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如何 拆卸核潜艇?

2015-07-27史春树

奥秘 2015年7期
关键词:隔舱核燃料核潜艇

史春树

当核潜艇服役届满时,拆卸它们是一个复杂、费力的过程。在通俗小说里,核潜艇一直是个偏爱的主题。在《猎杀红色十月》等电影到《驶向深海》等播出时间很长的电视连续剧中,它们总是被描绘成像幽灵般在海底无声游弋的、令人畏惧的武器。

当这些核潜艇寿终正寝时,它们实际上就变成了漂浮的核威胁,因为它们满载着嘶嘶作响的、致命的、十分难处理的乏核燃料(是经过辐射照射、使用过的核燃料)。多年来,拥有核舰艇的大国海军不得不花费巨大精力来处理这些庞大的、日益衰老的、冷战遗留的潜艇编队和弹道导弹核潜艇。

于是,地球上诞生了最令人奇怪的工业墓地——从美国太平洋西北角,穿过北极圈,延伸到俄罗斯海参崴的太平洋舰队。这些潜艇墓地有多种形式。最污秽不堪的一类位于西伯利亚北面的喀拉海。在300米深的海床上散布着核潜艇反应堆和燃料,它们本质上就是核废料垃圾场。

锈迹斑斑的残骸

位于俄罗斯西北部北极圈内科拉半岛奥兰亚湾入口处的柴油动力潜艇垃圾场是一个引人注目的景象:完全锈蚀的舰首露出了内部的鱼雷管,腐蚀掉的瞭望台以怪异的角度侧翻倾覆,而船壳也像被海鸥叼起摔在岩石上的海贝一样爆裂成碎片。

位于奥斯陆的环境观察组织“贝罗纳基金会”评论道:苏联人把喀拉海变成了一座“放射性垃圾水族馆”。海床上散落着大约17000个含有放射性废料的集装箱、16座核反应堆以及5艘完整的核潜艇,其中一艘的两座核反应堆还满载着燃料。

“贝罗纳基金会”的执行主任尼尔斯·博默警告说,喀拉海现在是石油和天然气公司的开采目标,偶然钻探到的这些废料,从理论上来说,有可能破坏核反应堆的保护外壳或者核燃料棒的外包壳,向周围的渔场释放放射性核素。

至于官方的潜艇墓地就更容易被观察到了:你甚至可以在“谷歌地图”或“谷歌地球”上搜索到——搜索放大即可看到美国最大的,位于华盛顿州汉福德的核废料仓库、北极圈内科拉半岛上的赛达湾或者海参崴周边的造船厂。里面有一排排的巨型钢罐,每个大约12米长。它们一个个被排列整齐后放进汉福德长长的土坑里等待将来一起埋葬,一列列地排放在赛达湾的码头上或者漂浮在日本海的海面上,捆绑在海参崴旁边巴甫洛夫克斯潜艇基地的码头墩上。

拆卸核潜艇

这些钢罐是从几百艘核潜艇上拆下来的废弃物。它们被称作“三隔舱部件”,是密封的,卸除燃料后的反应堆块。它们是被位于华盛顿州布雷默顿的美国国防部普吉湾海军船坞通过一系列退役程序后才进行拆卸的。

那么,这些废弃物是被怎样拆卸下来的呢?这是一个细致而缜密的过程。首先,废弃的潜艇被拖拽至一处安全的燃料卸除码头。在这里清除掉反应堆隔舱的全部燃料以露出乏燃料组件。然后拆除每个部件并放置到乏燃料的铅罐中。最后由安全列车运送到一座长期存放的处理工厂进行处理。列车的终点在美国是爱达荷州布局凌乱的国家实验室中的海军核反应堆设施,在俄罗斯则是位于西伯利亚的玛雅克钚生产加工厂。

尽管蒸汽发动机、泵、阀门和管道等反应堆设备现在已不含浓缩铀,但里面的金属由于几十年原子分裂造成的中子轰击已经具有放射性。所以,卸除燃料后,潜艇被拖拽进干船坞用切割工具和喷枪把反应堆隔舱及两边的隔舱从潜艇的船壳中分解开。然后,将厚重的钢板焊接到它们的两头。因此,钢罐不仅仅是储藏容器,还是巨型的、高压的钢铁部件组成的核潜艇本身。至于剩余非放射性的潜艇部件则全部会被回收再利用。

俄罗斯也在使用这一技术,因为西方担心其退役程序把关不严,唯恐核裂变材料落入危险分子手中。比如,在赛达湾附近的安德列耶娃湾,俄罗斯仍然存储着上世纪60年代至70年代的90艘潜艇的乏燃料。所以在2002年,八国集团国家启动了一项10年200亿美元的计划:把普吉湾的拆卸技术转让给俄罗斯联邦。这包括北德文斯克的燃料卸载设施及拆除设施的技术及存储的改进,以及建造用于退役核反应堆的 陆基存储船坞。

漂浮的威胁

虽然拆除核潜艇的步骤繁琐而缜密,但这些拆卸下来的废弃物仍然有着一定的威胁。

由于反应堆两边都有充气的隔舱提供浮力,反应堆块漂浮在俄罗斯赛达湾的海面上。而在海参崴旁边的巴甫洛夫克斯,54个钢罐任凭狂风肆虐漂浮在海上。

有些苏联潜艇装有液态金属冷却反应堆——使用铅-铋混合物来给反应堆中心降温——而并不是使用常规的加压水冷却反应堆。在冷却废弃的反应堆里,铅-铋混合冷却剂能够把潜艇冷冻成一块庞大笨重的固体块。但经过这样处理的潜艇仍未退役,存在一定的危险性。因此为了安全起见,它们将不得不被拖拽至极其偏僻的,同样位于科拉半岛格拉米卡湾的船厂。

到目前为止,俄罗斯使用“三隔舱部件”方法,退役了北方舰队的120艘核潜艇和太平洋舰队的75艘潜艇。同时在美国,125艘冷战时期的潜艇以这种方式拆卸,法国也使用同样的方式。然而,英国皇家海军的核潜艇设计不同,那里的核反应堆模块可以整体拆除而无需从中部切割以断开隔舱。英国国防部发言人说,“核反应堆的压力舱可以整块拆除、包装、运输并储藏。”

但是,英国想使停泊在英格兰南部德文波特港的12艘废弃潜艇和苏格兰罗赛斯港的7艘潜艇退役的计划近期内不会发生,因为政府还未决定哪5个地点将最终存储那些压力舱和乏核燃料。

来自水的恐惧

环保团体也对美国的燃料储藏给予关注。自从第一艘核潜艇“鹦鹉螺号”于1953年启用以来,爱达荷国家实验室一直是所有美国海军乏燃料的最终目的地。“蛇河联盟”(一个环保游说团体)的比阿特丽斯·布雷斯福德说:“‘鹦鹉螺号’核潜艇的原型反应堆在爱达荷国家实验室测试,此后海军核潜艇的每一滴乏燃料残余物都留在了爱达荷州。它们被储藏在蛇河上游含水土层的上方。这是北美大陆第二大的统一地下水体。”

“乏燃料储存在地面上,但其它的废弃物埋在地下的含水土层上方。这一做法可能还将持续半个世纪。这是爱达荷州很多居民的担忧。”受到威胁的不仅仅是含水土层上方的活水:这个州的标志性农作物土豆也将受到影响。

即使安全程度高,放射性物质也会偶尔泄漏。比如,爱达荷国家实验室和华盛顿州汉福德核废料仓库两处都经受过非同寻常的核泄漏:风滚草先是被吹落进冷却池,由此沾染到被核污染的水,然后又被风吹落至设施的四周。

为确保废弃核潜艇的安全,美国不得不采取了一系列昂贵的长期措施。然而,这似乎并未阻止军方建造更多的核潜艇。俄罗斯目前也在北德文斯克建造4艘新的核潜艇,预计在2020年之前将再建造8艘。

看来,潜艇墓地和乏核燃料的储藏地还将持续忙碌着。

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