华尔街日报报道 3月11日的日本海啸导致为东京地区提供电力的一多半核电站陷于瘫痪，同时也意外启动了现代社会一个规模庞大的实验：一个拥有3,000万人口的大都市能否在失去约五分之一电力供应的条件下维持正常运转？

　　在经过了一个每天超过32摄氏度的火热7月之后，日本给出的初步回答是肯定的。东京电力(Tokyo Electric Power Co.)不仅让东京地区在整个夏季灯火通明，在大多数时间里它还有很多额外发电能力，说不定还可以供电给纽约。

　　很多人曾担心，日本经济会因电力短缺而深受打击，但这一幕并没有发生。日本股价已升至与地震前水平几乎相当的高度，日本经济开始再度增长，而一些公司受消费者对节电产品需求的提振而生机焕发。

　　省电已成为日本的一种国家信念。由于很多空调都设在28摄氏度左右，商务人士脱下了平常穿的西装，按照“超清凉商务装”计划换上了短袖衬衫。汽车制造商被迫在周末开工，以避免在工作日用电高峰期大量耗电。

　　今年夏天，东京地区高峰用电量较去年同期下降了近23%。

　　用电量的下降动摇了日本对核电数十年孜孜以求的信念。除今年外，在日本总供电量中，核电曾经占到近30%。如果日本可在今年夏季余下数周内成功应对电力供应减少的局面，那么福岛第一核电站(Fukushima Daiichi)事故或许会改变日本的能源政策。这将对全球产生多重影响，因为自苏联切尔诺贝利(Chernobyl)核事故引发最严重的核泄漏以来，全球很多国家都在重新考虑核电计划。

　　政界人士和很多公司高管说，人们愈发觉得日本对核电站的依赖将越来越小，核电站可能会被逐步淘汰，直至有一天彻底淡出日本人的视线。德国和瑞士已宣布了逐步废弃核电站的计划，而美国和法国领导人则说，计划维持本国核电站的运转。美国和法国是世界上两个最大的核电使用国。

　　日本经济同友会(Japan Association of Corporate Executives)在今年7月召开夏季会议后发表声明说，就中长期来看，缩减日本核电规模的理想方式是，逐步废弃老化反应堆，推动可再生能源的发展。

　　有人对核电的看法甚至更极端。日本网上购物公司乐天株式会社(Rakuten Inc.)社长、46岁的亿万富翁三木谷浩史(Hiroshi Mikitani)说，我认为最好是取缔核能源。他是日本正在崛起的一代企业高管中最知名的商务领袖之一。三木谷浩史提醒说，他并不赞成立即关闭所有核电站。但他说，这个夏天已经让日本人曾对核电站抱有的信任破灭了。

　　日本之所以能成功避免电力危机，是由于供电量增加和需求减少的缘故。危机发生后，东京电力赶紧重新启用较古老的天然气和燃煤发电厂，迅速解决了地震后那几天东京地区轮番停电的问题。

　　同时，省电计划还将东京地区很多天的最大用电需求减少了1000万千瓦或更多。

　　这些措施也有缺点。传统火电厂会排放更多的温室气体，日本也必须进口更多的燃料。尽管强势日圆能减轻负担，但还是会增加能源成本。

　　另外，有些老人甚至冒着中暑的危险过分节电。据日本皇宫的一位发言人介绍，年近八旬的天皇和皇后曾经一度在晚上靠蜡烛和手电筒应付过去。

　　据日本总务省消防厅（Fire and Disaster Management Agency）介绍，入夏以来，截至7月24日，紧急救援人员将22,418位中暑患者送到医疗机构。其中近一半是老人，共有43人死亡。和去年相比，今年中暑的人数增加了50%，但因中暑死亡的人数下降了三分之一。

　　电力公司负责人和一些商界领袖说，节电措施扰乱了生产，增加了不确定性。东京地区的大企业实施的是强制性节电措施。

　　东京电力公司执行副总裁兼核电业务最高主管相泽善五（Zengo Aizawa，音）说，那种认为我们有足够电力，所以我们不需要核电站的结论过于仓促。日本是一个依赖制造业生存的国家，节电令生产受到了很大影响。

　　尽管日本的能源消耗大幅削减，但日本经济受到的损失却相对较小。节约的能源消耗量大致相当于Consolidated Edison Inc.给纽约市和威彻斯特郡（Westchester County）供电的部门整个电力需求量。

　　日本央行副行长山口广秀（Hirohide Yamaguchi）7月20日说，电力问题不可能如此前所预料的那样限制经济活动。日本央行预计今年秋天日本经济会出现温和复苏，明年的经济增长率可达2.9%。东京基本上和往常一样繁忙，电子消费品商店顾客盈门，开往度假区的火车也挤得满满的。地震和海啸本身只是严重损毁了东京电力公司福岛第一核电站（有六个核反应堆）。东京电力公司还关闭了有四个核反应堆的福岛第二核电站。

　　日本54个核反应堆的绝大多数在此次地震中没有受损。但令电力公司感到惊讶的是，许多社区不愿重启因例行检查而停止运转的反应堆。

　　随后首相菅直人（Naoto Kan）宣布了一系列压力测试，检查反应堆是否会受受意外事故影响，此举进一步推迟了反应堆的重新启动。

　　现在只有16座反应堆仍在运行，并且这16座反应堆到明年春天前将因例行检查而停止运转。如果无法重启暂停工作的反应堆，再过不到九个月，日本就将没有核电了。

　　2012年夏天电力需求再次上升时，这将造成又一次电力短缺的情况。眼下日本国内正在辩论完全弃用核电是否可能。

　　如果人们继续节电，且电力公司在明年夏天启用那些老旧的使用化石燃料的电厂，日本可能做到不停电。但支持核电的人说这种做法太过鲁莽，不应尝试。

　　核电供应量迅速萎缩也迫使其它地区节电。给日本第二大经济中心关西地区（Kansai，以大阪为中心）供电的11座反应堆中只有四座还在运转。

清扫机器人进入福岛核电站3号核反应堆，清扫含辐射灰尘和沙粒

　　一台清扫机器人当地时间2日投入到日本福岛第一核电站使用。这台机器人每小时工作可以减少10-20微细弗的辐射量。

　　据报道，这种清扫机器人2日进入福岛第1核电站3号核反应堆，开始首日的清扫工作。它在100平方米的范围内清扫了5个小时。

　　东京电力公司称，这一台机器人主要吸除核反应堆建筑物内的灰尘和沙粒等，通过这种吸除，每小时可以减少建筑物内10-20微细弗的核辐射量。

　　据悉，目前，第3号核反应堆的建筑物内的核辐射量很高，每小时的核辐射量达到50-150微细弗，工作人员无法入内进行设备抢修等工作。东京电力公司希望通过机器人的清扫，降低建筑物内的核辐射量。

　　日本东京电力公司昨晚（19号晚）宣布，福岛第一核电站2号机组反应堆厂房的两层防护门在当天晚上8点50分被打开。当2号机组核反应堆的两层防护门被打开后，究竟有多少放射性物质被排放到大气中？对于环境和人体的危害有多大？本网连线中国国际广播电台驻日本记者谢宏宇了解详细情况：

　　记者：东京电力公司19号晚间宣布，福岛第一核电站2号机组反应堆厂房的两层防护门在当天20点50分，也就是北京时间19点50分被打开了。这两层防护门被打开后，厂房内的大量放射性物质将极有可能被排放到周围大气等环境中，这个量据东京电力公司自己估算，将达到18亿贝克勒尔。东京电力公司对此解释说，在打开2号机组反应堆厂房大门之前，该公司从本月11日起，就在使用净化装置，对厂房内部空气中的放射性物质进行了净化作业，降低了放射性物质的浓度。所以它辩解说，即便是大量的放射性物质被排放到环境中，对环境的影响也是非常小的。

　　此前，福岛第一核电站一号机组也曾经因为打开两层防护门，导致约有5亿贝克勒尔的放射性物质被排放到大气中，这次二号机组排放的放射性物质远远超过了一号机组，达到了18亿贝克勒尔。福岛第一核电站的放射物质泄漏在3，4月最严重时，一度达到每小时1万万亿贝克勒尔，且持续数小时。据统计，人体最大能承受的范围是一年1毫希弗，相当于0.001贝克勒尔。所以说，这次东京电力公司再次大量排放放射性物质，很多人还是很担心的。不过，据东京电力公司表示，由于放射性物质被大气所稀释，周围附近的放射性污染指数估计只要0.0014微希弗，换算为一年的辐射剂量还不到1毫希，还不到普通人一年遭受辐射的上限。　　

　　主持人：那么，是什么原因让东京电力公司决定打开2号机组厂房的防护门呢？

　　记者：这次东京电力公司决定打开2号机组厂房的防护门，是因为该处厂房内由于地下积存的受污染的水出现蒸发，导致湿度过高，据进去作业的工作人员表示，就像一个高温桑拿间，很容易引起脱水等症状，无法开展各种抢修作业，此外，东京电力公司认为即便是排放出18亿贝克勒尔的放射性物质，也几乎不会对周边环境产生影响，所以决定这次打开2号机组的防护门。到20号凌晨4点，2号机组防护门被全部打开。日本原子力安全保安院也认为此举问题不大，并说这次开门举动也征求了当地政府的意见。

　　主持人：目前来说，福岛核电站事故给日本核电企业造成了哪些影响呢？　　

　　记者：目前，福岛核电站事故使得日本企业竞标国外核电站项目的多年努力基本都泡了汤。今年1月日本总务相片山善博访问马来西亚时向该国总理转交了首相菅直人的亲笔信，并要求对核电站项目的调查和建设工作提供协助。据日本媒体最新报道，东京电力公司等日本企业目前已经向日本和马来西亚两国政府表示，放弃竞标马来西亚首座核电站项目的可行性调查工作。因为反应堆的型号等是根据这个调查内容来决定的，所以日本舆论认为，放弃竞标调查工作实际上已经使日企失去了马来西亚核电站项目的夺标可能。

　　此前，面对经济复苏乏力，日本政府曾把向亚洲出口核电基建设备定位为经济增长战略的中心，但是日本国内方对核电站建设的集会游行一浪接着一浪，原本希望在日本帮助下，计划建设核电站的东南亚一些国家，也出现了观望和谨慎的态度，日本核电站项目期待走出去的做法短时间内已经变得不现实了。

　　主持人：好的，感谢谢宏宇的报道。另外，我们再来看一条相关的消息。联合国机构一份最新报告显示，日本在核安全方面存在监管不力、准备不足等缺陷，导致地震和海啸风险被低估。

　　国际原子能机构一支18人工作组5月24日至6月2日在日本实地评估福岛第一核电站核泄漏事故，并起草了一份160页的报告，当地时间17日呈交国际原子能机构成员，以供本周举行的核安全部长级会议参考。

　　国际原子能机构专家认定，日本低估了海啸对福岛第一核电站的潜在威胁，应对海啸风险的“深度防护”措施不足。

　　按报告的说法，国际原子能机构2007年曾建议日方设立一个权力更大、更为独立的核安全监管机构，但遭到日方的拒绝。专家认为，日本拥有一个有序的紧急事件防范和应对体系，但复杂的组织结构关系延误了政策决断。

　　首席研究员朱娜·梅德福德和另一名研究员站在神奇的植物旁边，这种植物在探测到爆炸物时会改变颜色。

　　植物DNA中的受体蛋白能够对有威胁的刺激物做出反应，释放出可导致叶表皮变厚的化学物质，进而改变叶子颜色。科学家对这种防御机制进行改造，让植物能够对爆炸物中的化学物质做出同样反应。

梅德福德教授与五角大楼的防御专家合作进行这项研究。

　　除了为我们提供食物和营造美丽的景观外，植物也能挽救我们的生命。现在，美国科学家已经取得这项看似不可能的成就。他们成功培育出能够探测炸弹的植物。在探测到确定的化学物质时，这种植物的受体蛋白便会改变叶子颜色。

　　毫无疑问，成功培育出这种神奇植物具有非常重要的意义。这种植物可以部署在机场安检门，一旦有携带炸弹的恐怖分子经过，叶子便会变成白色。植物DNA中的受体蛋白能够对具有威胁的刺激物做出反应，释放被称之为“类萜”的化学物质，让叶表皮变厚，进而改变叶子颜色。培育可探测爆炸物的植物的基础就是这种防御反应。

　　美国科罗拉多州大学生物学家朱娜·梅德福德与五角大楼合作进行了此次研究。梅德福德教授表示：“植物不会跑，无法躲避威胁。它们进化出非常复杂的系统，探测周围环境的威胁并做出反应。”研究人员设计了一款程序，处理植物的天然防御机制，让植物的受体能够对爆炸物、空中和水污染中的化学物质做出同样反应。

　　电脑设计的受体经改造后能够在植物体内发挥作用，在细胞壁上探测附近空气或者土壤中的污染物或者爆炸物。探测到这些物质后，这种植物会激活一个内部信号，促使叶子的颜色从绿色变成白色。梅德福德表示：“我们希望培育出直接来自于大自然的植物探测器。我们‘教会’植物如何探测我们感兴趣的物质，并以任何人都能看到的方式做出反应，通知我们周围有危险物质存在。”

　　梅德福德指出，植物的这种探测能力与狗类似或者超过狗。通过改造，任何植物都可以具备这种探测能力，用于实时探测多种污染。发现目标物质时发生的颜色变化可以借助卫星进行探测。最近，美国国防威胁降低局向梅德福德及其团队提供了790万美元研究经费，分3年提供，帮助他们将自己的发现应用于“现实世界”。研究发现刊登在《公共科学图书馆·综合》杂志上。

　　美国加州大学洛杉矶分校的研究人员6日表示，他们首次发现了人体细胞生物传感器分子的机理，为复杂的细胞控制系统提出了新的阐述。相关内容将以“本周论文”的形式刊登在6月10日出版的《生物化学杂志》上，该成果有望帮助人们开发出应对高血压病和遗传性癫痫症等疾病的特殊疗法。

　　人体细胞控制系统能够引发一系列的细胞活动，而生物传感器是人体细胞控制系统的重要组成部分。被称为“控制环”的传感器能够在细胞膜上打开特定的通道让钾离子流通过细胞膜，如同地铁入站口能够让人们进入站台的回转栏。钾离子参与了人体内关键活动，如血压、胰岛素分泌和大脑信号等的调整。然而，控制环传感器的生物物理功能过去一直未为人们所了解。

　　如同能够监视周围环境并能发出声信号的烟雾报警器，细胞能够通过了解变化和产生反应的分子传感器来控制细胞内的环境。

　　研究人员发现，当钙离子与控制环结合时，构成了被称为BK通道的细胞内部结构，细胞作出的反应是允许钾离子通过细胞膜。BK通道存在于人体多数细胞中，它们掌控着基本的生物过程，如血压、大脑和神经系统电信号、膀胱肌肉收缩和胰腺胰岛素分泌等。

　　加州大学洛杉矶分校研究人员首次证明控制环如何被激活，以及如何重新调整自己以便打开让钾离子穿过细胞膜的通道。利用实验室中先进的电生理学、生化和光谱仪技术，研究人员观察到钙离子与控制环的结合以及控制环结构的变化。该变化是其将钙离子结合的化学能转化为帮助打开BK通道的机械能。

　　研究负责人、洛杉矶分校麻醉学系分子医学部副教授里卡多·奥尔塞斯表示，在类似于活细胞的条件下，他们能够控制发生在生物传感器中的生物物理变化。他们相信细胞中的变化反应了人体中BK通道运行时分子的活动情况。

　　研究报告作者安诺希·贾沃荷瑞恩认为，人体分子生物传感器是令人兴奋的研究领域，希望研究成果能够让人类更深入地了解复杂的生物传感器是如何运作的。由于BK通道和其传感器与正常生理机能的许多方面相关，因此研究人员还相信，生物传感器工作过程也许与疾病的不少方面也相关，例如，已证明BK传感器的失常与遗传性癫痫病有关。

　　研究人员将进一步了解BK控制环感应器以及通道是否涉及传感小分子（而不是钙离子），这些小分子在人体工作中同样也具有十分重要的生物意义。

　　3月22日，身穿防护服的工作人员向福岛第一核电站受损的4号反应堆注水，以进行冷却。新核电站设计依靠集成的被动安全系统在发生断电故障时进行冷却，但这种核电站的发展较为缓慢。

　　新浪环球地理讯 北京时间3月28日消息，据美国国家地理网站报道，世界正处在核能大规模扩张的边缘，面对刚刚发生的日本福岛第一核电站危机，我们不得不提出这样的疑问，新建造的反应堆在出现电力故障时的安全性能否超过福岛核电站？这个问题的答案似乎是“未必”。福岛核电站是日本历史最为悠久的核电站之一，电力故障导致反应堆温度升高到危险程度并引发核危机。

　　被动安全系统“少见”

　　采用被动安全系统的反应堆能够应对类似日本福岛核电站发生的事故，即断电导致无法泵水冷却放射性燃料和乏燃料。然而，全世界在建的65座核电站中只有4座采用这种设计。(美国佐治亚州和南卡罗来纳州的4座反应堆仍处在现场准备阶段，等待政府批准。)

　　全世界在建的核电站中有47座反应堆采用第二代设计，与上世纪70年代建造的福岛核电站相同，没有集成被动安全系统。核电站运营商指出，即使最初设计时没有集成被动安全系统，现有反应堆或者在建反应堆也可添加这种系统或者采取其他改进措施。美国工业贸易组织核能研究所表示，南加利福尼亚州沿岸的圣奥诺弗雷核电站进行了改进，允许操作人员使用一个地心引力驱动的系统，在断电情况下保证水循环以冷却核电站。

　　但类似这样的改进仍存在局限性。核能研究所战略计划执行理事阿德里安·海默尔表示：“需要为核电站准备大量水，一旦发生地震，蓄水池将受到何种影响？”这也就是为什么要在最初的设计阶段采用被动安全系统。

　　全世界有哪些核电站通过采用引力驱动系统或者其他安全措施加以改进？我们没有任何现成的参考资料。集成被动安全系统的新核电站发展较为缓慢。核电站需要很长时间获得政府批准，筹集资金，完成规划和最终的建造。在当前这个技术飞速发展的时代，核电站的“慢节奏”显得有些怪异。当前的很多核电站采用了大量三四十年前研发的基本技术。

　　第二代仍唱主角

　　在日本福岛第一核电站的6座反应堆中，有5座采用通用电气公司一项名为“BWR-3”(一种沸水反应堆)的设计以及Mark 1安全壳系统。全世界有多达92座核电站在建造时采用沸水反应堆设计，其中有32座装有Mark 1安全壳系统。与在发展核能方面走在世界前列的美国和法国的所有核电站一样，福岛反应堆也是第二代反应堆。伦敦世界核能协会表示，第一代反应堆在上世纪50年代和60年代研发。英国是唯一一个仍运营第一代反应堆的国家，例如北威尔士的维尔法核电站。

　　海默尔表示，1979年的三里岛核危机迫使人们对核电站设计的风险性和安全性重新进行评估。他说：“如果发生断电事故应如何应对？你必须做到在燃料遭到破坏前恢复供电。”利用地心引力驱动冷却水进入反应堆容器便是在出现福岛断电故障时的一种应对方式。想像一下，将一个蓄水池安装在屋顶，打开水龙头时利用地心引力让水通过管道进入厨房的水池。

　　在反应堆内，燃料产生的热量会加热空气和水，导致它们通过管道进入热交换器。海默尔表示，如果发生断电事故，一切都会停止运转，出现类似福岛核电站那样冷却系统失灵的情况。被动安全系统可以为核电站操作人员争取时间，寻找足以为一系列电池充电的大型发电机，重新启动水泵，将水泵进反应堆水池。

　　三代-plus是发展方向

　　在全世界运营的442座核电站中，只有15座采用第三代反应堆。第三代反应堆在设计上集成了被动安全系统。日本和韩国各有4座第三代反应堆，加拿大、中国和罗马尼亚各有2座，阿根廷有1座。日本、中国大陆、台湾、韩国、芬兰、法国和俄罗斯在建的第三代反应堆共有14座。

　　根据核能研究所提供的资料，当前第三代反应堆投入运营时间在1982年至2007之间，并非处在核技术的前沿。下一代反应堆将是第三代-plus反应堆，在发生事故时完全依靠被动安全系统。利用地心引力、天然对流而不是电网、柴油驱动或者电池提供备用电力，是应对核电站冷却系统面对挑战时采取的关键举措。世界核能协会指出，被动安全系统不依赖于各组件的正常运行、备用电力和操作人员控制，而是单纯地依靠物理现象。海默尔说：“一些完全采用被动安全系统的设计至少能够在失去交流电供电或者额外冷却水72小时内正常运转。”

　　世界上首批4座第三代-plus反应堆正在中国建造。浙江省三门核电站的反应堆预计可在2013年投入运营。美国也将建造4座第三代-plus反应堆，现正处于现场准备阶段。其中有2座位于佐治亚州韦恩斯伯勒附近的南方公司沃格特勒核电站，另外2座位于南卡罗莱纳州詹肯斯维勒附近南卡罗莱纳州电力与天然气公司的维吉尔·萨默尔核电站。

　　所有8座第三代-plus反应堆均采用西屋电气公司的AP1000设计，即循环冷却钢结构安全壳周围的外部空气，借助地心引力驱动安全壳顶部蓄水池中的水。西屋电气发言人斯科特·肖表示，这一系统可进行长达72小时的冷却。在此之后，一台小型柴油发电机将提供电力，将现场储存设施里的水泵入反应堆芯和乏燃料池，每分钟输送的水量达到100加仑(约合378升)，可连续泵水4天。借助于AP1000，西屋电气得以从第二代反应堆升级为第三代-plus。

　　未雨绸缪应对断电

　　忧思科学家联盟核安全计划负责人大卫·洛奇鲍姆表示，被动安全系统赋予工作人员更多时间处理事故，通常情况下，更多的时间意味着能够在面对挑战时取得更大成功。但忧思科学家联盟仍对正常冷却系统失灵时间超过72小时的形势感到忧虑。他说：“这个时候，你仍然要面对如何恢复向水池泵水的问题。”在发生类似福岛核电站这样的事故时，72小时可能远远不够。海默尔表示这一系统可以借助消防车和水泵补充水。但对于福岛核电站的第二代反应堆，这种方式并不奏效，因为冷却仍依靠核电站自身管道系统能否正常运转。

　　海默尔称，另一种第三代-plus反应堆设计是通用电气-日立核能合资公司的ESBWR(经济简化型沸水堆的英文首字母缩写)，采用引力驱动系统让反应堆芯保持被冷却水覆盖的状态。在日本大地震和海啸发生前，这一设计已在美国获得批准，9个月内便可生效。3月9日，也就是大地震发生前2天，美国核管理委员会发布了ESBWR的最终安全评估报告和最终设计批准书，原定于秋季正式生效。海默尔说，但随着福岛核电站危机的发生，生效时间将很难预测。通用电气-日立公司发言人迈克尔·特图安希望公司能够在秋季获得核管理委员会认证。ESBWR是他们采用被动安全系统的第一款反应堆设计。

　　特图安表示，在等待政府批准时，ESBWR将在印度建造，印度政府选择了两个地点。“我们负责一处，西屋负责另一处。”在美国，底特律爱迪生电力公司早在2008年便选择了通用电气的ESBWR设计，作为伊利湖湖岸费尔米2号核电站的新反应堆。

　　海默尔说，福岛核电站的备用系统未能在海啸袭击中幸免，ESBWR和西屋AP1000等新型反应堆能够更好地应对这种灾难。它们并不依靠发动机起动。福岛核电站的工作人员需要控制很多阀门，一些新系统只有两三个阀门。基于堆芯损伤频率量度——计算事故导致反应堆燃料熔化的可能性——先进的被动设计能够让沸水反应堆的安全性比主动系统高出10到100倍。

　　强化型排放口

　　面对大量运营中以及建造中的第二代反应堆，监管人员和操作人员经常将目光聚焦在如何进行改进以提高旧设计的安全性上。在3月美国环境与公共委员会举行的听证会上，核管理委员会主席格雷戈里·杰兹克将迄今为止的核反应堆运营与升级和改造有着20年之久的飞机系统相比较。他说：“我们进一步了解自己在哪些方面出了差错。”

　　海默尔表示，美国的所有沸水反应堆均采用与福岛反应堆类似的设计，自上世纪90年代便采用所谓的“强化型排放口”。排放口允许反应堆将蒸汽和压力直接释放到大气中，同时借助过滤器过滤掉放射性物质。在较为老式的设计中，强化型排放口并不安装在反应堆，而是在反应堆所在建筑内。氢气会在反应堆所在建筑内不断聚集。

　　核能研究所力图从日本官员口中获得一个准确答案，即发生事故的福岛反应堆是否装有强化型排放口。“他们有很多事情处理，不太可能有时间向我们提供相关信息。”福岛6座反应堆中有4座发生爆炸，说明氢气在反应堆所在建筑内聚集。

　　三管齐下改进抑压池

　　Mark 1安全壳系统的安全性正面临越来越严格的审查。3月16日，通用电气公布了一份文件，强调这项有着40年历史的技术一直“不断进化”。通用电气设计了一个“抑制”系统，用于降低环绕反应堆芯底部的油炸圈饼形抑压池内的压力。抑压池内的蒸汽泡沉入水下，帮助消除热量。通用电气表示，抑制系统能够将大汽泡分裂成小汽泡，进而快速冷凝，起到降压作用。

　　在抑压池内，通用电气还安装了偏转装置，在设计上用于抑制和消除蒸汽进入抑压池并提高水位时产生的压力波。通用电气表示，他们同样强化了鞍座式结构——用于支撑抑压池的类似于腿的结构。美国核管理委员会要求对美国采用Mark 1系统的核电站抑压池进行这种加固，同时改进排放系统。特图安说：“我们与海外客户分享这项计划，但我不知道他们是否进行这种改进。”

　　忧思科学家联盟核能与气候变化项目负责人艾伦·凡科表示：“我们将从福岛核事故身上获得很多我们必须吸取的教训，虽然目前还不清楚这些教训具体是什么。”洛奇鲍姆说，福岛核电站可能并没有采取有效的安全措施，又或者采取了安全措施但未能起作用，不管是哪一种情况，我们都必须改进安全措施。“在遇到十字路口时，人们应该选择正确的方向，或者找到新的十字路口，引导自己走上正确的方向。” (秋凌)

　　新浪环球地理讯 北京时间3月22日消息，据美国国家地理网站报道，日本福岛第一核电站危机是25年来最为严重的核危机。为了应对这场危机，日本政府采取了一切可能的措施。由于遭受大地震及其引发的海啸袭击，核电站至关重要的冷却系统供电设备发生故障，无法正常工作，导致危机发生。

　　1.从太空看到的日本反应堆

从太空看到的日本反应堆(图片来源：DigitalGlobe/Getty Images)

　　16日拍摄的卫星照片，展现了日本的福岛第一核电站。照片中，发生爆炸的3号反应堆(从左数第二个)正向外冒出白色羽状蒸汽。两天前，3号反应堆发生爆炸，安全壳建筑的屋顶被掀翻。

　　左侧的所有4座反应堆均遭受不同程度的破坏，右侧的两座白色矩形建筑，也就是5号和6号反应堆所在建筑保持完整。为了避免发生灾难性的熔毁事故，日本政府采用直升机喷水和军用卡车高压水炮喷水的方式冷却反应堆。救援现场的辐射水平危及到工作人员的健康，附近12英里(约合20公里)内的居民被迫疏散。美国官员建议扩大疏散区，并指出需要几周时间才能控制住此次核危机。

　　2.1号、2号、3号和4号反应堆

1号、2号、3号和4号反应堆(图片来源：DigitalGlobe/Getty Images)

　　16日，福岛第一核电站的1号、2号、3号和4号反应堆(从右至左)所在建筑遭受不同程度的破坏。在每一座建筑内，燃料棒在冷却系统失灵后温度不断升高，导致反应堆和建筑外墙之间发生爆炸。据《纽约时报》报道，4号反应堆的屋顶(最左边)虽保持完整，但其他大部分已在15日遭到严重损毁。当时燃料棒发生化学反应，导致氢气爆炸。

　　照片中的3号反应堆正向外冒出白色蒸汽。3月14日发生的爆炸破坏了反应堆所在建筑，反应堆周围的钢结构安全壳严重受损。美国国际安全和科学研究所表示，2号反应堆虽然破坏程度相对较小，但外壳可能发生破裂，释放出蒸汽。3月15日发生的爆炸可能导致这座反应堆的主安全壳受损。在1号反应堆(最右侧)，3月12日发生的爆炸摧毁了所在建筑顶部三分之一的部分。

　　3.爆炸前的核电站

爆炸前的核电站(图片来源：DigitalGlobe/Getty Images)

　　在3月12日，也就是发生9级大地震并引发海啸之后拍摄的福岛核电站卫星照片中，外部破坏还不明显。随着周围温度不断升高，2号反应堆(右数第二个)最终发生爆炸，所在建筑屋顶被掀翻。这也是福岛核危机的第一次大爆炸。

　　4.地震前的福岛第一核电站

地震前的福岛第一核电站(图片来源：Kyodo/Reuters)

　　2008年10月拍摄的福岛第一核电站。这座核电站于上世纪70年代投入运营，随着核危机的发生，福岛核电站注定要与乌克兰的切尔诺贝利核电站以及美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站一样，背负骂名。由于辐射水平升高，日本政府设立了12.5英里(约合20公里)的疏散区，同时建议距离核电站不到19英里(约合31公里)的居民留在室内。16日，美国国务院采取了更为谨慎的做法，建议距离反应堆不到50英里(约合80公里)的所有美国居民撤离。

　　5.爆炸后的核电站

爆炸后的核电站(图片来源：DigitalGlobe/Getty Images)

　　3月14日爆炸后几分钟拍摄的照片。据美国国际安全和科学研究所推测，散布在太平洋上空的主要是爆炸产生的烟雾和尘埃，而不是反应堆冒出的蒸汽。据澳大利亚广播公司报道，3月18日，虽然救援人员仍在向反应堆注水，但冷却福岛核电站的工作已经有了一个新焦点，即铺设电力电缆通向反应堆所在建筑，可能帮助救援人员重启冷却系统。官员们表示这项工作可在几天内完成。但专家们指出恢复供电可能不足以冷却放射性燃料，因为水泵和管道系统可能在地震、海啸或者爆炸中受损，甚至有可能遭受三重打击。(孝文)

　　这里显示的是切尔诺贝利核电站4号反应堆的控制室。反应堆的设计、风的模式、经验交流和其他因素，会导致核事故的严重程度出现很大不同。（图片提供： Gerd Ludwig, National Geographic）

　　新浪环球地理讯 北京时间3月18日消息，据美国国家地理网站报道，几十年来，只要提到三哩岛和切尔诺贝利这些字眼，人们立刻就会想起核电站出故障引发的大灾难。上周日本发生致命地震和海啸后，紧接着福岛第一核电站又出现问题。目前尚不清楚这次核事故会造成多达损失，这里的6座反应堆，有4座接连出现故障，它们在4天时间里连续发生3次爆炸，导致2个安全壳被毁(可能是由乏燃料棒过热引起)，产生的放射物对继续留在那里的50名工人构成威胁。然而，这也已经暴露出当前福岛核事故与1979年美国宾夕法尼亚州哈里斯堡附近发生的三哩岛事故，以及7年后乌克兰发生的切尔诺贝利核泄露事故之间存在的显著不同。

　　反应堆类型

　　日本福岛第一核电站从20世纪70年代开始运营，它由6座沸水反应堆(BWRs)组成。沸水反应堆是轻水反应堆中的一种，它用普通水作为冷却剂和慢化剂，这不同于重水反应堆，后者用氧化氘(或称D20)而非H20作为冷却剂。电力企业赞助的非营利组织美国电力研究所(EPRI)核能部副总裁尼尔·威姆舒斯特解释说，三哩岛利用另一种类型的轻水反应堆，即压水反应堆(PWR)。这两种反应堆都把水当作冷却剂和慢化剂，用来给核燃料降温和减慢裂变反应向外释放中子的速度。压水反应堆是反应堆冷却剂(水)保持在不发生整体沸腾的压力下运行的反应堆。这意味着反应堆里的水温可以超过沸点，但不会产生大量蒸汽。这样反应堆堆芯就能在更高的温度下运转，热量能更有效地转移走。沸水反应堆在温度更低的环境下运行，这种反应堆一般更简单，组成部分更少。

　　切尔诺贝利使用的是压力管式石墨慢化沸水反应堆(RBMK)，这种反应堆也把水当作冷却剂。但是跟轻水反应堆不同，压力管式石墨慢化沸水反应堆把石墨当作慢化剂。据总部设在伦敦的世界核协会说，尽管俄罗斯目前还有几座压力管式石墨慢化沸水反应堆仍在运行，但是世界上的其他动力反应堆没有像切尔诺贝利一样，把石墨慢化剂和水冷却剂结合在一起使用的。现在美国的大部分核反应堆都采用沸水反应堆或压水反应堆技术，威姆舒斯特和美国电力研究所称，这两项技术“相当安全”。这两种反应堆都有自动调节能力，或称负反馈环：当反应堆变得太热时，裂变反应速度就会变慢，能量减少。而压力管式石墨慢化沸水反应堆“具有正反馈”，温度越高，产生的能量就越多，产生的能量越多，温度就会升的越高。

　　事故原因

　　威姆舒斯特表示，从事故原因来说，福岛核事故的直接罪魁祸首显然是地震引发的海啸，因为这座核电站在遇到地震时会自动关闭。海啸袭击1小时后，福岛核电站的基础设施被毁。因此，虽然地震已经削减了反应堆的额外能量供应(这是确保冷却液泵正常工作所必须的)，但是海啸摧毁了柴油机备用的发动机，而这是为冷却系统提供能量必不可少的。电池最多只能提供8小时能量。因此他们只能用移动式发电机代替。大卫·洛克博姆领导了美国忧思科学家联盟的核安全项目，并在美国3座规模类似日本通用电气工厂的核电站工作。他表示，目前还不清楚事情的进展会引发什么样的后果。

　　据1979年有关三哩岛事故的凯莫尼委员会(Kemeny Commission)报告说，“是设备故障导致事故发生”，但是“操作者的失误”也是“导致此次事故的主要原因”。紧急制冷系统被错误关闭，引发一系列非常可怕的后果。该报告发现，如果在事故的早期阶段操作员(或者负责监管的人)能确保紧急制冷系统继续运行，可能三哩岛核事故就会是一次“相对比较轻的事故”。威姆舒斯特表示，乌克兰切尔诺贝利核泄漏事故是由一次“考虑不周的安全检测”造成的。据联合国最近公布的一份报告显示，突然输入大量能量导致蒸汽爆炸，炸毁了反应堆容器。这促使“燃料和蒸汽进一步发生反应，最终摧毁反应堆堆芯，使反应堆厂房结构严重受损。”

　　深入了解

　　三哩岛和切尔诺贝利核事故过去已有几十年，现在我们对它们的反应堆里发生的情况有了更多了解。正如彼得·布拉德福这周说：“在三哩岛事故发生三天后我们认为我们已经弄清楚的事情，结果证实都是错误的。”发生三哩岛灾难时，他正在美国核管理委员会(NRC) 工作。他表示，燃料的熔融程度，甚至是第一天防泄漏系统里发生的氢气爆炸的真相，虽然几十年过去了，现在人们仍没查出结果。他说：“目前我们还不清楚的信息包括方方面面。”

　　据1979年凯莫尼报告说，三哩岛事故发生的前几分钟，100多个警报突然响起，但是该电站没有哪种系统能把这些重要信号从其他无关紧要的信息里查找出来。美国核管理委员会成员写道：“在一种快速变化的复杂的事故环境下，人和机器之间的互动并未引起人们的注意。”布拉德福表示，与之相反，当前的计算机化和先进的信息传输技术，使得日本官员能够更好地了解福岛核电站的4个出故障的反应堆内发生的情况，至少从理论上说是这样。

　　防泄漏系统

　　跟三哩岛核电站一样，福岛反应堆有3道屏障用来防止核泄漏，其中包括核燃料周围的金属覆层、反应堆压力容器和安全壳。威姆舒斯特表示，切尔诺贝利核电站没有安全壳。一旦放射物泄漏到大气里，会对很大范围造成污染。洛克博姆说：“放射物的污染水平并非呈线性。离得远受到的污染并不一定就越低。”其他因素中，盛行风能决定放射物会污染哪些地区。在切尔诺贝利事故中，距离该核电站大约100英里(160.93公里)处的放射水平，比距离它仅有10或20英里(16.09公里到32.19公里)处的放射水平更高。

　　埃德温·莱曼说：“切尔诺贝利污染模式非常反常。”放射物会被释放到“很高很高的地方，这是反应堆和石墨起火的自然特性”。当石墨起火燃烧10天时，在长时间的喷发期，天气会不断发生变化。风会把放射性气体和微粒带入大气，传播到很远后，才降落下来。三哩岛核事故释放的放射物的量较少，没发现对公众健康有什么影响。按照国际核事故分级标准，三哩岛事故被评定为5级，影响不只局限在局部地区。切尔诺贝利核泄漏事故被评定为最高级7级，它释放的放射物影响了数千人。福岛事故被评定为4级，只对局部地区产生影响。不过目前还不清楚以后它的级别会上升多少。距离福岛核电站180英里(289.68公里)的东京，15日的最高辐射剂量是正常水平的23倍。但是一天后该地的辐射剂量降至正常水平的10倍。

　　辐射剂量

　　据美国核管理委员会说，美国每年由自然和人造源(例如医学仪器和消费产品)产生的平均辐射剂量是620毫雷姆(mrem)。1毫西弗(mSv)相当于100毫雷姆。日本劳动和福利健康部(Japanese Ministry of Health Labor and Welfare)16日把工人允许接触的最大辐射量从原来的100毫西弗提高到250毫西弗。据美国核能研究所(NEI)说，15日晚上该核电站的辐射量达到每小时1190毫雷姆，不过6个小时后下降到每小时60毫雷姆。

　　据联合国报告和美国核管理委员会说，切尔诺贝利核泄漏事故导致事发当天早上在现场的600名工人中有134人患上急性放射性疾病，他们接触的最高辐射剂量到达8万到160万毫雷姆。这些人中，有28人在3个月内死亡。另有两人死于烧伤和接触放射物。据世界卫生组织，最终可能有4000人因接触切尔诺贝利核电站释放的放射物死亡。从公共卫生方面来看，切尔诺贝利核泄漏事故产生的最大影响，是导致甲状腺癌在儿童和青少年间流行起来，到目前为止已经有超过6000人罹患该病，这与饮用被污染的牛奶有关。

　　经验交流

　　威姆舒斯特表示，现在世界核电行业已经都“聚集到一起”，分享他们掌握的核电知识，努力帮助福岛渡过难关。目前该产业内部的交流明显比三哩岛和切尔诺贝利核事故发生时更多。当然，在核危机时进行交流必须要跨行业，在这方面东京电力(Tepco)将会受到严厉批评。国际原子能机构总干事天野之弥(Yukiya Amano) 15日要求日本相关人员必须进行更积极有效的交流。据日本共同社说，日本首相菅直人(Naoto Kan)在一次会议上严厉批评了东京电力的行政人员，原因是他是通过电视了解到这次爆炸事故，而不是东京电力打电话告诉他的。据说他想要知道“到底发生了什么事情？”

　　在三哩岛事故期间，官员试图安定民心，让他们相信“危险已经过去”，即使在冷却反应堆和加固核电站的努力均被证明毫无成效时，他们仍在继续自圆其说。在切尔诺贝利核事故中，消息很难像Twitter的消息传播速度。总部设在伦敦的世界核协会认为，切尔诺贝利事故是“冷战孤立政策和缺少相关安全文化的直接结果”。美国环境保护署(EPA)在1986年发表的关于切尔诺贝利事故的论文里写道：“最初切尔诺贝利事故是个秘密。”事实上，有较大规模的核事故发生的最早证据是在瑞典发现的，有人在该国核电站的工人衣服上发现放射性微粒，这促使人们开始寻找放射物来源。第二天，苏联新闻社证实切尔诺贝利核电站发生事故，但是并未提供详情。“由于得不到任何消息，各种流言慢慢出现。”

　　随着日本核事故不断升级，该国官员因为低估了逐渐升级的威胁而遭到猛烈攻击。能源与环境研究所所长阿尔琼·梅基耶尼批评日本政府的“工作就像一部标准核工业剧本，标题是‘什么？这也用担心！’” 梅基耶尼要求“对潜在的受损程度和结果进行实事求是的评估，知道就是知道，不知道就是不知道，不要弄虚作假。”这样公众才能更相信官方声明。他说，事实上“有关低辐射水平的口头声明正好与不断扩大的撤离范围形成鲜明对比。”

　　据《华尔街日报》报道，日本政府也在抱怨东京电力公布消息的速度太慢。忧思科学家联盟全球安全项目物理学家和核能控制研究所前所长莱曼15日在与记者的通话中说，东京电力的简报变得“透明度越来越低”。他说：“很显然日本公布消息的数量很不规律。”不过他们正在努力寻找事故原因的事实，或许是这最好的解释。忧思科学家联盟的核专家艾伦·范库说：“显然人们的猜疑心理越来越重。”莱曼说：“我们关心的是美国和其他国家的核工业不会努力掩饰这些。” 福岛第一核电站是“核电历史上发生的最严重的一次事故。”(秋凌)

　　5月5日，海淀区一栋办公楼顶的小实验间内，一名男子将一个带着16个电极的“薄帽子”箍在头上，然后在一张特制的床上躺了下来。

　　这16个电极，分布在这名男子的额头、头顶、后脑勺、两侧太阳穴等部位的附近，分别要采集来自他大脑额叶、顶叶、枕叶、颞叶等脑区的脑电波。隔着床帘，研究人员在电脑上打开了一个系统，点击“开始测试”。电脑屏幕上，一个对话框中出现了16条颜色不一的波形图。

　　不过，研究人员的目标并不是这16组波动、流淌的曲线。在流淌着的波形图旁，另一个对话框中的数据，才是他们真正的目的。研究人员想从这些数据中，读出男子睡眠中的状态。包括他有没有做梦、做了什么类型的梦、能用什么方式去干预他的梦。

　　这是一个“睡眠与梦的监测和干预系统”，由北京大学心理学教授沈政和两名合作者研发。

　　“啪-啪”两声测出正在做梦

　　对话框被分成了5段，对应着“试睡期”、“浅睡期”、“中睡期”、“快速眼动期”和“深睡期”。它们正好组成了人体一个完整的睡眠周期。

　　当人体处于比较平静的状态时，就会出现平缓的阿尔法波。在“试睡期”，人会产生想睡觉的感觉，这时脑电波以ａ波为主，有一些散在的、比阿尔法波还要慢的德尔塔波。到了“深睡期”的时候，德尔塔波就会占主导。

　　其中，“快速眼动期”最让研究人员感兴趣。

　　因为随着睡眠深度的加深，脑电波的节律会变慢，同时肌肉的张力也会变得越来越小、体温也会下降。但在“快速眼动期”，眼睛会一秒钟一次的跳动，脑电图会一下子从德尔塔波等慢波，跳到“试睡期”，甚至接近清醒的时候。但此时，肌肉的张力和体温却和“深睡期”相差无几。

　　在“快速眼动期”，90％以上的情况都会做梦。如果把睡眠中的人叫醒，大多数人都能记住梦境，内容往往与生活事件无关，伴随着恐惧等大的情绪变化。而在“中睡期”和“深睡期”，要是做了梦，大多也记不住；即使能回忆起来，内容也和白天的生活事件相关。

　　在实验间里，只要被测男子进入了“中睡期”，研究人员就会通过系统，开始向他发出“啪-啪”的声音。这两个“啪”声的声调、音量完全一样，时间间隔大约在半秒钟。在第一个“啪”声响起之后，男子的脑区会在50毫秒左右作出反应，出现一个正波Ｐ。当第二个“啪”声响起的50毫秒之后，脑区会再一次作出反应。

　　不过，大脑对第二个“啪”声的反应，会弱于第一次。这种现象在认知科学上有一个专业的名字——P50抑制。它被专门用来监测大脑的兴奋性水平。

　　当人体处在睡眠中，P50抑制会表现得不兴奋。假如听觉皮层、视觉皮层、负责运动神经的脑区皮层出现了和清醒时一样的兴奋，就表明大脑在做梦。因为在夜间，人体不会有其他的心理活动让大脑产生兴奋了。

　　脑电波“读”出梦的类型

　　在后脑勺对应的位置，是大脑的枕叶所在，视觉皮层就主要分布在那里。如果熟睡中的人，视觉皮层表现出了兴奋，表明他正在做一个以视觉为主的梦。由于在白天，人们的五官中，视觉获取的信息最为主要，高达70％～80％，因此，以视觉为主的梦境十分常见，比如，遇见了一个久未谋面的昔日恋人。

　　同理，如果分布在大脑侧方颞叶的听觉皮层兴奋了，就说明梦主要与听觉有关。在对应着头顶的顶叶和前额的额叶之间，是一个中央区，它是负责运动感觉的神经所在。在睡眠中，运动系统如果受到了抑制，长时间地保持一个姿势、身体的一部分被压住等，就会将信息传递到这里，做出与运动有关的噩梦。

　　比如，人们会梦到自己被追赶，于是，拼命地往前跑；或者不知道什么原因，莫名其妙地就从高处坠落。其实，如果调整一下姿势，噩梦可能就会改变。

　　研究人员点击了一下电脑上分析系统的按键；男子卧着的床开始缓慢地向右侧倾斜。屏幕上，显示着由床脚上方的摄像头所传来的画面；研究人员用鼠标调整着床体的倾斜角度。在电脑的控制下，这张床还可以上升、下降、左右倾斜，以及将床头扬起等。

　　如果做了一个以视觉为主的噩梦，床尾一个盘状灯就会发出红、绿、黄、蓝等柔和的彩光，有节奏地闪动。

　　国外有研究发现，温和的颜色会让人做愉快的梦；而强烈、刺激的冷色会诱导噩梦。虽然熟睡中的人不可能看清楚图像，但色温可以透过眼皮，被视神经捕捉、传递给相关的脑区，从而刺激脑区作出不同的反应，影响他的梦境。

　　由于实验的时间已接近中午，躺在床上的男子并没有真正睡着。电脑屏幕上，记录５个睡眠阶段的对话框也一直处于空白状态。

　　用声、光、床位干预梦境

　　目前，“睡眠与梦的监测与干预系统”已经获得了国家专利；并于今年３月底，在海淀区质监局通过了企业标准的备案。它具有睡眠质量分析、梦的分析、梦的诱导三个功能。

　　研发者沈政希望，这一系统可以为那些受睡眠不良困扰的人们，解除苦恼。

　　人在一夜的睡眠中，会有６～８个周期。每一个周期大约为一个半小时；从“试睡期”开始逐渐进入到“快速眼动期”、“深睡期”。而后，又开始从“试睡期”循环进入第二个周期。这期间，会出现４～５次梦。

　　利用这个系统，就可以分析人们是在每一个周期中的哪一个阶段睡眠不好，这有助于明确睡眠问题发生的点。同时，还可以监测梦发生的次数、所占用的睡眠时间和比例；对于根据梦境中透露出来的情绪反应，读出梦的类型，以声、光、床位的调动进行刺激、诱导，改变梦中的恐惧、紧张、激动等情绪反应。

　　不过，这些都还需要更多的实验，过程会十分麻烦。

　　睡眠的实验不是躺下就可立即进行的，最好的实验时间是在夜里。要记录一个被试者的实验数据往往需要３～４天。因为有很多人一旦改变了睡眠环境，睡眠的质量也可能发生改变，因此，至少要两天的时间来适应环境。而每一次测试，也都得通宵进行。

　　如果要进一步辨别美梦、恶梦，还需要用更多的电极来设置实验。

　　情绪的波动与很多脑区都有关系。大体上，紧张、焦虑、恐惧的情绪主要与杏仁核关系密切，凡有危机生命的情形，杏仁核都会最快作出反应。对于愉悦的情绪，扣带回附近的脑区活动会表现得明显。

　　要像测地震一样，测出脑电波的“震中”位于哪里，需要从鼻子插入电极，直到颅底；靠近眼眶上方、两个脑半球的位置，那是内侧前额叶的底部。而这会使得人难以忍受。