三里岛何出核事故
“出事啦!出事啦!”
1979年3月28日凌晨,美国三里岛核电厂的2号机组正接近满负荷运行。突然,一阵紧急呼叫,几乎盖过了机器的轰鸣。
原来,由于蒸汽发生器的冷却丧失,核反应堆和汽轮机自动停止运行,三个辅助给水泵自动起动。可是,因为给水管上的阀门在检修之后忘了打开,蒸汽发生器得不到必要的冷却,致使蒸汽发生器烧干而不能冷却一回路系统的冷却剂。一回路系统的温度和压力上升,使得卸压阀自动打开,但是这个阀门却没有回座,使一回路1/3多的冷却剂(约121米3)从系统中流失,造成失水事故。在事故开始之后两分钟,应急堆芯冷却系统投入运行,将新的冷却水注入一回路系统。然而,电厂运行人员错误地认为一回路系统已经注满了水,几分钟后关闭了高压应急注入系统,导致核电厂堆芯开始过热熔化。
在事故开始后128分钟之后,运行人员才发现稳压器阀门是打开的,急忙关上阀门,反应堆冷却剂的流失停止了。在事故发生大约3 5小时之后,大量高压冷却水注入,堆芯过热熔化才结束。
美国三里岛核事故,是当时商用轻水堆核电厂最严重的事故——反应堆堆芯严重损坏,部分堆芯熔化,4人受到轻微过量的y辐射,好在没有人员伤亡。按照国际核事件分级表,这次事故被定为5级——有场外危险的事故。
当然,此前也发生过几次核事故。1961年1月,美国爱荷达州的一座3万千瓦实验沸水核反应堆(不是商用核电厂),因蒸汽爆炸引起核辐射泄漏,使3人当场死亡。
紧急救治切尔诺贝利核电站事故受害者那么,三里岛核电厂的这些操作人员,为什么会犯这样的“低级错误”呢?后来,经过美国研究人员调查证实,有8%长期上夜班的工人因睡不好觉而影响健康,而在每个星期都轮班的时候,更有多达60%的人在上班的时候打盹或注意力不集中。这次三里岛事故,以及1986年4月26日1时23分发生的前苏联切尔诺贝利核电站事故,都发生在后半夜——均为工人打盹或注意力不集中造成的。切尔诺贝利核电站事故,使203人得了严重放射性疾病(其中31人死亡),厂房被严重破坏,环境污染使附近居民遭到核辐射,直接经济损失超过20亿卢布。
为什么这些操作人员会在上班时出现这种状态呢?原来是人体内的“生物钟”转到了他们的“低潮期”(或称“危险期”)上。
20世纪初,德国柏林著名内科医生威尔赫姆·弗里斯和奥地利维也纳的心理学家赫尔曼·斯瓦波达,通过长期的临床观察,发现病人存在着一个以23天为周期的体力盛衰和以28天为周期的情绪波动。大约20年后,奥地利因斯布鲁克大学教授阿尔弗累特·特里舍尔,在研究了数百名高中生和大学生的考试成绩后,发现人的智力以33天为波动周期。这就是所谓“月生物钟”。据此,科学家把这三种周期描绘在同一个坐标系上,绘制出一幅揭示人体生物月周期的波浪形曲线图——体力、情绪和智力的曲线图。
根据这个曲线图,就可以找出体力、情绪和智力的低潮期,避免在此时让操作人员进行重要工作。事实上,美国科研人员试验把他们的工作时间调整了9个月之后,生产效率提高了20%。
具体是这样考虑的。上述三个周期的一半称为“临界日”,即体力、情绪、智力周期的临界日分别为11 5、14和16 5天。周期从出生之日算起。临界日就是人的危险期,“双临界日”(两种临界日重叠)危险更大,“三临界日”(三种临界日重叠)危险最大。所以人应避免在临界日(特别双、三临界日)办重要的事情,以免发生不测。
在人体内部发现的诸如智力、情绪、体力等呈现周期性变化的规律,就是受生物钟控制表现出的必然规律——生物节律。
在人体内部,还有“日生物钟”。日本科学家发现,人的日生物钟周期是24小时18分——与时钟不同步。科学家们发现,人体内形形色色的生物钟有100多种。
科学家还发现,动物和植物也有生物钟。一些动物的“日生物钟”周期是23~26小时,而一些植物是22~28小时。
为什么人和其它生物都有生物钟而呈现生物节律呢?原来,生物体内存在着“钟基因”(clockgene)——一种计时基因。钟基因内的蛋白浓度每天24小时循环升降,可规范不同的活动,如睡眠、进食和其它新陈代谢的基本功能。科学家从哺乳动物、昆虫及人类身体内部找到了钟基因,证明钟基因是自古就保存下来的。
目前,生物钟和生物节律还有许多奥秘没有揭开。
例如,人的生物钟在哪个部位?许多人认为位于视交叉上核:左右眼伸出的视神经细胞在脑底部相互交叉,交叉点上方有一组神经元细胞集团,这就是生物钟所在位置。也有的说在其他部位。1998年的一期《科学》杂志,刊登的美国康乃尔大学康贝尔和莫裴的报告指出,人体生物钟位于膝盖后方部位。21世纪初,美国北卡罗来纳州大学的科学家发现,哺乳动物的眼、皮肤、脑内的一种被简称为CRY的色素控制着生物钟,它通过吸收太阳的蓝光,将信息传到大脑,继而引发身体内各种生理反应,如身体温度、血压、精神状况等。由于这种CRY色素不单只是在眼睛内,而且也散布在皮肤上,因此,视力有问题的人,他们的生物钟也会受阳光影响。科学家也在植物中发现了这种CRY色素。
又如,生物节律是不是受地球运动周期性的影响?这个问题,也没有确定的答案。
生物钟对人体健康长寿和提高劳动生产率,有非常大的影响。法国作家如巴尔扎克(1799~1850)经常通宵达旦地写作。奥地利作曲家莫扎特(1756~1791)的创作时间是在晚上——他的著名歌剧《唐璜》,就是在一个夜晚写成的。俄罗斯化学家门捷列夫(1834~1907)也都是在晚上工作的。与此相反,法皇拿破仑(1769~1821)则从早晨3~4点就开始了一天的工作。德国剧作家兼诗人伯托尔德·布莱希特(1898~1956),也喜欢在清晨写作。为了延长人的寿命,科学家们一直在进行如何“拨慢”生物钟的探索。
人体生物钟无法适应非24小时长度的昼夜节律,这对很多从事非24小时循环工作的人来说不是一件好事。比如宇航员,因为在太空中往往是23 5小时为一天,探索火星的宇航员们将会以24 65小时为一天。美国国家太空生物医学研究所人类行为研究组正试图发现对抗法,帮助人们适应变化了的昼夜长度。