核电站出事故后，为何不能用海水冷却？大海之大仍不够稀释一个小小的核电站？

核电站事故后不能用海水冷却，尽管大海浩瀚无垠，但实际上是出于一系列复杂且关键的考虑，包括对核反应堆本身的保护、对环境的潜在污染以及操作上的可行性。笼统地说“大海之大不够稀释”是不完全准确的，因为海水确实有稀释能力，但这个稀释过程远远不足以抵消核事故带来的危害，并且会引发其他更严重的问题。

以下是详细的解释：

一、 为什么不能简单地用海水冷却？

1. 海水的高盐度和腐蚀性：
腐蚀： 海水富含各种盐类（氯化钠、氯化镁、硫酸镁等）以及溶解的氧气，这使得它具有极强的腐蚀性。核电站的核心设备，特别是冷却系统中的管道、泵、阀门以及反应堆压力容器本身，大多由不锈钢、铜合金等金属材料制成。长期或短期暴露在海水环境下，这些材料会迅速发生电化学腐蚀，导致设备损坏、失效，甚至可能引发泄漏。
沉积和堵塞： 海水中含有各种颗粒物，如沙子、淤泥、海洋生物（藻类、贝类等）。这些物质在通过冷却系统时，容易在管道、热交换器等处沉积，形成堵塞，降低冷却效率，甚至完全阻断水流，导致冷却系统失效。

2. 海水中的微生物和生物污染：
生物附着（Biofouling）： 海水中有大量的微生物、藻类、藤壶等海洋生物。这些生物会在冷却管道内壁附着生长，形成生物膜或更大的生物团块，极大地阻碍水流，降低传热效率，增加压降，并可能导致管道腐蚀（微生物诱导腐蚀 MIC）。
堵塞： 较大的海洋生物，如鱼类、水母等，也可能被吸入冷却系统，造成严重的堵塞。

3. 冷却效率的问题：
热容量和导热性： 虽然海水有相当大的热容量，但其导热性相对较差，且在被加热后更容易形成蒸汽膜，降低热交换效率。在事故情况下，反应堆产生的热量非常巨大，海水需要在短时间内吸收大量的热量并将其带走。如果冷却系统因腐蚀、堵塞或效率低下而无法有效工作，反应堆核心的温度会持续升高，导致更严重的后果。
大量用水需求： 核电站通常需要巨量的冷却水。事故发生时，需要以极高的速率将水泵入以冷却过热的堆芯。如果依赖海水，如此大量的海水需要通过庞大且能够承受腐蚀的管道系统输送，这在事故紧急情况下非常难以实现。

4. 放射性污染的扩散风险（最关键的原因）：
蒸汽排放： 核事故的核心问题是反应堆堆芯可能熔毁，释放出大量的放射性物质。这些放射性物质会附着在设备表面，溶解在冷却水中，并可能随着高温蒸汽一同逸出。
直接排放 vs. 封闭循环： 正常运行的核电站，其冷却系统通常是封闭或半封闭的，使用淡水（或经过处理的循环水），并通过专门的热交换器将热量传递给二次循环的海水，再将温海水排放回大海（在严格监控下）。这样可以避免放射性物质直接接触海水。
事故中的直接接触： 如果直接使用海水冷却熔毁的堆芯，那么含有大量放射性物质的冷却水（海水）将不可避免地被“污染”。尽管大海广阔，但“稀释”放射性物质并非易事，原因如下：
放射性物质的性质： 许多裂变产物（如铯137、锶90、碘131）具有较长的半衰期，而且它们可以被海水中的化学物质取代或吸附在海底沉积物上，形成长期、扩散性的污染源。
海洋生态系统： 被污染的海水会进入海洋生态系统，放射性物质会通过食物链生物富集，影响海洋生物，甚至最终通过渔业产品威胁人类健康。
不可逆的污染： 一旦大量放射性物质进入海洋，想要将其清除或净化是极其困难甚至不可能的。这会造成长期、广泛的环境灾难。
局部浓度过高： 即使有稀释，在事故现场附近，海水的放射性浓度仍然会非常高，对参与救援的人员造成极大的辐射风险。

二、 大海之大真的不够稀释吗？

这句话的含义在于，大海的稀释能力是有限的，而且稀释需要时间。

稀释的极限： 如果一股含有高浓度放射性物质的水被排入大海，它会逐渐扩散并与其他海水混合，浓度会降低。然而，问题在于：
初始浓度太高： 核事故释放的放射性物质初始浓度可能极高，即便是稀释很多倍，在事故区域附近，其浓度仍可能远超安全标准。
扩散时间与生物活性： 放射性物质在扩散过程中，并不会静止不动。它们会随着洋流、生物活动等因素迁移，可能影响的范围比预期更大。同时，一些放射性核素会被海洋生物吸收并富集，即使海水本身稀释了，生物体内的放射性浓度却可能很高。
半衰期与累积： 即使是半衰期较短的核素，如果不断有放射性物质泄漏，大海的稀释能力也可能被“饱和”。而半衰期较长的核素（如铯137）则会成为一个长期存在的污染源。

不是简单的化学稀释： 这里的“稀释”不仅仅是物理上的混合，还涉及到放射性物质与海水及海洋环境的化学相互作用。例如，某些放射性核素可能在海水中的溶解度很低，而更容易附着在颗粒物上沉降到海底，形成更集中的局部污染区，或者被生物体摄取。

三、 为什么在现实中会考虑使用海水（非常有限且有条件的）？

尽管存在上述诸多问题，但在极端情况下，例如切尔诺贝利或福岛核事故后期，为了防止反应堆堆芯进一步过热和爆炸（尤其是在早期阶段），有时会不得不采取一些非常规措施，包括在极度危险且有严格限制的情况下，尝试用海水来降低温度。

福岛第一核电站的例子： 在福岛核事故初期，当反应堆冷却系统完全失效时，电力不足以驱动大型水泵，并且面临氢气爆炸的风险，日本方面被迫从海上向反应堆建筑注水。最初确实使用了海水。
目的： 主要目的是尽可能地吸收过量的热量，防止堆芯完全熔毁和更大的爆炸。
代价： 使用海水造成了大量设备的腐蚀和损坏，并导致了放射性污染物的扩散。
后续处理： 福岛事故后，产生了大量的放射性污染海水，如何处理这些海水至今仍是一个巨大的挑战。

总结来说：

核电站事故后不能直接使用海水冷却，最核心的原因是防止大量的放射性物质进入海洋环境，造成长期、广泛、难以逆转的污染，并威胁海洋生态系统和人类健康。 虽然大海非常广阔，但它的稀释能力不足以快速且安全地处理核事故释放出的高浓度放射性物质，而且海水本身的物理化学特性（盐度和腐蚀性）也使得它不适合直接用于冷却敏感的核反应堆设备，特别是在事故状态下。在极端紧急情况下，可能会被迫在极其不利的条件下使用，但这是下下策，并会带来巨大的环境代价。

网友意见

以福岛事故为例，在事故报告中提到，在事故发生后，场外电源失去，柴油发电机进水，靠机组的蓄电池仅能维持余热排出系统运行两小时，此时操作员曾想采用海水倒灌入堆芯的方法来冷却堆芯，但东电公司认为采用这种方法会将反应堆彻底报废，抱有侥幸心理，试图通过操作保证核安全，因此错过了避免事故的最佳时机。

由上述例子可见，在事故发生后采用海水倒灌的方法冷却，简单粗暴却有效，但一般只有在迫不得已的情况下才会采用。

核电厂大多建在海边，一方面是方便取水，另一方面是将海水作为三回路的最终热阱，在事故下直接用海水冷却并不在考虑中。海水中有大量的离子，对堆芯结构材料的腐蚀很严重，所以一般核电厂都需要使用除盐水；海水中还有很多微生物和藻类，附着在管道上也会堵塞管道，比如核电厂取水口每次大修都需要清除海藻。所以说，海水倒灌意味着即使堆本体得以保全，反应堆也报废了，对业主而言，损失太大了。

还需要说明的是，海水倒灌的目的就是为了保证堆本体的安全，防止放射性物质泄露到环境中。堆内的海水肯定会有反射性，但只要不排到环境中，对环境的影响还是可控的，不能用堆芯熔毁、放射性泄露到海洋中同等看待。

对于题主所说“大海稀释放射性”的问题，我是这么认为的：首先，核电厂产生的放射性物质有很多长寿命核素，半衰期可能长达百万年，对环境的影响是长期的；第二，放射性物质在海洋中的扩散并不是随机自由扩散，而是随洋流扩散，洋流造就海洋生物的聚集和迁徙，放射性在海洋生物体内富集；而洋流带来鱼群，也带来了人类社会的繁荣，洋流的流经地带也都是人类聚居地，可以说，洋流可以将放射性带到人类社会，而非稀释。

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