第二十三章 黑魔法與核武器（7-13）

　　【7】來自赫敏

　　親愛的威克多爾：

　　是的，除了軍事用途，我沒有想到原子彈還有什么用途。不過，核反應(yīng)卻有另一個(gè)重要的用途，也就是核電站。

　　我也能用核電站的例子，反駁你“每個(gè)人都有權(quán)學(xué)習(xí)黑魔法”的觀點(diǎn)。

　　我承認(rèn)，黑魔法曾經(jīng)真的有用，或許現(xiàn)在也有用。但它實(shí)在難以駕馭，并不能簡單地理解為“高級的魔法”。

　　因?yàn)閺谋砻嫔峡?，核電站也全然是一種“好”的應(yīng)用。

　　很多核能發(fā)電站，也會(huì)和原子彈采用相同的原料，那就是鈾礦。關(guān)鍵的區(qū)別就是，原子彈的鈾純度更高，所以反應(yīng)很劇烈。但是核電站的鈾純度較低，核反應(yīng)就會(huì)很溫和、可控。

　　即使這樣，核電站還是會(huì)發(fā)生意想不到的事故。例如，1986年，烏克蘭的切爾諾貝利核電站的事故。

　　要解釋這個(gè)事故，就要把核能發(fā)電的原理說的很清楚。

　　今天時(shí)間有限，我只能先和你說下事故的結(jié)果——31人（其中大部分是救火救援的消防員）因事故造成的核輻射當(dāng)場死亡，320萬人受到超過人體正常能承受的輻射量，其中有17萬在事故發(fā)生后十年內(nèi)死亡。

　　所以，我認(rèn)為核反應(yīng)和黑魔法本身就很危險(xiǎn)，絕不能僅僅因?yàn)榉浅Ｓ杏?，就被所有人了解和使用?p>　　赫敏

　　【8】來自威克多爾

　　親愛的赫敏：

　　很遺憾麻瓜界有這么悲慘的事情發(fā)生。

　　烏克蘭距離保加利亞很近，我大概知道這件事，但是不知道它的影響有這么大。

　　如果有可能，你能給我詳細(xì)講講是怎么回事嗎？我真的很好奇。就用那個(gè)，手上掉下石子的例子，我就能明白。

　　而且，我很迫切的想知道，這件事和黑魔法有什么關(guān)系？

　　威克多爾

　　【9】來自赫敏

　　親愛的威克多爾：

　　事故的發(fā)生原因很復(fù)雜，我必須要從發(fā)電站的原理說起——我知道，巫師都不太了解電。

　　因此，我就要和你解釋三件事：第一，發(fā)電的原材料是什么？

　　電不是憑空制造的，而是由其他能量轉(zhuǎn)換而來。

　　在麻瓜的世界里，最常用的就是火力發(fā)電：燃燒煤，產(chǎn)生熱量，再把這種熱量轉(zhuǎn)化為電。

　　燒煤能產(chǎn)生熱量，這很好理解。但熱量怎么能轉(zhuǎn)化為電呢？這就要用到“汽輪機(jī)”和“發(fā)電機(jī)”兩個(gè)裝置。

　　第二個(gè)概念，什么是發(fā)電機(jī)？

　　最簡單的發(fā)電機(jī)，只要轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，就能發(fā)電。這與“電磁感應(yīng)”有關(guān)。為了避免這封信變成一篇物理學(xué)筆記，簡單的說，電磁感應(yīng)就是：一塊磁鐵，加上一個(gè)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)的東西，就能產(chǎn)生電。

　　那么，第三個(gè)問題，只要搖就行了，為什么還要“汽輪機(jī)”？

　　因?yàn)槭謸u太累了，蒸汽會(huì)讓一切變得很輕松。你知道，燒開的水能讓壺蓋跳起來，因?yàn)檎羝型苿?dòng)力。

　　在汽輪機(jī)中，蒸汽可以推動(dòng)一個(gè)“風(fēng)車”旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，就能發(fā)電。

　　希望我寫到這里，你沒有睡著。

　　燒煤可以把水燒開，而核反應(yīng)也會(huì)源源不斷地產(chǎn)生熱量，把水變成蒸汽。

　　蒸汽必須不多不少，剛好能推動(dòng)發(fā)電裝置，但是又不會(huì)一次太多，導(dǎo)致裝置無法承受這樣的壓力，發(fā)生爆炸。

　　赫敏

　　【10】來自威克多爾

　　親愛的赫敏：

　　我大概懂你的意思了?？傊穗娬灸馨阉兂烧羝?，再用蒸汽推動(dòng)發(fā)電裝置。

　　來吧，讓我猜一猜，如果核電站發(fā)生爆炸，肯定是因?yàn)楹朔磻?yīng)沒有控制好，本來應(yīng)該一點(diǎn)點(diǎn)掉下來的石子，變成了一下全都掉下來了。然后，溫度就太高了，蒸汽也就太多了，就導(dǎo)致爆炸了，是嗎？

　　我猜的很寬泛，請你告訴我，我沒有猜錯(cuò)，對吧。

　　威克多爾

　　【11】來自赫敏

　　親愛的威克多爾：

　　你太厲害了，簡單的說就是這樣。

　　假如中子是石子，它在反應(yīng)堆中就是最關(guān)鍵的、也是最需要控制的東西。假設(shè)手是從上到下排列的，一共有100層，那么我要讓石子一點(diǎn)點(diǎn)掉下來。我可以在每一層手，或者每幾層手之間，放一個(gè)漁網(wǎng)，讓石子慢點(diǎn)掉下來。

　　在石墨反應(yīng)堆中，石墨就是這樣的漁網(wǎng)。中子穿過石墨時(shí)，速度會(huì)變慢，使反應(yīng)安全可控。

　　但是這個(gè)世界有太多未知的事物，石墨減速并不是人們想象的那么簡單。

　　簡單的說，在切爾諾貝利核電站，由于核電站設(shè)計(jì)缺陷和操作員的疏忽，諸多不利因素疊加，導(dǎo)致石墨減速?zèng)]有正常進(jìn)行。

　　核反應(yīng)徹底失控，溫度過高，在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生了很多的蒸汽，導(dǎo)致反應(yīng)堆屋頂被炸開了。放射性的物質(zhì)迅速進(jìn)入大氣，污染了很多個(gè)國家。

　　除此之外，當(dāng)時(shí)消防員并不知道這種事故是致命的，附近的居民也并沒有及時(shí)疏散。

　　赫敏

　　【12】來自威克多爾：

　　親愛的赫敏：

　　現(xiàn)在輪到我困惑了，你解釋了一些，但是又好像什么也沒解釋！

　　所以你提到了設(shè)計(jì)缺陷，以及操作失誤，究竟是怎么回事？

　　我完全理解了你之前焦急的心情，現(xiàn)在請務(wù)必一次性把這件事解釋清楚。

　　威克多爾

　　【13】來自赫敏

　　親愛的威克多爾：

　　上次我說到，在核電站中，鈾和石墨是間隔排列的，就像手和手之間有漁網(wǎng)。

　　但是漁網(wǎng)并不是永遠(yuǎn)放在那個(gè)位置上——因?yàn)?，在裝置啟動(dòng)的初期，反應(yīng)還非常微弱。如果想要啟動(dòng)系統(tǒng)，就必須先去掉一部分的漁網(wǎng)。

　　操作員為了提高系統(tǒng)啟動(dòng)的速度，把幾乎所有的漁網(wǎng)都去掉了。

　　在事故發(fā)生前，操作員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了反應(yīng)堆失控，曾試圖插回“漁網(wǎng)”，但是由于反應(yīng)堆的溫度過高，“漁網(wǎng)”的設(shè)計(jì)沒有考慮到反應(yīng)堆溫度過高的情形，所以“漁網(wǎng)”剛插入一半，就卡住插不進(jìn)去了，不但沒有減緩反應(yīng)，反而使反應(yīng)變得更加劇烈。

　　除此之外，屋頂本來應(yīng)該用加厚的混凝土保護(hù)，以防反應(yīng)堆出現(xiàn)問題時(shí)，污染物進(jìn)入大氣。

　　但實(shí)際上，為了節(jié)約成本以及方便加入核燃料，屋頂只是有簡化的設(shè)計(jì)，使得核電站蒸汽爆炸后，放射性物質(zhì)立刻進(jìn)入了大氣，空氣中的氧氣也因此進(jìn)入了反應(yīng)堆，導(dǎo)致劇烈的燃燒。

　　一開始人們也沒有意識到事故的嚴(yán)重性，而且為了降低居民的恐慌，隱藏了事件的部分事實(shí)，使很多人錯(cuò)過了最佳的逃生時(shí)機(jī)。

　　如果想要細(xì)說，有一些東西我也弄不太明白，但是以上就是事情的大概了。

　　赫敏