專業/切爾諾貝利災難

背景

1986年4月26日上午，位於烏克蘭普里皮亞季的切爾諾貝利核電站發生爆炸和火災，導致歷史上最嚴重的工程災難之一。災難造成31人死亡，並向空中釋放了大量輻射，這些輻射擴散到歐洲各地。 蘇聯花費了180億美元進行清理工作，需要超過500,000名工人。 故障可歸因於反應堆設計不良、操作員失誤和組織失誤。 三十年後，切爾諾貝利的核塵埃仍在對環境和人類健康造成嚴重破壞。

事故

切爾諾貝利核電站沒有在發生停電的情況下制定安全的應急計劃。備用發電機應該在停電的情況下安全地關閉反應堆，但需要60秒才能啟動。 60秒的間隔被認為是不可接受的，因為反應堆很容易在該時間段內失去穩定。 工程師需要一種方法來為反應堆供電，直到備用發電機啟動，並推測蒸汽渦輪機可以用來彌合停電和發電機完全執行之間的間隔。

實驗

反應堆圖

工程師想透過實驗驗證他們的理論，並在1982年、1984年和1985年進行了測試，結果都為負面。 第四次測試計劃於1986年進行，以瞭解在常規關閉4號反應堆後蒸汽渦輪機能執行多長時間。 該實驗需要幾個條件：反應堆必須輸出700到800兆瓦的功率，蒸汽渦輪機必須以全速執行。 在測試之前，切爾諾貝利操作員做了準備工作，以確保反應堆的功率輸出不受影響。 工程師停用了緊急堆芯冷卻系統，移除了控制棒，因為它們在之前的測試中沒有證明有效。

測試開始後，不穩定的情況迫使反應堆以30兆瓦的不安全功率水平執行，這僅僅是實驗所需功率的5%。 因此，工程師移除了更多的控制棒以增加功率輸出。 反應堆開始進入正反饋迴路，因為水冷卻劑形成的蒸汽泡減少了冷卻劑吸收中子的能力，這進一步增加了功率輸出。 為了應對功率增加，更多的冷卻劑被衝入堆芯，產生了更多的蒸汽泡，由於控制棒（通常用於控制反饋迴路）的移除，迴路繼續放大。

操作員很快意識到，需要用控制棒控制溫度和功率的快速升高，因此他們按下EPS-5按鈕重新插入緊急控制棒並關閉反應堆。 控制棒由硼製成，但頂端帶有石墨。 硼吸收中子，降低功率輸出，但石墨卻分散了它們； 沒有操作員接受過足夠的培訓來了解這一點。 控制棒插入反應堆堆芯後，石墨頂端使功率輸出激增。 這種激增產生的熱量破壞了幾個控制棒的下降機構，使這些棒卡住。 控制棒卡住，石墨頂端位於反應堆堆芯的中心，這導致堆芯溫度進一步升高。 巨大的蒸汽壓力積聚，最終發生爆炸； 控制面板上的最後一次功率輸出讀數為33,000兆瓦。

導致災難的因素

文化上的秘密，缺乏開放性

蘇聯缺乏嚴格、一致的核安全政策，因為其核技術是在冷戰期間發展起來的。 切爾諾貝利事件表明，在戰爭、競爭和孤立時期使用危險技術所帶來的風險。 由於這些因素，其核技術和設計受到嚴格保密，避免了國際上的審查——由於與西方競爭對手（尤其是美國）的激烈競爭，以及在國內，對設計或安全提出質疑被認為是對國家和共產黨的直接批評，這是蘇聯極權主義不允許的。 正如這個案例所示，在政治文化中，無法表達擔憂會阻止工程師、科學家和政府領導人制定適當的安全政策。

反應堆設計和安全協議

蘇聯的反應堆設計缺乏其西方對應產品的全面安全特性； 因此，它們對操作員失誤非常不寬容，由於操作員培訓不足，這些失誤很常見。 核操作員沒有接受過關於電站或流程的全面教育。 當機構未能培訓操作強大而危險的裝置和流程的員工時，他們往往會從事風險更大的行為，因為他們不知道其中的危險。 在切爾諾貝利事件中，操作員沒有意識到安全測試期間可能會發生爆炸。 切爾諾貝利缺乏適當的安全措施超越了其操作員，並在設計、建造、製造和監管中進一步體現出來。 與發生核事故的另外兩座電站三哩島和福島不同，切爾諾貝利的設計沒有包含在發生熔燬時使用的安全殼。 沒有安全措施的設計留下了非常小的容錯率。

未能遵守命令鏈

事後對工程故障的分析表明，低級別員工往往意識到風險，但由於不願將他們的擔憂向上級反映，即使管理人員最初沒有反應，也無法阻止災難。切爾諾貝利事件是這一發現的反例。當工程師尋求測試批准時，他們未能獲得適當官員的批准。根據協議規定，他們本應與首席反應堆設計師、科學經理或蘇聯核監督監管機構協調測試，但他們只獲得了工廠主任的批准。由於沒有與適當的專家進行溝通，切爾諾貝利工程師錯過了三次讓專家介入的機會。遵循協議並與正確的人員溝通，在進行危險的測試和實驗時增加了保護層；在切爾諾貝利事件中，這本可以阻止這場災難。

追求成功的壓力

切爾諾貝利核電站的操作人員目睹了電站對他們命令的反應後，無視了幾個取消測試的機會。如果測試被取消，核電站操作人員將不會因為避免災難而獲得獎勵；相反，他們將因拖延測試和質疑下達命令的上級判斷而受到嚴厲處罰。阿納託利·迪亞特洛夫，事故發生當晚的首席工程師，以脾氣暴躁、苛刻著稱。檔案顯示，事故發生之前，他尤其沒有耐心。儘管蘇聯工人沒有面臨來自管理層的壓力，管理層希望最大化經濟利潤，但他們始終面臨著來自共產主義制度的壓力，該制度鼓勵工人為了國家利益最大化生產。任何工人表現出的失敗、弱點或不忠都會招致快速而嚴厲的懲罰和降級。當員工感到被逼迫不惜一切代價進行生產時，他們會變得不那麼規避風險。切爾諾貝利操作人員所感受到的追求成功的壓力，導致他們默許了一個有缺陷且不安全的計劃，儘管他們並不瞭解發生了什麼。

蘇聯掩蓋真相

1996 年切爾諾貝利輻射地圖

反應堆熔燬的訊息很快傳到了克里姆林宮領導人那裡，但蘇聯領導人選擇不將資訊與烏克蘭人民分享。5 月 14 日，蘇聯領導人米哈伊爾·戈爾巴喬夫在電視上宣佈已採取有效措施控制輻射，沒有風險。事實上，沒有任何控制措施，後來的研究發現，烏克蘭數千名兒童患上了甲狀腺增生。儘管知道輻射的危害，烏克蘭官員還是命令附近基輔的居民繼續進行節日慶祝活動，甚至命令學童遊行在街道上，向平民展示外面很安全。烏克蘭衛生部長阿納託利·羅曼年科認為，對輻射的恐懼比輻射本身更危險。

倫理

導致爆炸的因素不能歸咎於單一因素。這場災難是溝通不暢、缺乏安全文化、蘇聯文化問題、疏忽和不合格人員的綜合結果，這些因素共同造成了致命的後果。有些人認為管理層、操作人員和工程師應負責任。事故發生時和事故發生後不久出現的一些有問題的倫理問題包括：關閉安全系統以進行測試，最初負責處理災難的消防員從未接受過如何應對這種情況的培訓，蘇聯的掩蓋真相，以及在事故發生後修建的石棺的倉促建設。災難發生後，制定了許多政策和程式的改變；在這次努力中，一個領先的組織是世界核運營商協會 (WANO)，這是一個專注於透過開放資訊共享來提高安全的國際組織，該協會成立於 1989 年。事故發生後，蘇聯對RBMK的設計——切爾諾貝利反應堆的設計——進行了修改，並對核能有了更高的認識和警惕。

影響

切爾諾貝利災難繼續影響著人類生活和環境。超過 700 萬人以及 63,000 平方英里的土地受到影響。事故發生後，政府疏散了超過 30 萬人。雖然被毀的反應堆洩漏的煙霧將輻射擴散到整個歐洲，但人們還是付出了巨大的努力來清除受汙染的地區。據估計，該地點釋放的輻射幾乎是廣島原子彈爆炸的 400 倍。事故發生後，第一批響應者遭受了嚴重的健康問題，醫療報告顯示癌症病例增加。

結論

從切爾諾貝利事件中得出的結論表明，社會必須努力避免出現有毒的政治環境，在這種環境下，勞動者會被引導犯錯。從專業角度來說，尤其是在核能方面，安全應該永遠是首要任務。政府經常會進行掩蓋真相以維護面子；最終，他們總會暴露，最終造成的聲譽損害甚至比一開始就坦誠相待還要嚴重；這是當今世界各國政府應該銘記的教訓。聲譽不應該凌駕於公民和環境的安全之上。最後，政府和企業需要努力制定工人可以完成的現實計劃。蘇聯制定了過於雄心勃勃的五年計劃，其中包含一些目標，這些目標要麼無法實現，要麼只能以低劣的質量實現。例如，1981-1985 年的五年計劃，該計劃在切爾諾貝利事件發生前結束。在此期間，蘇聯制定了不切實際的能源生產目標，導致了不安全的電站。當今的政府和企業在制定基礎設施和擴張目標時，應該牢記這一點。