缺失，造成的恶果，就有这么严重。

刚刚我们说的两起核事故，主要是因为技术积累不足，专家们“想不到”会出现意外情况，才酿成了惨剧。但作者普洛基又说了，除了“想不到”，还有一些事故，是已经预见到了技术问题，却还硬着头皮蛮干，最终造成了恶果。这方面，教训最惨痛的案例，是苏联1957年的克什特姆大爆炸。

我们都知道，苏联是继美国之后，全世界第二个研制出核武器的大国。但在“冷战”初期，苏联的核工业，无论是技术还是安全性，都不如美国。要缩小和美国的差距，尤其是在核武器数量上的差距，就得造出更多、更大的核反应堆，源源不断地生产钚和浓缩铀。但苏联工程师，对自己的核反应堆，实在没什么信心。那怎么办呢？主管核项目的中型机器工业部，想了一个主意，就是把核工厂建在山高路远、天寒地冻的大山里。这样即使出了事故，外界也不知道。苏联的第一座大型核反应堆，就修在一个名叫克什特姆的小镇附近。这个小镇坐落在乌拉尔山脉中，核反应堆的确切位置，所有地图上都不标注，甚至连名字都没有，只有一个代号叫“车里雅宾斯克-40”。在这个秘密基地里，住着好几万核工程人员和他们的家属。苏联第一颗原子弹使用的钚，就是在“车里雅宾斯克-40”制备出来的。

时间到了1957年，“车里雅宾斯克-40”的核反应堆数量，已经增加到了6座。这里几乎每年都会发生辐射泄漏或者小规模爆炸，令人不寒而栗。好在，从1953年开始，苏联逐步建立了放射性材料管理制度。反应堆产生的核废料，被统一装进大罐子，埋在8米深的地下，上面再浇上一层混凝土，这样就不会直接跟人接触了。但在1957年9月29日，恰恰是其中一个废料罐发生了爆炸。它把160吨重的混凝土板掀到了22米高，罐子里保存的250立方米高放射性物质，被抛洒到周围的土壤和建筑上。基地上空的云层，更是被整个污染，影响了5.2万平方公里的区域。

这次爆炸，是怎么造成的呢？原来，核废料里，有硝酸铵和醋酸盐这两种物质。它们在高温状态下，会自主合成爆炸物，造成安全隐患。苏联人倒是想到了这一点，他们给废料罐装上了注水温控系统。但这个系统，十分不可靠，在爆炸发生前4个月就失灵了。而废料处理区，在整个“车里雅宾斯克-40”，是最不受重视的地方，没人愿意去检修。结果，硝酸铵和醋酸盐在放射性物质造成的高温下，开始发生反应，最终造成大爆炸，直接抛洒出了7吨重的放射性废料。基地的辐射检查站，马上发现仪器正在剧烈转动，赶紧向上级汇报。苏联政府在接下来的一年里，紧急疏散了基地内部和附近22个村庄的15.4万人，但损失已经无法返回了。国际原子能机构，后来把克什特姆爆炸定性为6级事故，仅次于切尔诺贝利和福岛的7级。“车里雅宾斯克-40”也因此成为苏联最臭名昭著的“鬼城”之一。

克什特姆爆炸，看上去是安全意识淡薄造成的，但作者普洛基却说，它的根源还是急功近利的心态。为了尽快制造出尽可能多的核原料，缩小与美国的差距，“车里雅宾斯克-40”工厂，把全部注意力放在了提高产能上，根本不重视安全。工人不按操作手册办事，检修人员不定期检查废料罐，只要不影响生产，管理层都是睁一只眼、闭一只眼。1957年之前，苏联核工厂的许多小规模事故，连直接责任人是谁都弄不清。这种搞法，能不出更大的问题吗？

除了克什特姆这次爆炸，我们熟悉的切尔诺贝利核事故，也和急功近利的发展路线有关。20世纪60年代，苏联政府对原子能发电产生了浓厚兴趣。当时，苏联的主要城市和人口聚居地，几乎都在欧洲。当地没有太多湍急的河流，不适合搞水电，石油又要拿来出口创汇，核电是一个很好的选项。苏联用于发电的核反应堆，主要有两种型号。一种是前面提到的石墨堆，技术上比较落后，安全性也不好，但建造非常容易。另一种是新问世的压水堆，采用水作为减速剂和冷却剂，安全性更好。但是，当时的苏联，只有一家工厂能制造压水堆。靠这一家工厂，给十几个已经规划好的核电站生产反应堆，至少需要15年时间，苏联领导人勃列日涅夫等不了。扩建压水堆工厂，则需要新增大量投资，政府舍不得花这笔钱。于是，包括切尔诺贝利在内的一系列苏联核电站，最终装上了生产简便，但故障率明显偏高的石墨堆。到了1986年，正是石墨堆出现的安全问题，把切尔诺贝利这座乌克兰小城送上了毁灭之路。

你可别以为，急功近利的现象只存在于苏联啊。记不记得前面提到的英国温茨凯尔火灾？你知不知道，英国的操作员，为什么不把核反应堆直接停机，做彻底检修？除了没受过这方面训练外，更重要的原因，是温茨海尔反应堆，和苏联的“车里雅宾斯克-40”一样，根本不是为发电而建造的。它的设计用途，也是生产武器级钚，好为英国的原子弹和氢弹项目服务。英国政府每年给工厂下达的KPI，是直接按钚的重量计算的。核反应堆停机一天，钚就生产不出来，整个核武项目的进度都会受影响。在这样的压力下，一个普通操作员，哪有勇气中止反应堆的运转，排查安全隐患啊。从这个意义上说，温茨凯尔火灾，其实是一起复合型事故。技术缺失和急功近利，都是它的症结所在。

刚刚我们回顾的两种造成核事故的原因，都比较“技术流”。接下来，我们来看因为管理问题出现的核事故。这里说的管理，可以细分为两个层面。一个是核反应堆本身的管理，比如安全规范、操作培训、应急机制；另一个是更宏观的管理，涉及核工业部门与其他部门的关系。美国1979年的三里岛核事故，就是反应堆的管理出了问题。

三里岛核电站，在20世纪70年代，可以说是全球核工业顶尖技术的象征。它的位置，在美国东北部的宾夕法尼亚州。站里安装的两台核反应堆，都是前面提到的压水堆，安全性比苏联的石墨堆要强得多，每台造价高达4亿美元。三里岛核电站的操作人员，大部分是美国海军的退役军人。为什么会这样呢？因为美国海军的核潜艇，安装的也是压水堆，两者的操作规范基本上是相同的。问题在于，潜艇上的核反应堆，尺寸很小，内部只有几千根燃料棒。而三里岛的两台巨型堆，每一台都有30000多根燃料棒，管道、阀门和零件都比潜艇要复杂得多。但运营三里岛核电站的爱迪生公司，却对自己的自动化控制系统很有信心。他们满以为：海军老兵个个都是精英，一个人能干几个人的活。搭配上电脑和告警系统，一定能把所有隐患都扼杀。结果，每台核反应堆的夜间值班员，居然只有4个人。

人手一少，问题就来了。1979年3月27日下午，2号反应堆的操作人员在清洗冷却水系统时，出现操作失误，弄坏了几个阀门。这在当时还没什么影响，但到了28日凌晨，冷却水循环突然“罢工”了。2号堆的自动控制系统马上开始工作，紧急停止了反应堆的运转。接着应急水泵启动，朝冷却回路不断注水。这个时候，假如4位值班员什么都不做，那2号堆除了突然停机、造成周边地区停电外，并不会发生太严重的事故。但是，这4位“老海军”的责任心太强了，又做不到分头检查每一个阀门，只能凭感觉胡乱应对。他们挨个关掉了所有水泵，以免反应堆的堆芯被水流淹没。但这样一来，失去了冷却环节的堆芯就开始“干烧”，最终在28日天亮时出现了熔毁。结果，2号反应堆不仅整个报废，还使附近16公里内的土壤和居民都受到辐射伤害。三里岛核事故后来被定性为5级事故，报废的堆芯和燃料棒，直到24年以后才清理完。光是关停2号堆，并对土壤进行除污作业，成本就超过了10亿美元。

三里岛核事故，可以说一大半问题都出在管理上。把海军操作核反应堆的经验平移到陆地上，被证明纯属误判。核电站管理方过于迷信自动化，只留下4个值班员，没有任何人手冗余，也是典型的管理失误。而我们更熟悉的两起核事故，福岛和切尔诺贝利，就更属于典型的管理问题了，而且是广义上的管理。关于福岛核事故的详情，推荐大家收听我解读的《堆芯熔毁》一书。福岛第一核电站的运营商东京电力集团，因为体量庞大，政商关系良好，居然“绑架”了大半个日本政府，使他们对核电站存在的技术隐患和安全问题视而不见。至于切尔诺贝利核事故，你可能不知道，发生问题的4号反应堆，本来是要停机检修的。但苏联的电网部门，担心周末停机会影响用电高峰，强迫核电站推迟检修。核电站管理层不敢得罪电网部门，就让4号堆在低功率状态下多转了一个整天。正是在这决定性的一天里，原本就有安全隐患的石墨反应堆逐渐失控，最终发生了爆炸。而为此付出代价的，是全人类和整个地球。

好了，关于普洛基这本《原子与灰烬》的主要内容，就为你介绍到这里。

截至2023年，全世界共有410座核电站正在运转，涉及31个国家和地区，还有57座核电站已经投入施工。作者普洛基提醒我们：核电站跟其他发电设施最大的不同，就是它不能说关就关。哪怕是已经退役的核电站，也要花好几十年时间，才能处理完废弃的燃料棒。至于发生过核泄漏的土壤，更是上百年无法正常居住和耕种。而人类对核技术的急功近利，前期积累的匮乏，乃至形形色色的管理问题，已经造成了一系列恶果，需要时刻敲响警钟。

其实，我们普通人，从这些核事故里，也能获得许多教益。对新技术、新模式期待过高，不管有没有准备妥当，先试了再说。这样的现象，在许多工作场合都出现过，结局并不都是理想的。有时，我们需要把制定战略也当成运行核反应堆，再谨慎一点，再仔细一点。毕竟，对你的事业“反应堆”来说，安全同样是头等大事。

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划重点

1. 三项引发核事故的常见原因，分别是：技术积累明显不足；发展路线急功近利；以及管理模式严重失当。

2. 人类对核技术的急功近利，前期积累的匮乏，乃至形形色色的管理问题，已经造成了一系列恶果，需要时刻敲响警钟。

3. 对新技术、新模式期待过高，不管有没有准备妥当，先试了再说。这样的现象，在许多工作场合都出现过，结局并不都是理想的。有时，我们需要把制定战略也当成运行核反应堆，再谨慎一点，再仔细一点。毕竟，对你的事业“反应堆”来说，安全同样是头等大事。