日本福島核電站為何爆炸，是核燃料爆炸么?

這次日本核事故是在一連串災害的打擊下引發的。核反應堆的一個特點是在停堆后仍需要對堆芯進行冷卻，因為核燃料有自衰變余熱，雖然比人控裂變產生的熱量小的多，但是如果長時間得不到冷卻，也會使得堆芯達到上千度的溫度，導致核燃料棒融化，然后是燒穿外層保護的鋼殼、混凝土結構等，造成核泄漏。

而在反應堆停堆的情況下，余熱冷卻系統的泵所需的電力就需要從外部輸入。一般情況會準備多路外電網輸入，同時每臺機組一般有2臺應急柴油發電機供電，而且同一電廠內的其他機組的應急柴油發電機也可以互相備用。

但在這次強烈地震后，日本福島第一核電廠的外電網全部癱瘓了，自身的應急柴油發電機在運行一小時后，也因為海嘯的襲擊而全部喪失，這就導致失去所有外部電源供應，堆芯失去強迫冷卻手段。

禍不單行，核燃料棒的包殼中有一種叫鋯的金屬元素。用核動力發電，每一百萬千瓦的發電能力，一年就要消耗掉20到25噸金屬鋯。它具有低的熱中子吸收截面，作為核燃料包殼和結構材料，它處在核反應堆核能裂變反應、核能轉換成熱能的釋發部位，又是防止反應堆放射性裂變產物向外逸出的首道屏障。

但問題是，鋯在高溫下，會與水蒸汽產生劇烈的化學反應，鋯將水分解為氫和氧，于是產生了大量的氫氣，同時伴隨著放熱。這種反應通常會發生在壓水堆喪失冷卻事故的后期階段，核燃料元件棒束未被冷卻液浸沒而處于裸露狀態，就產生了鋯水反應。但反應堆都會設計和安裝排氫系統，以避免爆炸的產生。

日本反應堆的排氫系統已經沒有能源供應或已經在地震中損毀，所以沒有正常工作，于是最終引發了這場悲劇。

發生爆炸的具體過程

福島第一核電站一號反應堆在12日下午突然發生了爆炸，反應堆外墻和屋頂損毀。

在地震后，日本有關方面12日努力恢復電源并派出了自衛隊的核生化武器應對部隊，向反應堆內輸送了大量的冷卻水。特別是當地時間15時20分，為加快冷卻效果，日本政府下令自衛隊再加大投入，從附近各地水源地取水輸送到核電站現場。但據鳳凰特約通訊員葉千榮的報告，正是往反應堆內加注冷卻水的時候，在當地時間16時53分左右，突然發生了爆炸。

很可能就正是輸送大量冷卻水的行為，導致了鋯水反應的產生。日本在搶救時沒有料到核燃料元件棒束已經處于裸露狀態，輸送大量冷卻水產生了氫氣，引發了爆炸。劇烈的混合可燃氣體爆炸，炸開了核電站反應堆廠房。

福島核電站爆炸——會造成大規模核泄漏么?

有沒有外層厚重安全殼——切爾諾貝利、福島與三里島的本質區別

    切爾諾貝利核電站事故的一系列過程是這樣的原因，首先是操作人員嚴重違反操作規程，切斷了反應堆保護系統;反應堆長期強行在低功率下運行，處于不穩定狀態;然后突然功率失控幾秒鐘內上升了幾百倍;燃料包殼因過熱而爆裂;導致蒸汽爆炸和壓力管全部斷裂;結果引起鋯水反應和石墨燃燒。

切爾諾貝利的核反應堆作為最老式的核反應堆，沒有設置堅固的安全殼，因而強放射性物質立刻擴散到環境和大氣中。

切爾諾貝利核電站重大悲劇的來源是——他是蘇聯早期極為老舊的石墨堆疊式反應堆，既沒有內層的壓力安全鋼殼，更沒有外層的厚重的混凝土安全殼。

一發生爆炸，不但核燃料立即泄露，而且石墨粉塵在火光中扶搖直上九云霄，污染了大半個歐洲。

三里島核事故——核物質都悶在安全殼里

    美國三里島核電廠二號堆于1979年3月28日發生的堆芯失水而熔化和放射性物質外逸的事故。這次事故是由于工人檢修后未將冷卻系統的一個閥門打開，致使二回路的水斷流，當堆內溫度和壓力在此情況下升高后，反應堆就自動停堆，同時應急堆芯冷卻系統自動投入。

但操作人員卻判斷錯誤，反而關閉了應急冷卻系統。這一系列的管理和操作上的失誤與設備上的故障交織在一起，使一次小的故障急劇擴大，造成嚴重事故。鈾燃料雖然沒有熔化，但有60%的鈾棒受到損壞，反應堆最終癱瘓。

但在這次事故中，主要的工程安全設施都自動投入，同時由于反應堆有幾道安全屏障(燃料包殼，一回路壓力邊界和安全殼等)，因而無一傷亡，在事故現場，只有3人受到了略高于半年的容許劑量的照射。泄露的少量蒸汽，也不會對環境和周邊居民造成實質影響。