强烈的地震引发的连锁效应重创日本，一波未平一波又起，海啸、核电站爆炸接踵而至。大地震震出的核危机震惊世界，也震醒了熟睡核梦中的人。日本福岛核电站发生了核泄漏，核辐射的恐慌迷漫日本福岛，民众在核辐射的面纱前被媒体的夸大渲染而变得人心惶惶。这次日本核危机是如何引起的呢？核真相又是怎样的呢？日本是否会因为核危机的影响而危机重重？本篇为您一一揭晓。
2011年3月11日，日本版图上的震动震惊了世界，曾经立足在发达国家行列的日本这次如何成为世界目光的聚焦？岛国是如何发生地震？是天灾还是人祸？大地震又如何引发一连串的灾难？
第一节 日本大地震
2011年3月11日，日本气象厅表示，日本于当地时间11日14时46分发生里氏8.9级地震，震中位于宫城县以东太平洋海域，震源深度20公里。美国地质勘探局将日本当天发生的地震震级从里氏8.9级修正为里氏8.8级。东京有强烈震感，此次地震可能引发的海啸将影响太平洋大部分地区。日本首相菅直人13日晚间表示，11日西太平洋海域强震及其引发的海啸是日本自第二次世界大战以来面临的最大危机。日本气象厅也于当天将此次地震的震级由里氏8.8级修订为里氏9.0级。
日本位于环太平洋火山地震带边缘，这是地球上臭名昭著的地震带，其板块移动剧烈而频繁，而日本正处于太平洋板块与亚欧板块挤压碰撞的地方。英国地质调查所（BGS）的Brian Baptie博士解释了这场大地震的成因——它发生在两大地质板块的俯冲带上，是太平洋板块和北美板块的运动所致。太平洋板块在日本海沟俯冲向日本下方，向西侵入亚欧板块，板块运动过程中释放的巨大能量导致了这次大地震。而当地下的岩层受力达到一定的程度而发生断裂，并沿着破裂面产生明显的相对移动时，地震就会发生。这次日本的地震就是逆断层型地震，即由上盘上升、下盘相对下降所形成的断层所引发的地震，主要由水平挤压而形成。
一、日本地震原是核试验？
日本9.0大地震后，网上开始流传“这是日本人进行海底核试验”的猜测，这个令人吃惊的消息像地震波一样迅速传播，并且越传越显得有“理”。有的说日本福岛海域前几年发生了很多次5.5～6级的地震，和原子弹试验产生的震级相当；有的说3月11日的大地震是氢弹试验造成的。
令人遗憾的是“理由”中，没有一个提到核试验监测的核心问题：地震波。
1996年，《全面禁止核试验条约》（CTBT）最终达成一致，规定每个缔约国承诺不进行核试验爆炸或任何其他核爆炸。这就意味着，想进行核爆炸的国家会采取更隐秘的方式，比如在地下进行核爆炸。而监测地下核爆炸最重要的手段就是地震波监测。因为只要是核爆炸，就会产生地震波；只要爆炸达到一定当量，其地震波就会被全球的地震台网记录到。地震学家就能研究、判断这个地震是人工地震还是天然地震。自从全球数字化地震台网和台阵技术——这些永不休息的“顺风耳”发展以后，一般认为只要核试验引发的震级超过mb3.5的，就可以被台网监测到。
那么，地震学是如何监测核试验的呢？好比我们可以通过一个人的外貌、声音、行为举止来辨识一个人，地震学家可以通过地震波震相、P波初动、震源深度等多种方法判断一个地震是天然的还是人工的。监测爆炸事件特别是核试验是地震台网的重要职责，只要地下核试验达到一定当量，就能被监测到。但迄今为止，联合国全面禁止核试验条约组织（CTBTO），包括中国地震台网在内的各大监测机构都未见发布日本地下核试验消息。
通过地震学的方法可以判断一个地震是否是由核试验引起的。联合国全面禁止核试验条约组织（CTBTO），包括中国地震台网在内的各大监测机构都未见发布日本地下核试验消息。“日本9.0大地震是日本人进行海底核试验”的猜测并不成立。
二、《日本沉没》成现实？
日本3月11日发生的9.0级地震牵动了全世界人民的心。灾害性地震本身就很可怕，而发生在海洋中的地震所引发的海啸更是会造成比地震更大的破坏。海啸不但会影响到震中附近的日本，甚至会席卷整个太平洋。地震引发的海啸袭击了日本北部沿岸数十座城市和乡村，高达10米的海浪将房屋、车辆、集装箱和居民卷走，并将港口停泊的船只推向陆地、撞毁建筑物。日本宫城县仙台市港口观测到高达10米的海浪。日本近海地震引发海啸，岩手县海港内大量汽车漂浮水面。
对发生在海洋里的地震来说，其伴生灾害中最具破坏力的就是海啸。日本地震发生后，很多人都通过视频见识了海啸真面目。海啸在沿海地区一路上肆虐，船只、车辆还有一些房屋就都“打了水漂”。海啸造成的损失往往会高于地震本身。
三、祸不单行，震出核危机
旧疾未愈，新伤又来。地震引发的海啸，冲垮了福岛第一核电站的安全屏障，导致前苏联切尔诺贝利核事故和美国三里岛核事故的阴影再现。
图为3月12日日本东北部福岛第一核电站1号机组爆炸后冒出白烟。
2011年3月11日的日本大地震，不但带来了海啸，也打开了核污染的潘多拉盒子。日本政府遮遮掩掩，那么福岛核电站到底发生了什么？下面为您揭示日本核事故真相。
第二节 福岛核电站到底发生了什么？
24年前切尔诺贝利的烟云曾让全世界“揪紧了心”。2011年3月12日下午，在轰然爆炸中破损的日本福岛第一核电站的反应堆厂房，又一次震撼了东亚地区的公众，这是否又是一次切尔诺贝利式的事故呢？福岛核电站到底发生了什么？
日本福岛核电站为何爆炸，是核燃料爆炸
么？这是每一个人都会关注的问题，在强大的
核能面前，人们始终存有敬畏之心。日本当局
却表示，爆炸是氢气爆炸，而非反应堆爆炸；
从爆炸后的辐射量监测结果显示，核反应堆的
安全壳损坏程度不大，中央控制室也没有遭到
破坏。这种说法令人无法相信，是不是在隐瞒
事实？是不是在推委搪塞？东亚各国公众无不
焦虑。
一、为什么核反应堆停止工作了还会产生重大事故？
这次日本核事故是在一连串灾害的打击下引发的。核反应堆的一个特点是在停堆后仍需要对堆芯进行冷却，因为核燃料有自衰变余热，虽然比人控裂变产生的热量小的多，但是如果长时间得不到冷却，也会使得堆芯达到上千度的温度，导致核燃料棒融化，然后是烧穿外层保护的钢壳、混凝土结构等，造成核泄漏。
而在反应堆停堆的情况下，余热冷却系统的泵所需的电力就需要从外部输入。一般情况会准备多路外电网输入，同时每台机组一般有2台应急柴油发电机供电，而且同一电厂内的其他机组的应急柴油发电机也可以互相备用。
但在这次强烈地震后，日本福岛第一核电厂的外电网全部瘫痪了，自身的应急柴油发电机在运行一小时后，也因为海啸的袭击而全部丧失，这就导致失去所有外部电源供应，堆芯失去强迫冷却手段。
二、祸不单行——核反应堆里的氢气究竟是从哪里来的？
核燃料棒的包壳中有一种叫锆的金属元素。用核动力发电，每一百万千瓦的发电能力，一年就要消耗掉20到25吨金属锆。它具有低的热中子吸收截面，作为核燃料包壳和结构材料，它处在核反应堆核能裂变反应、核能转换成热能的释发部位，又是防止反应堆放射性裂变产物向外逸出的首道屏障。锆在高温下，会与水蒸汽产生剧烈的化学反应，锆将水分解为氢和氧，于是产生了大量的氢气，同时伴随着放热。这种反应通常会发生在压水堆丧失冷却事故的后期阶段，核燃料元件棒束未被冷却液浸没而处于裸露状态，就产生了锆水反应。
日本反应堆的排氢系统已经没有能源供应或已经在地震中损毁，所以没有正常工作，于是最终引发了这场悲剧。
三、悲剧如何产生——发生爆炸的具体过程是怎样的？
为加快冷却效果，必须从附近各地水源地取水往反应堆内加注冷却水，正是输送大量冷却水的行为，导致了锆水反应的产生。由于在抢救时核燃料元件棒束已经处于裸露状态，输送大量冷却水产生了氢气，从而引发了爆炸。剧烈的混合可燃气体爆炸，炸开了核电站反应堆厂房。
四、福岛核电站会造成大规模核泄漏么？
既然福岛核电站已经爆炸，那么会造成多大程度的核泄漏？会重演切尔诺贝利么？要了解这一点，需要探究不同核电站的结构。
切尔诺贝利——没有安全壳的古董级反应堆酿成悲剧
切尔诺贝利核电站事故是这样的一系列过程，首先是操作人员严重违反操作规程，切断了反应堆保护系统；反应堆长期强行在低功率下运行，处于不稳定状态；然后突然功率失控几秒钟内上升了几百倍；燃料包壳因过热而爆裂；导致蒸汽爆炸和压力管全部断裂；结果引起锆水反应和石墨燃烧。
切尔诺贝利的核反应堆作为最老式的核反应堆，没有设置坚固的安全壳，
因而强放射性物质立刻扩散到环境和大气中。
切尔诺贝利核电站重大悲剧的来源
是——他是苏联极为老旧的石墨堆叠式
反应堆，既没有内层的压力安全钢壳，
更没有外层的厚重的混凝土安全壳。一旦
发生爆炸，不但核燃料立即泄露，而且
石墨粉尘在火光中扶摇直上九云霄，污
染了大半个欧洲。
三里岛核事故——核物质都闷在现代核反应堆的安全壳里
美国三里岛核电厂二号堆于1979年3月28日发生的堆芯失水而熔化和放射性物质外逸的事故。这次事故是由于工人检修后未将冷却系统的一个阀门打开，致使二回路的水断流，当堆内温度和压力在此情况下升高后，反应堆就自动停堆，同时应急堆芯冷却系统自动投入。
但操作人员却判断错误，反而关闭了
应急冷却系统。这一系列的管理和操作上
的失误与设备上的故障交织在一起，使一
次小的故障急剧扩大，造成严重事故。铀
燃料虽然没有熔化，但有60%的铀棒受到
损坏，反应堆最终瘫痪。
但在这次事故中，主要的工程安全设施都自动投入，同时由于反应堆有几道安全屏障（燃料包壳，一回路压力边界和安全壳等），因而无一伤亡，在事故现场，只有3人受到了略高于半年的容许剂量的照射。泄露的少量蒸汽，也不会对环境和周边居民造成实质影响。虽然三里岛事故早于切尔诺贝利，但三里岛的反应堆比切尔诺贝利先进得多，也正是目前普遍应用的压水堆。
福岛核电站的结构
日本福岛核电站的结构介于切尔诺贝利和三里岛之间，爆炸事故及后果也介于两者之间。
而此次氢气爆炸，发生在安全钢壳和厂房之间，摧毁了非耐压的厂房外壳。所以看上去很像切尔诺贝利。不过，切尔诺贝利是既无外安全壳，也无内安全壳，福岛沸水堆所幸还有内安全壳，这也就是此次核事故有惊胆至今还无险的原因。
五、福岛核电站带地泄漏了多少核物质？
倒塌破损的核电站反应堆厂房，震撼了东亚地区的公众，这是否又是一次切尔诺贝利呢？它会造成东亚的核事故危机么？
福岛核泄漏的量级究竟是多少？
在放射医学和人体辐射防护中，辐射剂量的单位有多种衡量模式和计量单
位。较为完整的衡量模式是“当量剂量”，是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的辐射量。其国际标准单位是希沃特，记作Sv。定义是每公斤（千克、kg）人体组织吸收1焦耳（J），为1希沃特。
希沃特是个非常大的单位，因此通常使用毫希沃特（m Sv），1m Sv=0.001Sv。
此外还有微希沃特（μSv），1μSv=0.001m Sv。福岛核电站泄漏，在最严重的3月12日下午，监测到的数据是每小时1015μSv，即1.015m Sv。这约相当于每个人半年内接受的天然辐射，10次X光检查接受的辐射。
这些微量核辐射，主要是在释放水蒸气过程中所带出的，恰与爆炸并无关连，
这也说明爆炸并未伤及核心密闭结构。
对一般人来说，每年的正常因环境本底辐射（主要是空气中的氡）摄取量是每年1～2毫希。凡是每年辐射物质摄取量超过6毫希，应被列为放射性物质工作人员。他们需要接受定期的医疗检查。但实际上即使短时内遭受100毫希辐射，对人也无大碍。
第三节 福岛核电站爆炸现状及最坏情况分析
一、日本核电站爆炸现状
日本福岛第一核电站一号反应堆爆炸，情况到底如何？现在可以明显地检测到放射性同位素铯。目前为止整个事件中的疑团更多于解释，事件全貌或许要数月甚至数年才能全部浮现。这一事件又会造成怎样的影响？“熔毁”一词道出了核电最核心的问题：核能安全吗？“熔毁”这个词因两件臭名昭著的事故至今令人记忆犹新：1979年的美国三里岛事故，以及七年之后发生在现乌克兰的切尔诺贝利事故。
“亚临界的”核反应堆
是否福岛上的核反应堆仍在局部熔毁，这还不是很清楚。
控制棒已经完全插入了（反应堆正处于一个亚临界状态）。控制棒停止了核反应，虽然放射性核的衰变阶段也会持续产生热量，但是这一过程将使温度逐渐降低。
与此同时，一个戏剧性的爆炸出现在了其中的一个核电站建筑上，爆炸至少已经严重损毁了外墙。原则上，这并不会导致放射性物质的泄漏，因为建筑只是一个外壳，保证危险物质密封性的这项工作是由内部金属安全壳负责的。
可能导致放射性物质泄漏的就是安全壳的排气。
当蒸气压力积聚在反应堆容器中时，一些紧急散热系统会停止运行，这时部分蒸气将散逸到安全壳中。蒸气导致安全壳中的压力上升到了正常工作水平的两倍，因此必须将部分气体排放到大气中去。原则上，水分接触过堆芯后，排出气体中仅仅携带有像氮-16那样的短暂性放射性同位素，排放这样的气体产生了短暂的伽马射线活跃。
堆芯已经开始瓦解
在放射性探测中，可以明显地检测到放射性同位素——铯。它产生于核反应阶段，并且被限制在反应堆堆芯中。如果能在核电站外部检测到它，这就意味着堆芯已经开始瓦解了。
二、福岛核电站最坏情况分析
日本本州岛东海岸先是发生了超强地震，没过多久，令人胆颤心惊的海啸就接踵而至。福岛第一核电站一号机组的建筑物内因此发生了爆炸。3月12日美国核专家们进行了现场连线的新闻发布会，会上物理学家肯，伯杰龙分析了福岛核电站可能出现的最坏状况。
为什么核电站会爆炸
“发生全厂断电的概率很难估计，其主要原因是发生共同失效事故的概率无法计算。（共同失效事故指的是厂外电源和厂内电源因同一种原因而丧失。）在日本福岛核电站中，其诱发因素是地震和海啸。所以我们正处在概率上很难计算的陌生领域之中。希望防御放射性物质释放的屏障不会集体失效。”
伯杰龙解释了核裂变装置过热的基本原理，他说：“燃料棒是外部包裹着锆合金层的长条铀棒，它们以圆柱形阵列排布，水则浸没所有燃料棒。如果水位低导致燃料棒外露，那么燃料棒的温度就会开始上升、锆合金层破裂、并释放出一堆裂变反应的产物，最终堆芯会开始熔化。这有点像美国三哩岛事件，但是三哩岛事件中的反应堆压力容器并无损坏。
前美国核管理委员会成员彼得，布拉德福（Peter Bradford）补充道：“包裹在核芯外部的壳层温度高到足以与水发生反应，快速生锈，锆变成了氧化锆，反应还释放出了氢气。空气中的高浓度氢气易燃且易爆。”
“在安全壳中不一定会发生氢气燃烧，因为其内部没有氧气。但由于安全壳内的蒸汽增多，压力也正在增加，所以他们已经对它进行了卸压。而氢气随着蒸汽排放到外部，然后进入某些有氧气的地方或建筑，如一号机组发生爆炸的建筑中。”
沸水反应堆的缺点
伯杰龙讨论了由通用电气设计的沸水反应堆一号机组（BWR Mark 1），这是在日本成功商用的反应堆设计之一，也是在日本广泛使用的一种。与其他反应堆相比，沸水反应堆的堆芯损伤频率相对较低（堆芯损伤频率指的着燃料发生熔化的概率）。堆芯损伤频率较低的部分原因是它有多种方式可以让水进入堆芯。而日本方面正使用这些方法让水进入堆芯。就拿汽轮机来说吧（这里指的是用汽轮机带动水进入堆芯），汽轮机不需要电力来驱动，但还是需要使用电池来控制它们的阀门和控制器。
从防范严重事故这方面来说，沸水反应堆确实有些优点。但是他们的缺点之一就是：所建的安全壳是个只有30或40英寸（76.2或101.6厘米）厚钢板制成的灯泡状外壳，这厚度与三里岛事故中使用的大型干式安全壳相比还是较小。它也不像三哩岛那样为了防止事故发生，在安全壳上添加额外的钢层。所以现在大家很担心堆芯要是熔化了，安全壳会被损坏。如果安全壳损坏了，我们将要面对最坏的情形了。
最坏的情况是什么
日本方面正在卸压以防安全壳失效。但是如果堆芯熔化了，它就会掉至反应堆压力容器底部，很可能会直接熔透压力容器然后流到安全壳上。熔化的堆芯会像熔岩那样移动，缓缓移动至到钢材容器的边缘然后熔透它们。用不了一天，熔化的堆芯就会导致安全壳失效。日本福岛核电站的安全壳系统比切尔诺贝利的好，这是个好消息，但坏消息是它没有日本国内其他反应堆使用的安全壳那么好。
最后，伯杰龙总结了迄今为止所发生的事情：“就我们所了解的，反应堆已经关闭了，这就意味着所有反应堆控制棒都被嵌入反应堆中（控制棒：随着它在反应堆内的移动，吸收的中子数有所变化从而改变反应堆的反应性），但是我们还担心的是堆芯内仍将持续多年的衰变热。为了防止铀的衰变热熔化堆芯，需要用水冷却它，但由于使用电力的水泵已经失效，所以他们正使用一些不常用的方式将水带入堆芯内，即汽轮机——汽轮机靠反应堆产生的蒸汽运行。”
“但即便如此，汽轮机系统还需要使用电池提供的电力，系统设计的电池又不能使用那么久，所以汽轮机现在已经不能用了。现在还不知道日本方面是怎么把水送进堆芯的，还有他们是否将足够的水带入堆芯。因为已经有铯释放，所以我们相信堆芯至少曾暴露在水位之上一段时间并且已经过热了。我们需要知道日本能使水在堆芯内保持流动多长时间。要防止堆芯熔化可不是几天就足够的。”
“我相信安全壳现在还完好无损，但是如果堆芯开始熔化，那么安全壳会失效，这一切若真的发生了，则只需要几天时间。现在重要的是恢复交流电源的供应。他们必须得使核电厂内的交流电恢复并且能够控制住堆芯熔化。我确信他们正在就此努力当中。”
