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切爾諾貝利核電站（烏克蘭語：Чорнобильська атомна електростанц?я，俄語：Чернобыльская АЭС，英語：Chernobyl Nuclear Power 植物界），全稱為列寧核電站，是一座隸屬于烏克蘭，且已停止使用的封閉式核電站。該電站位于烏克蘭基輔以北約130千米、白俄羅斯邊境以南約20千米處，是蘇聯在烏克蘭修建的第一座核電站，同時也是蘇聯最大的核電站。

切爾諾貝利核電站于1972年8月15日開始建設。1977年9月26日投入運行。1986年4月26日，由于電站4號機組定期維修時引發化學爆炸，造成切爾諾貝利核事故，此事故使蘇聯大部分地區受到核污染，有840萬人受到輻射，約15.5萬平方千米的領土受到污染，近404000人被重新安置，同時導致全球核電產業發生重大變化，并加速了蘇聯的解體和推動了全球反核運動。1986年5月29日，蘇聯開始建造“切爾諾貝利核電站4號機組掩蔽所”用于掩埋切爾諾貝利核電站4號機組及其相關建筑物。蘇聯解體后，由烏克蘭維持核電站運轉。2000年，切爾諾貝利核電站正式關閉運行，但仍駐有工作人員進行部分系統的日常運行維護。2016年，烏克蘭建設完成新掩體以替代原有保護設施。

切爾諾貝利核電站屬石墨水冷堆核電站，由4座RBMK-1000核反應堆組成，總裝機量3200兆瓦，由核電站和附屬設施2個主要功能綜合體組成，劃分為受控進入區和自由進入區，在核電站周邊有以核電站為中心半徑約30千米的圓形禁區。1986年切爾諾貝利核事故被認為是歷史上最嚴重的核事故之一，也是首例被國際核事件分級表評為第七級事件的特大事故，由作家斯韋特蘭娜·阿列克謝耶維奇描寫該事故的紀實文學《切爾諾貝利的悲鳴》曾獲得諾貝爾文學獎。

在2022俄烏沖突中，為了增援霍斯托梅爾安東諾夫機場的俄羅斯聯邦武裝力量地面空降部隊，俄軍地面部隊曾在無防護的狀態下穿越切爾諾貝利核電站紅樹林核污染無人區，部分士兵遭到核輻射。2022年2月24日，俄羅斯部隊控制了切爾諾貝利核電站。同年3月31日，俄羅斯部隊將核電站控制權移交給烏克蘭。

歷史沿革

建設背景

20世紀60年代末，蘇聯民用中核集團的發展速度已落后于西方，為此蘇聯領導人啟動了加速核電站建設的計劃。1966年9月29日，蘇聯部長會議通過關于啟用和建設1190萬千瓦電力能源的法令，其中800萬千瓦由核電站發電提供，計劃在全國建造6座1000兆瓦反應堆。在蘇聯能源系統南部地區，蘇聯計劃建立中央能源區，建設一座核電站為烏克蘭蘇維埃社會主義共和國的27個地區和有5300萬人口的羅斯托夫地區提供電力。

蘇聯對基輔、文尼察和日托米爾地區的16個地點進行了勘探和調查，以確定核電站建設的最佳地點，由于最經濟可行的供電半徑約為350～450千米，最初擬定的建設方案選定在文尼察地區和基輔地區兩個地區，該電站最初命名為“烏克蘭中部核電站”。

建設歷程

1969年12月11日，位于切爾諾貝利區科帕奇村的在建核電站管理局成立，同時切爾諾貝利核電站最終選址也得到了確定，具體為：烏克蘭白俄羅斯波利西亞東部，基輔東北地區160千米，基輔地區切爾諾貝利市西北15千米。1972年8月15日，核電站開始鋪設主樓地基的混凝土。

1977年9月26日，切爾諾貝利核電站1號機組投入運行，2號汽輪發電機并網，這是當時烏克蘭境內第一個核電站。1978年5月27日核電站正式投入商業運營。隨后3號和4號機組于1983年竣工，但4號機組未進行安全測試就開始建設和投入運營。

發生事故

1982年9月9日，核電站1號反應堆發生部分堆芯熔毀事故，事故造成的損失相對較小，沒有人員死亡。八個月后，反應堆修復并重新投入運行。

1986年4月26日凌晨1點23分，核電站4號機組在定期維修時發生爆炸，連續的爆炸引發了大火并散發出大量高能輻射物質到大氣層中，釋放出的輻射線劑量是二戰時期爆炸于廣島的原子彈的400倍以上，造成切爾諾貝利核電站核事故。事故發生后，首批兩臺機組仍保持正常工作狀態，并于次日停運，同日距離切爾諾貝利核電站3千米的普里皮亞季居民被徹底疏散。5月2日，切爾諾貝利核電站30千米范圍內和其他受到放射性污染的定居點開始疏散居民。同時核電站開始對1、2、3號機組進行了大量的核污染修復和清理工作，至12月基本完成電站內機組清理工作。事故發生后，暫停了5號和6號反應堆的建設，并于1989年取消建設。

1986年5月29日，蘇聯決定建造一座名為“切爾諾貝利核電站4號機組掩蔽所”的設施，用于掩埋切爾諾貝利核電站4號機組及其相關建筑物，約90000人參與了“避難所”設施的建設，并在206天內建設完成，工程中鋪設了約345000立方米混凝土，安裝了7000噸金屬結構。在石棺建造完成后，其余3座反應堆重新啟動并繼續運營至后蘇聯時期。蘇聯解體后，由烏克蘭維持切爾諾貝利核電站的運營和維護。

關停及維護

20世紀90年代，烏克蘭花費了約4億美元改進切爾諾貝利核事故剩余的反應堆。1991年10月17日，核電站2號機組在檢修時發生火災。事故發生后，西方國家試圖說服烏克蘭當局關閉核電站，經過雙方多輪談判，烏克蘭同意關閉剩余的核反應堆，以換取歐盟援助，烏克蘭于1996年11月30日關閉1號機組、1999年3月15日關閉2號機組。2000年12月15日，烏克蘭和七國集團國家簽署了一份諒解備忘錄推進核電站關停，3號機組在短暫運行并經過3個月的維修后被關閉，切爾諾貝利核電站正式關閉運行，但仍駐有工作人員保持乏燃料池循環冷卻系統的日常運行，防止因燃料組件熔化發生事故。同時在國際組織和西方國家的援助下，在核電站周邊地區設置了液體放射性廢物處理廠、固體放射性廢物管理工業園區、集中乏燃料儲存設施，用以進行核污染消除和處理。

2003年2月，國際原子能機構與其他七個聯合國組織以及白俄羅斯、俄羅斯和烏克蘭主管當局合作建立了切爾諾貝利論壇，以開展放射性評估和恢復受核污染影響的地區。

2007年9月，為防止不斷出現裂縫的“石棺”再次造成放射性物質外泄，烏克蘭政府與一家國際企業集團簽訂合同，為“石棺”增穿拱狀結構的“鋼外套”，新的鋼鐵外層工程耗資14億美元，由國際援助提供。2012年4月該工程正式動工建設，拱形鋼筋混凝土結構外殼高110米、寬257米、長164米、總重達3.62萬噸，設計使用壽命100年，于2016年11月竣工。

2013年2月12日，由于陳年結構性損傷，切爾諾貝利核電站廠房的屋頂部分塌，受損面積約600平方米。2015年4月，1號至3號機組進入退役階段，1號和2號機組于2016年6月完成拆除。2017年，核電站燃料臨時儲存設施竣工，該設施主要處理未損壞的1、2和3號機組的乏燃料組件。2020年，切爾諾貝利核事故乏燃料干式貯存設施正式獲得試運行許可。

2022俄烏沖突爆發后，2022年2月24日，俄羅斯部隊控制切爾諾貝利核電站。3月9日11點22分，切爾諾貝利核電站與外部電網斷開連接。3月15日切爾諾貝利核電站外部電力再次恢復供應，工作人員重新投入運營工作，將核電站連入電網。3月31日，俄羅斯部隊以書面形式將核電站的控制權移交給烏克蘭。

選址與布局

選址

切爾諾貝利核電站位于烏克蘭基輔以北約130千米、白俄羅斯邊境以南約20千米處，普里皮亞季河與烏日河交匯處，距離核電站約3千米的新城普里皮亞季有49000名居民，切爾諾貝利老城區位于核電站東南約15千米處，人口為12500人，核電站半徑30千米范圍內的總人口在115000至135000人之間。

切爾諾貝利核電站地基為連續的環形或方形加固式水泥地基，建在未固結的厚層沉積物之上，該類沉積物稱為烏克蘭波列西耶地區改造型冰川沉積，潛水面較淺，為3~5米，因土質條件的不同曾發生過明顯的地面沉降。切爾諾貝利核事故地處第聶伯-頓涅茨盆地西北邊緣，屬普里皮亞季第聶伯-頓涅茨構造坳陷南部。該區主要為碎屑沉積物所覆蓋。碎屑沉積物絕大部分都未固結，它們覆蓋于裂隙巖溶白堊—泥灰巖之上。整個沉積剖面厚約500米。基底則由烏克蘭地盾組成，其巖性主要為前寒武系花崗石、混合巖和片麻巖固等。沉積物時代介于二疊紀和第四紀間。第四系潛水面積普遍較淺。其下有多個承壓含水層。深部隔水層明顯斷開，使侏羅系含水層和白堊系含水層間地下水能相互年流通。

整體布局

切爾諾貝利核電站主要由核電站主體建筑和附屬設施組成，主體建筑主要為機組設施，附屬設施設有室外開關設備、冷卻水池和基地等。

機組

切爾諾貝利核電站有4座機組，成對分布，其中2個機組占據建筑群的相對兩側，1號和2號機組于1970年至1977年期間建造，而相同設計的3號和4號機組于1983年竣工。切爾諾貝利核事故發生時，現場有5號和6號機組兩座RBMK反應堆正在建設中，最終于1989年取消建設。在核電站的東南部，第聶伯河支流普里皮亞季河旁修建了一個面積約22平方千米的人工湖，為反應堆提供冷卻水。

功能區域

切爾諾貝利核電站廠區由核電站主體建筑和附屬設施2個主要功能綜合體組成，其中附屬設施設有室外開關設備、冷卻水池和基地。整個廠區、所有建筑物和廠區劃分為受控進入區和自由進入區。受控訪問區域包括可能對人員造成輻射因素影響的工廠區域、建筑物和場所。人員只能通過更衣設施進入受控訪問區域。在受控訪問區內，所有場所均分為服務式場所、半服務式場所和非服務式場所。在自由出入區域，設備正常運行情況下，無核污染輻射。切爾諾貝利核事故發生后，蘇聯設立了一個以核電站為中心半徑約30千米的圓形禁區。

保護設施

切爾諾貝利核事故發生后，4號機組被封閉在一個大型混凝土建筑石棺中，石棺于1986年10月建成，但該結構既不堅固也不耐用。新安全隔離結構于2017年竣工，先在附近建造，然后在軌道上移動到位，該建筑高110米、長165米、跨度260米，覆蓋4號機組和石棺，結構為拱形框架，上半部分重12800噸，整體結構重36000噸，設計壽命為100年，金屬框架外部覆蓋著3層夾層板，內部框架的每個組件都覆蓋有聚碳酸酯，以使其能夠抵抗放射性粒子，建筑配有2臺配備攝像頭的自動化起重機，每臺起重能力為50噸，以及其他相關設備，用于拆除4號機組。

設施設備

切爾諾貝利核電站由核島設備、常規島設備、安全設施、監測系統、配套工程等部分組成。

核電設備

切爾諾貝利核電站核電設備包含核島設備、常規島設備。

核島設備

切爾諾貝利核電站核島設備包括壓力殼、反應堆、燃料棒組件、堆芯安全應急冷卻系統、蒸汽交換器、給泵和穩壓器等，分為核島蒸汽供應系統、核島的輔助系統2個系統。

切爾諾貝利核電站由4座核反應堆組成，此類型反應堆稱為高功率通道反應堆（reaktor bolshoy moshchnosty kanalny，RBMK），使用微濃縮二氧化鈾燃料，采用石墨為慢化劑，輕水為冷卻劑，壓力管式設計，于1964年-1966年完成設計。反應堆堆芯呈垂直圓柱體，由緊密堆積的石墨塊構成，高約7米，直徑約12米，有2個回路將蒸汽直接輸送到渦輪機，無需中間熱交換器，水在燃料通道中沸騰，蒸汽在燃料通道上方的單個回路中分離。

切爾諾貝利核電站反應堆使用微濃縮二氧化鈾燃料，每個燃料組件由2個子組件組成，燃料棒為微濃縮氧化顆粒被封裝在3.65米長的鋯合金管中，合金管上部和下部由鋼制成，一組18根燃料棒呈圓柱形排列在托架中，組成燃料束。可在不關閉反應堆的情況下更換燃料束。

切爾諾貝利核電站反應堆有2個獨立的水冷卻劑回路，每個回路都有4個泵，使水循環通過壓力管，以消除裂變產生的大部分熱量。有一個緊急堆芯冷卻系統，該系統設計為在任一冷卻劑回路中斷時投入運行。一個冷卻回路的主循環泵連接到機組第一臺汽輪發電機，其他回路的主循環泵連接到機組的第二臺汽輪發電機。

切爾諾貝利核電站2個回路中的每一個都有2個蒸汽分離器和4個主循環泵，其中3臺主循環泵用于反應堆的正常運行，1個泵處于備用狀態，自冷卻劑的蒸汽被輸送到渦輪機中以在發電機中發電，然后蒸汽被冷凝并返回到循環冷卻劑中。

切爾諾貝利核電站壓力管約7米長，內部設有燃料組，每個壓力管均由加壓水單獨冷卻，加壓水在管中沸騰至290°C。核電站碳化硼控制棒吸收中子以控制裂變速率，短棒從堆芯底部向上插入，均勻分布整個反應堆，主控制桿自上而下插入，有自動、手動或緊急控制模式，由堆芯探測器反饋進行調節，將棒放入堆芯以減少或停止反應堆活動，共有211個控制棒。

常規島設備

切爾諾貝利核電站常規島主要包含汽輪發電機組及其配套設施和所在的廠房。核電站輪汽機組為兩臺500兆瓦氫冷渦輪發電機，單臺渦輪發電機長39米，重1200噸，由哈爾科夫渦輪機工廠制造。

安全設施

切爾諾貝利核電站反應堆堆芯位于鋼筋混凝土內襯空腔內，堆芯位于一塊厚鋼板上，頂部有一個1000噸的鋼蓋板，厚度約40毫米，側面被一個圓柱形護罩包圍，該護罩由16毫米厚的鋼板制成。燃料通道的延伸部穿透下板和蓋板焊接到每個反應堆上。冷卻劑系統的蒸汽分離器安裝在各自的混凝土防護罩中。反應堆的圍帶由水和砂填充。

監測系統

切爾諾貝利核事故使用SKALA（俄語：СКАЛА, система контроля аппарата Ленинградской Атомной；sistema kontrolya apparata Leningradskoj Atomnoj）系統監測電站運行。反應堆設計和運行中納入了各種安全系統，設有應急堆芯冷卻系統，該系統可在緊急情況下為堆芯提供冷卻水。

配套工程

輸變電工程

切爾諾貝利核電站與外部330千伏和750千伏電網相連，2臺發電機中1臺通過變壓器連接到750千伏電網，發電機通過2個串聯開關連接到公共變壓器。330千伏線路為電站內部電氣線路，由發電機供電，此外可通過主電網備用饋電變壓器從750千伏電網獲得電力，或者通過兩條備用母線從其他發電廠獲得電力。在外部電力斷開時，電站基本電力由柴油發電機供電，每個機組變壓器連接到2個6千伏主電力線配電盤A和B，為機組供電，并連接到另一個4千伏變壓器。在冷卻劑回路故障同時失去外部電源的情況下，基本電源由汽輪發電機提供約45至50秒，在此期間，柴油發電機在失去廠外電源的15秒內自動啟動。

運營情況

切爾諾貝利核電站于1977年9月26日首次并網運行，于1978年5月27日正式商業運行，至1996年11月30日正式關閉，從1977年~1986年，切爾諾貝利核電站累計發電量為1502億千瓦時。切爾諾貝利核事故發生后，從1986年~2000年，切爾諾貝利核電站累計發電量為1586億千瓦時。

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歷史沿革

建設背景

建設歷程

發生事故

關停及維護

選址與布局

選址

整體布局

機組

功能區域

保護設施

設施設備

核電設備

核島設備

常規島設備

安全設施

監測系統

配套工程

輸變電工程

運營情況

相關事件

1號反應堆部分熔毀（1982年）

4號反應堆災難（1986年）

2號反應堆渦輪機火災（1991年）

俄烏沖突期間

其他事故

屋頂部分坍塌（2013年）

森林大火（2020年）

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