新浪科技讯 北京时间3月15日消息,据《英国每日邮报》报道,日本强震海啸引发的核事故让原子能狂热者不可避免地遭到当头一盆冷水。他们一直认为核能是最安全同时最可靠的能源。现在,“熔毁”一个词就让他们不得不重新审视自己的想法。熔毁是核工程师最为担心的事故之一。这一事故具体是指反应堆芯内发生无法抑制的连锁反应,熔化的放射性金属烧穿安全壳,导致大规模放射性裂变产物泄露到周围环境,例如碘-131和锶-90。 
  
    1979年,部分熔毁导致美国宾夕法尼亚州三里岛核事故,类似的爆炸事故导致了1986年切尔诺贝利核灾难。这两起事故促使公众呼吁放弃建造核电站,仍处在“进行时”的日本核事故则让这种呼声愈发强烈。11日,日本发生历史上震级最大的地震并引发海啸,可能导致数万人死亡,现在的日本已经掉进“原子深渊”。显而易见,1945年后的日本对核能是一种又爱又恨的态度。
  
    导致日本福岛核电站发生爆炸的具体原因仍是一个未知数,核电站断电可能是因素之一。核电站的地震探测器在探测到地震之后触发了核电站自动关闭的开关,也就是将硼棒插入反应堆芯,阻止产生大量热量的裂变反应。通常情况下,反应堆燃料会在几天时间里冷却到安全状态,但由于海啸破坏了为反应堆冷却泵供电的当地电网和备用发电机,致使冷却泵无法向核电站泵水。
  
    就像汽车发动机冷却器发生泄漏一样,热量开始升高到危险水平。形象地说,核电站就是一个巨大的水壶。核反应堆本身就是能量源,负责产生热量发电。在受控制的裂变反应中,温度可达到数百度。热量由铀等放射性材料的原子发生核裂变产生。这一过程不仅会产生热量,同时也会产生辐射和放射性副产品。通过放射性衰变,放射性副产品也会产生热量。
  
    这也就解释了为什么核反应堆停止运转之后,仍会在几天内继续产生热量。如果不采取措施冷却,这些热量足以熔化反应堆芯。在正常运转情况下,所有这些热量都将用于将水加热,所产生的水蒸汽用于驱动涡轮机发电。
  
    问题是,你无法立即关闭原子反应堆。炽热的燃料棒需要几天时间才能冷却,需要使用足够的冷却剂才能做到这一点。曼彻斯特大学核专家理查德·维克福德教授13日表示:“如果不使用水冷却燃料,燃料温度达到一定程度便会熔化。如果不对所有燃料进行冷却,将导致大规模熔毁事故。”
  
    庆幸的是,由于日本反应堆自身的设计以及当局快速而有组织的反应,这种事故并不会发生。为了防止公众摄入可导致癌症的放射性物质,日本政府向公众发送碘丸。现在,几乎没有任何迹象表明福岛核电站将变成“切尔诺贝利第二”。一种被大打折扣的可能性是,熔化的反应堆芯烧穿地面,在另一端发生泄漏。但即使出现全面熔毁这种可怕事故,也会很快得到抑制并自然冷却。
  
    核事故除了对日本自身的影响外,又将对日本以外的地区产生何种影响?在距离海洋如此近的地区建造一系列原子反应堆是否是一种错误的做法?专家们指出,如果整个国家发生地震,核电站无论建在哪都将面临风险。与切尔诺贝利不同,日本核事故不会成为一场国际性事故。日本距离其他任何地区都很远,核辐射不会扩散到日本以外的地区,即使最为可怕的放射性物质碘-131也只有短短8天的半衰期。此外,日本政府与1986年的前苏联政府不同,他们有能力应对和解决核事故。
  
    日本政府表示,强震发生后,12日福岛核电站的一座反应堆的顶部被炸飞,放射物泄露出来。这种发展趋势导致人们担心这座反应堆会发生“堆芯熔毁”(meltdown)现象。以后到底会发生什么情况,下面是专家给出的意见。
  
    英国曼彻斯特大学核燃料技术系教授蒂莫西·埃布拉姆
  
    埃布拉姆说:“通过对核电站周边的空气进行取样,就能知道这次事故到底释放出多少放射物。除此以外,他们还将寻找燃料衰变的证据。如果燃料保存完好,它们释放出来的放射能就会更低,而且这次爆炸可能只是由反应堆回路里的蒸汽越积越多引起的。导致爆炸的罪魁可能是制冷剂,尤其当它是水时,会因为温度过高而迅速转变成蒸汽。”
  
    他表示,这次事故可能不会引发更严重的问题,不过这取决于燃料的完整性,核电站的所有放射能几乎都包含在核子燃料里。他认为燃料遭到严重破坏的“可能性不大”。如果燃料确实被毁了,一些放射性材料可能会被释放到初级电路里,然后排进安全壳厂房里,产生压力。他说:“即使最糟糕的情况也不外乎安全壳厂房里的压力达到危险水平,必须被释放出来。你在释放压力的同时,可能会把一些放射性物质释放到环境里。关于这个问题有多种假设。”
  
    切尔诺贝利核安全中心副主任瓦尔利·贺莱哈洛
  
    国际文传电讯社(interfax)援引这位乌克兰专家的话说:“日本福岛核电站的1号反应堆发生爆炸,但它不是切尔诺贝利核事故的再现。”他表示,日本核电站的反应堆的设计跟切尔诺贝利核反应堆的设计完全不同。“日本拥有现代类型的反应堆。所有裂变产物都会通过安全壳厂房隔离开来。只有气体能排放出去。”
  
    贺莱哈洛表示,日本核电站具有抵御地震的能力。“除此以外,这些反应堆是专门为地震多发区设计的,只是这次地震产生的影响已经超出福岛核电站的承受能力。因此,这次事故的后果不会像切尔诺贝利泄漏事故那么糟糕。”
  
    代表核工业的180个公司的工业体世界核协会的伊恩·霍雷
  
    他说:“这显然是氢气被点燃发生的爆炸。如果氢气被点燃,它不会引起更多威胁。整个事态很严峻,但是氢爆炸并未导致事态进一步恶化。”他表示,这“演变成重大灾难的可能性很小”,他也不认为会发生燃料堆芯熔毁。“这种情况在欧洲时间11日发生的可能性很大。不过现在已经过去24小时,燃料的温度已经降了很多,我认为这个阶段发生堆芯熔毁的可能性非常非常小。”
  
    伦敦帝国理工大学材料物理学教授罗宾·格莱姆斯
  
    辐射损伤专家格莱姆斯说:“似乎是备用发电机在启动后突然失灵了。这意味着该反应堆里会慢慢积聚热量和压力。结果可能会有大量压力被释放出来。如果这种情况发现,我们的情况就不会这么坏。虽然反应堆的外部结构受损,但是内部的钢结构仍然保持完好,这些结构里面可能含有大量放射物。可能是在释放压力时引发这次爆炸。目前工作的关键是监控这些放射物的水平。”
  
    英国萨里大学核子物理学教授帕迪·里根
  
    里根说:“最重要的问题是弄明白哪里发生了爆炸。目前还不清楚是什么发生了爆炸。我们不知道发生爆炸的是不是压力容器,不过照目前的情况来看,好像并不是它发生的爆炸。压力容器是盛放所有核燃料的东西,如果就像切尔诺贝利事故一样,是压力容器发生了爆炸,那么应该释放出大量放射性材料。从电视画面上看,并未发现这种情况。”媒体报道指出,该反应堆核心的一小部分核燃料可能已经熔化,不过这种情况并不令人感到吃惊。
  
    卡耐基国际和平促进会的核专家马克·黑比斯
  
    他说:“我们没有有关这座核电站内部情况的任何消息。这是问题的关键。如果燃料熔化,压力容器可能就会破裂,放射物就会流到电站外面,因为福岛核电站的建筑物存在缺陷。”

 

 

 

 

【事件】 
  
    环境保护部(国家核安全局)3月15日16时发布了全国省会城市和部分地级市辐射环境自动监测站实时连续空气吸收剂量率监测值,结果表明,我国辐射环境水平未受到日本核电事故的影响。环境保护部核与辐射安全中心总工程师柴国旱表示,虽然总体上说目前日本的核安全状况很严重,但是,考虑到其与我国距离较远,而且根据目前的气象条件,近期辐射不会扩散到我国。
  
    未来三天气流:向东
  
    针对日本核电站核泄漏污染物是否会对我国产生影响,15日下午,世界气象组织和国际原子能机构北京区域环境紧急响应中心组织了专题会商。该中心分析认为:日本中北部区域在中低层大气中的风向由西南风转为西北风;高空大气主要以偏西风气流为主,近期由于降水发生,有利于核物质沉降,影响范围缩小。未来三天(16日至18日),日本核电站核泄漏产生的放射性污染物主要影响区域为日本中部、北部及其以东的北太平洋区域,对我国没有影响。
  
    北京区域环境紧急响应中心由国际原子能机构委托世界气象组织建立,是全球8个承担环境应急响应职能的区域专业气象中心之一,设在中国气象局国家气象中心。
  
    11日17时52分,世界气象组织和国际原子能机构向各核应急响应区域专业气象中心发出核应急响应气象支持请求。北京区域环境紧急响应中心立即启动应急响应,数值预报专家迅速启动大气污染扩散传输模式,利用高性能计算机对500米、1500米和3000米高度的核放射性物质扩散轨迹进行模拟预报。
  
    在日本地震核安全事件发生后,环境保护部持续跟踪地震对日本核电站的影响,并要求省级环保部门加强监测。中国工程院院士、中国环境科学研究院院长孟伟告诉记者,环科院利用国际最先进的数字模型分大区域模拟了日本核安全事件对我国的影响。结果表明,根据目前大气环流的情况,这个季节的天气过程主要是由西北向东南,因此,近期不太可能出现不利于我国的情况。
  
    根据国家环保部的指令,3月12日起上海市环保局开展了放射性监测。截至3月15日16时,上海市辐射环境监测未发现任何异常,相关监测数据可从环保部网站查询。该部门使用的监测仪器达到了国际先进水平,如超大流量气溶胶采样器、高压电离室等,灵敏度很高,可及时发现可能的放射性污染。
  
    未来三天海流:向东
  
    记者从国家海洋局获悉:截至记者发稿时,针对日本地震后发生的核泄漏次生灾害可能造成的影响监测,我国海域目前尚未发现异常。未来三天内,如果日本福岛海域发生核泄漏污染,将不会对我国海域产生影响。
  
    据国家海洋局海洋环境保护司相关人员介绍,国家海洋局正在组织相关监测,目前我国海域未发现任何异常。国家海洋局目前已启动海域放射性应急监测,对我国海域进行持续性监测。
  
    国家海洋预报台预报员李云说,从15日上午10时的预报看,未来3天,海流将先向西南方向走,然后往东走,如存在核泄漏污染源,对我国海域没有影响。
  
    从海流影响来看,福岛在日本东岸,沿岸正好是黑潮流和亲潮流两个流系交汇,这两个流系是西太平洋的西边界流,方向比较固定,是常年存在的。虽然两个潮流一个从南向北,一个从北向南,在福岛附近流动复杂,但总的趋势是往东发展,海流往东进入太平洋。如果这一处海水流域发生核泄漏污染,对我国海域影响可能是比较小的,除非发生特殊的短期变化,比如大风吹动海流改变方向。总的来说,核泄漏污染通过海流影响我国可能性很小,公众没有必要恐慌。
  
    日本政府已将这次福岛核事故初步定为4级,而1986年苏联的切尔诺贝利核事故则被定义为最严重的7级。柴国旱用“严重”来评价此次日本核安全事件,但是他强调,这与当年切尔诺贝利的事故还是有很大差异。他说,切尔诺贝利事故发生时,反应堆堆芯爆散,核物质随爆炸冲向空中,而此次事件中堆芯虽有破损、融化,但到目前为止还只是泄漏。
  
    链接
  
    什么是辐射?
  
    人类有史以来一直受着天然电离辐射源的照射,包括宇宙射线、地球放射性核素产生的辐射等。人类所受到的集体辐射剂量主要来自天然本底辐射和医疗。
  
    目前,国际上普遍采用的辐射防护的三个原则是:实践的正当性,防护水平的最优化和个人剂量限值。国际基本安全标准规定公众受照射的个人剂量限值为每年1毫希,而受职业照射的个人剂量限值为每年20毫希。
  
    如何应急避险核辐射?
  
    据国家原子能机构网站介绍,应急状态下为避免或减少工作人员和公众可能接受的核辐射剂量可采取一定的应急防护措施,如隐蔽、撤离、服碘防护、通道控制、食物和饮水控制、去污,以及临时避迁、永久再定居等。
  
    当事故已经或可能导致释放碘的放射性同位素的情况下,还可实行服碘保护,即服用含有非放射性碘的化合物,以降低甲状腺的受照剂量。服用稳定碘产生负效应的危险,对单次服用而言很小,但随服用量增加而增加。
  
    (据新华社北京3月15日电)

 

 

 

 

高能电子显微镜下,一只蝌蚪似乎正在“微笑”
 
据英国《每日邮报》报道,英国一名科学摄像师使用高能电子显微镜准确地捕捉到了一只正在“微笑”的蝌蚪。
 
由于蝌蚪只有14天大,这一“微笑”表情通过肉眼是无法看见的,即使是在高能电子显微镜下也极难观察到。小蝌蚪只有1厘米长,正在迅速地成长,对于这次近距离观察,它似乎很开心。
 
65岁的科学摄像师大卫·斯皮尔斯(David Spears)以前是一名动物学家,他是在自己的家庭实验室里捕捉到的这一罕见图像。大卫说,这台高能电子显微镜价值9万英镑,如果使用普通显微镜,则无法观察到这么多细节。
 
目前,大卫的工作是为科学教材和科学杂志拍摄图片,但平时他会找来自己感兴趣的东西来观察。
 
大卫透露说,这只小蝌蚪的“微笑”,其实是它在刮下石头上的藻类当作食物的一个动作。
 
 
 

   这一星系核心部位诡异的蓝色“瞳孔”是其中隐藏的超大质量黑洞产生的超强X射线引发的。而“瞳孔”四周的红色环晕则是氢原子。

 NGC 4151星系的核心被昵称为“索伦之眼”,这是《指环王》中的人物。
 
北京时间3月16日消息,在所有正孕育黑洞的星系之中,NGC 4151是距离地球最近的目标之一。如果你看过这个星系的照片,你就不难理解为什么天文学家们把它称作“索伦之眼”(Eye of Sauron)。看过《指环王》的读者们都知道,这是该片中的一个人物,其名字的意思是“令人憎恶的”。而这个距离地球4300万光年的星系核心区域,看上去正会给你这种恐怖的感觉。
 
科学家们相信,这一星系核心部位诡异的蓝色“瞳孔”是其中隐藏的超大质量黑洞产生的超强X射线引发的。而“瞳孔”四周的红色环晕则是氢原子。
 
文中这张壮丽的图像是由美国宇航局钱德拉X射线空间望远镜,以及设立在西班牙加纳利群岛上的1米口径雅各布·卡普坦望远镜拍摄的图像合成的。
 
黑洞是物质的极高密度状态,这里的引力强大到任何物质都无法逃脱,包括光。当物质以吸积盘的形式落入黑洞时,由于剧烈的摩擦和超高速的运动,将引发剧烈的X射线释放。而科学家们认为,NGC 4151星系的核心便正是这种情况。
 
由于相对其他含有黑洞的星系,NGC 4151相对较近。这为天文学家们研究超大质量黑洞与其所在星系之间的相互作用提供了一个绝好的机会。有关对这一星系极其内部黑洞的研究论文将发表于《天体物理学杂志通讯》(The Astrophysical Journal Letters)。
 
 
 

新浪科技讯 北京时间3月14日消息,据英国《独立报》报道,这听起来有点耸人听闻,但事实就是如此:地球磁北极正在以人类历史上前所未有的速度向俄罗斯方向移动,这对现代交通系统的安全性和迁徙动物的传统导航线路都构成很大威胁。 
  
    科学家表示,位于加拿大寒冷地区已有2个世纪的磁北极,目前正以每年大约40英里(64.37公里)的速度移向俄罗斯。过去10年间磁极的移动速度已经增加了三分之一,这促使科学家做出大胆推测,认为地球磁场可能会发生“逆转”,到时候指南针是指向南方,而不是北方。据悉,地球每百万年会发生3到7次磁极逆转现象。
  
    磁极移动已经给航空业造成很大影响。美国佛罗里达州坦帕国际机场早些时候花了近1个月时间重新命名3条机场跑道,美国机场普遍利用与指南针上的读数相符的数字给跑道命名。该航空公司发言人布伦达•乔哈根说:“所有东西都的调整,这是一项浩大的工程。”目前地球磁北极正在以惊人的速度远离加拿大埃尔斯米尔岛,这导致指南针每5年产生大约1度的误差。因此美国联邦航空局每5年就得重新审查一次该国所有机场跑道的名字。最近劳德代尔堡和棕榈滩的机场跑道也进行了类似调整。
  
    磁北极跟地球的北极不同。地质学家认为,磁北极发生转移,主要是由熔融的地球内核(包含液态金属铁)发生改变造成的。科学家在1831年首次确定了磁北极的位置,从此以后他们一直在努力跟上磁极的变化进程。记录显示,在最初的几十年磁北极几乎没有任何变化。不过1904年后,它开始以每年大约9英里(15公里)的速度向东北方向移动。1989年,磁北极的转移速度明显增加,据科学家推测,这可能与地球深处的神秘磁性“羽状物质”有关。目前磁北极正以每年大约37英里(59.55公里)的速度向西伯利亚方向移动。
  
    科罗拉多州美国地质调查局的地球物理学家杰弗里•拉维最近对该问题进行了研究,他说:“地球磁场正在发生同步变化。据我们所知,磁场一直在随地磁极的变化而变化。”依靠卫星产生作用的GPS导航系统已经取代了指南针,成为多数职业航海家辨别方向的工具。不过指南针仍很有用,徒步旅行者和其他喜欢按照地图行进的人仍在普遍使用它。在一些特殊环境下,例如在水下或地下等卫星信号覆盖不到的地方,指南针仍是辨别方向的唯一选择。利用磁体确定需要朝地下哪个方向钻探的石油业,也需要知道磁北极的准确位置。
  
    每年冬季飞往南方的鸟类和迁徙性海洋动物会受到磁极变化的干扰。鲸和海龟等长寿动物也许以后也要“校准”它们的导航系统。尽管改变跑道的名称既费钱,又麻烦,但是北美洲的居民至少能从磁极变化中得到一些好处:他们将有更多观察北极光的机会。
  
    没有人能预测出“磁极逆转”会产生什么影响,因为地球磁极已经有大约78万年从未发生过这种情况,这是过去500万年间磁极稳定期持续时间最长的一次。一些地质学家认为他们会查明原因。他们认为当前的磁北极变化只是一次“逆转”的早期阶段。然而拉维表示,我们对此不要太担心。“逆转需要大约1万年才会发生。1万年前文明还不存在。磁极逆转速度非常缓慢,因此我们没必要太担心。”