最终,核燃料由于自身的放热而熔化,形成了一种高温的、具有强烈放射性的物质,称为熔融堆芯,或者俗称的“核熔岩”。
熔融堆芯熔穿了反应堆的压力容器,进入了反应堆的安全壳内,甚至有可能渗透到地下,造成了难以想象的后果。
在1-3号机中,都发生了不同程度的堆芯熔毁,其中3号机的熔毁程度最为严重,约有63%的燃料熔化,而1号机和2号机的熔毁程度分别为约50%和35%。
由于堆芯熔毁,大量的放射性物质从反应堆内泄漏出来,污染了核电站的周边环境。
此外,由于氢气的积累,1、3、4号机的建筑物发生了氢气爆炸,造成了更大的破坏和污染。
虽然4号机在事故发生时处于停机状态,没有发生堆芯熔毁,但是其乏燃料池中存放了大量的核燃料,由于冷却水的流失,这些核燃料也面临着过热和熔化的风险。
由于4号机的乏燃料池中的燃料数量是其他机组的两倍,而且还包括了一些新的燃料,因此其衰变热也更高,需要更多的冷却水。
然而,由于海啸的冲击,4号机的乏燃料池的水位下降了约1米,导致燃料棒的上部暴露在空气中,温度升高,释放出氢气。
氢气与空气中的氧气发生爆炸,炸毁了4号机的建筑物,损坏了乏燃料池的结构,加剧了水位的下降和燃料的暴露。
如果乏燃料池的水位继续下降,燃料棒的温度将超过900摄氏度,引发燃料的熔化和燃烧,释放出大量的放射性物质,对环境和人类造成更大的危害。
因此,东京电力公司和日本政府紧急采取了各种措施,试图向乏燃料池注入水,恢复冷却,防止燃料的熔化和燃烧。
他们先后使用了消防车、直升机、水泵车等工具,向乏燃料池喷水,但效果不佳,水量不足,精度不高,水流不稳,而且还有辐射的危险。
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