1986年4月26日，两场剧烈的爆炸撕裂了切尔诺贝利核电站4号反应堆，将反应堆高达2000吨的混凝土盖掀飞，如同抛掷硬币。炽热的核芯碎片像雨点般落下，砸向附近的建筑，引发火灾，并遍布地面。核芯残骸燃烧了10天，将相当于400颗广岛原子弹威力的放射性同位素烟 plumes 高高送入大气层。
1. “这说明了什么安全问题？”
尽管切尔诺贝利事故污染了半个地球，但就在去年，当海啸袭击日本福岛第一核电站时，这场灾难的记忆几乎已近乎被遗忘。当时，许多观察家重新提及切尔诺贝利，将其作为福岛并未发生核熔毁（即我们所知的“核灾难”）的一个令人欣慰的参照。然而，我们现在知道，福岛有三个反应堆发生了熔毁，将放射性污染扩散到日本部分地区和海洋。
切尔诺贝利和福岛之间相隔25年，但核熔毁的发生频率比这表明的要高。核电行业以“反应堆年”来衡量安全趋势。一个反应堆年相当于一个核反应堆运行一年。美国核监管委员会对美国反应堆的安全目标是每10,000反应堆年发生一次事故。美国国家资源防御委员会的物理学家兼顾问托马斯·科克伦计算，全球在用的轻水动力反应堆机组已累计运行11,500反应堆年，并已发生五起“部分堆芯熔毁”事故（“核熔毁”是一个术语，没有明确定义）。他将福岛事故列为三起部分堆芯熔毁事件。三哩岛核电站和位于前东德的格赖夫斯瓦尔德核电站则占另外两起。（切尔诺贝利不在名单之列，因为它是一种老旧的苏联设计，如今仅在少数核电站中使用。）科克伦说：“从历史上看，这意味着1%的轻水反应堆发生过部分堆芯熔毁。1%远高于每10,000反应堆年发生一次事故的目标。这说明了什么安全问题？”
事实上，全球发生部分堆芯熔毁的比例约为美国监管机构基准目标的五倍。如果部分堆芯熔毁的比例保持不变，对于目前运行的353座轻水反应堆来说，我们平均每六年就可能发生一次核熔毁。从历史角度来看，切尔诺贝利不仅仅是冷战时期的一个令人好奇的遗迹，它是一个日益增长趋势的早期事件之一，而我们才刚刚开始理解如何应对其后续影响。
2. “一副纸牌搭成的房子”
在日本应急人员努力稳定福岛过热的反应堆时，远在半个地球之外的乌克兰建筑工人开始切尔诺贝利旷日持久的清理工作中一个重要的新阶段，他们用推土机清理着覆盖着4号反应堆建筑被烧毁残骸的钢筋混凝土棺材周围的污染土壤。这个在乌克兰被称为“掩体”的棺材，最初设计寿命为15年。然而，超过这个期限十多年后，它仍然像一座中世纪的堡垒一样耸立在核电站建筑群之上。
“这副纸牌搭成的房子，”掩体实施计划（SIP）的高级技术顾问埃里克·施米曼说。SIP是负责维护掩体的组织。施米曼站在SIP办公楼外，该办公楼位于掩体几百码外。他解释说，苏联工程师仅用了六个月就将其拼凑而成。北墙是一堆填充了碎片的混凝土模板。南墙由钢板支撑在桁架上。构成屋顶的钢板仅依靠重力固定。“当时没有人站在上面说‘再往前进一英尺’，”施米曼说。“这一切都是靠起重机完成的。”
“这就像古埃及工程师建造金字塔一样。”建造掩体使用了约48万立方码的混凝土和7300吨钢材，其结构主要依靠摩擦力和运气来支撑。当苏联工人完成掩体建造时，里面布满了像画框一样大的洞。漏水腐蚀了钢支撑梁。一道巨大的裂缝正在扭曲西墙。鸟儿飞进飞出，传播着放射性污染。苏联解体后，乌克兰继承了这个摇摇欲坠的掩体。那时它已经变得更加危险地不稳定，而乌克兰既没有钱也没有技术来修复它。
七国集团（G7）国家同意资助对掩体进行全面修复，这始于1997年。他们委托SIP监督数十个项目：堵塞墙壁的漏洞、更换屋顶、稳定西墙和通风烟囱、安装监测设备等等。本质上，掩体需要进行修复，以便安全地拆除。迄今为止最昂贵的项目，也是SIP任务的最后一个项目，是“新安全封闭体”（NSC），一个耗资13亿美元的拱形结构，如果一切顺利，将完全将掩体与外界隔离开来。施米曼，该拱形结构概念设计团队的主要成员，曾处理过世界各地的复杂工程问题。但他表示，这个拱形结构是他迄今为止面临的最具挑战性的项目。关于这个拱形结构的一切——它的尺寸、目的以及建造条件下的危险——都是前所未有的。他咧嘴一笑。“这就像古埃及工程师建造金字塔一样。”
3. “方程式中的每个幽灵”
灰尘，放射性污染物中最具流动性和可吸入性的物质，在切尔诺贝利是一个挥之不去的主要威胁。每个建筑入口处的辐射探测门都会扫描来访者的脚部和手部，检查是否有被污染的灰尘。挥舞着拖把的妇女们全天候清洁地面。油罐车在拱形结构的施工现场巡逻，喷洒水以防止灰尘四处飞扬。没有人会去抚摸在街道上游荡的野猫，因为它们的毛皮上沾满了放射性铯-137、锶-90和钚-239。
碘-131是核事故释放的另一种危险的放射性同位素。它会模仿普通碘，在甲状腺内积聚，并在数年后引起甲状腺癌。但碘-131在几周内就会衰减到安全水平。铯和锶则模仿构成健康生态系统功能至关重要的两种矿物质——钾和钙，它们在土壤、水中、动植物体内可以持续存在数十年。在受污染区域使盖革计数器发出更快咔哒声的放射性“地面辐射”主要是铯衰变产生的。钚，核武器的组成部分，虽然对切尔诺贝利的总辐射水平贡献不大，但却是最致命的可吸入物。“放射性污染通常不是剂量问题，只要你没有摄入体内，”SIP的生物医学项目经理马克·菲什伯恩警告说。“吸入、摄入或注射——这是在这里中毒的方式。”
在熔毁期间，切尔诺贝利反应堆堆芯内的核燃料变成了足以烧穿四英尺厚混凝土和钢材的熔渣。熔渣像熔岩一样沿着蒸汽管道流到下面的楼层，在那里固化成科幻电影中才会出现的玻璃状黑色团块。科学家将这些团块归类为“含燃料材料”（FCM）。大约200吨极具放射性的FCM埋在4号反应堆的废墟中，它们是产生含钚“燃料粉尘”的来源。
每年一次，掩体的除尘系统（掩体屋顶上可见的一系列喷嘴）会向4号反应堆的废墟喷洒一种化学固定剂，以结合松散的灰尘颗粒。4号反应堆的大部分区域禁止游客进入，但我被允许参观控制室。穿过一条黑暗狭窄的通道后，我发现自己置身于一个看起来像是老版《星际迷航》的场景中央。三个布满黑色旋钮的笨重控制台摆放在一排半圆形灰色金属面板前。除了几根电线上悬挂着的模拟仪表外，所有仪器都已不复存在。一切都被一层灰尘和干涸的红色固定剂覆盖。我的乌克兰导游警告我不要触摸任何东西，尽管我穿着防污染服。“钚，”他沉声说道。
科学家们只探索了掩体内类似洞穴的废墟的三分之一。许多地下室房间积满了及膝深的水，水蒸发后会导致FCM氧化并向空气中释放微小的燃料粉尘颗粒。科学家估计，掩体内含有33吨这样的物质，这是每日的危险，也是一场潜在的灾难。
“最小的颗粒不会因重力沉降，”施米曼说，“而是悬浮在空气中。这是一个大问题。”如果掩体坍塌，由此产生的受污染的灰尘和碎片云将是灾难性的。成千上万的切尔诺贝利工人可能会受到超过年度限量25倍的辐射剂量。现在SIP已经稳定了掩体，其坍塌的可能性已经很小。但灰尘仍然是主要威胁。“在所有方程式中，最大的难题，”施米曼说，“是如何防止放射性灰尘扩散。”
4. “这比这复杂得多”
乌克兰当局曾考虑从掩体侧面钻孔以获取FCM，但工程师明智地认为掩体太不稳定。唯一能在不导致掩体坍塌、不使工人暴露在过量辐射下、不传播污染的情况下将其取出，就是在受控环境中将其逐块拆除。新安全封闭体（NSC）的拱形结构将提供这种环境。
拱形结构的原定完工日期是今年四月，但赢得合同的法国财团Novarka最近才完成了大量的场地准备工作。新的截止日期是2015年12月。SIP的项目总监劳林·多德认为即使是这个日期也“过于乐观”。在他办公室墙上贴着的电脑渲染图中，这个拱形结构看起来像一个超大的奎恩塞特式简易棚屋。它宽280码，长160码，高115码，可以容纳一座大学橄榄球场，并能将自由女神像立在50码线上。“很容易把拱形结构想象成一个大谷仓之类的东西，但这比这复杂得多，”多德说。
苏联工程师用标准的建筑起重机建造了掩体；而要拆除它，乌克兰工程师将采用定制的拉伸桁架起重机系统，该系统悬挂在拱顶上，由一网状的缆绳支撑。电视网络在橄榄球比赛中用类似的技术让摄像机在比赛场地上方拍摄。拱形结构的起重机系统也将配备摄像机，以及一个机械臂、两个50吨的提升机、一个钻头、一把凿岩机、液压剪和一个10吨的吸尘器。操作人员将能够从屏蔽的控制室安全地拆除掩体的屋顶，从而使这个拱形结构成为世界上最大的处理放射性材料的手套箱。
最艰巨的工程挑战是为拱形结构设计一个通风系统，该系统将在不扬起燃料粉尘的情况下循环七百万立方英尺的空气。同时，空气的流动速度必须足够快，以防止拱形结构内部形成雨云并导致其管状钢骨架生锈。施米曼通过为全球气候研究和工业洁净室研究量身定制的软件进行了“数百万次的计算”模拟。他校准了风速，调整了气流模式，直到在湿度控制和灰尘颗粒沉降速度之间取得了精妙的平衡。
拱形结构真正的巧妙之处不在于其设计本身，而在于将其建在距离掩体300码外的、放射性较低的地块上。其他公司曾建议直接在掩体上方建造一个封闭结构，那里的剂量率最高；更高的辐射意味着更多工人需要更短的轮班时间，从而增加成本。一旦拱形结构完工，它将通过两条嵌入大型混凝土“地梁”中的不锈钢轨道滑动到其最终位置，覆盖掩体。如果成功，该拱形结构将成为地球上最大的可移动结构。
5. “你们会因此暴露给许多人”
切尔诺贝利巴士旅游的必停站点是一个小型游客中心，位于距离掩体约四分之一英里的停车场边缘。一扇大玻璃窗可以无障碍地看到掩体，但除此之外，并没有太多可看的。一个布满灰尘的掩体模型放在电视旁边，电视里播放着Novarka关于新安全封闭体项目的视频。在九分钟的动画接近尾声时，掩体上方的条纹状通风烟囱在拱形结构滑入到位时神奇地消失了。
SIP已计划在2014年之前彻底拆除通风烟囱，但这项工作很可能不像Novarka视频中所描绘的那样顺利。多德称其为SIP迄今为止管理过的“风险最高”的项目之一。风险在于通风烟囱非常巨大，高度超过40层楼，重量超过300吨。风险更大的是它26年来一直在排放放射性气溶胶，并且耸立在一个装有核废料的脆弱结构之上。“如果你把那个东西掉到建筑上，你们会暴露给许多在此工作的工人，让他们受到污染，”SIP的现场作业专家玛莎·布朗说。“这可能是一场可怕的事故。”
“最小的放射性颗粒不会因重力沉降，而是悬浮在空气中。这是一个大问题。”计划是将烟囱切割成七块，然后一次一片地吊走。最重要的风险因素是工人所受的辐射剂量。烟囱附近的剂量率“非常高，每小时约一伦琴，”施米曼说。SIP正在考虑在屋顶安装屏蔽走道以降低工人受到的伽马射线辐射，但切割烟囱的工人将不得不穿戴额外的装备来保护自己免受有毒的灰尘和烟雾的侵害。
急性辐射剂量的影响在原子弹爆炸幸存者的研究中有详细记载。例如，我们知道，1000伦琴的剂量在100%的情况下都是致命的。联合国原子能机构将28例辐射死亡归因于切尔诺贝利，主要是最初几小时内暴露于极端伽马射线的消防员。自那场灾难以来，切尔诺贝利或其他任何核电站都没有人受到过致命剂量。
联合国2005年发布的一份报告预测，切尔诺贝利遭受低剂量辐射的另外4000人将死于癌症。然而，根据纽约科学院最近发表的俄罗斯和乌克兰研究汇编，死亡人数已接近一百万。如此巨大的差异突显了我们对低剂量辐射对人体影响的深刻认识不足。
世界上没有任何监管机构确立了“安全”的辐射剂量。每个国家都设定了自己的限制。在日本福岛灾难期间，为了保持紧急行动的进行，日本将核工作人员的最大剂量限值提高了一倍多。乌克兰是世界上剂量标准最严格的国家之一，其法定限值为每年两伦琴（美国为每年五伦琴）。法律限制规定了SIP和Novarka如何制定工作计划；如果没有防护措施，烟囱工人在短短两个小时内就会达到年度剂量限值。但只有某些类型的暴露是可以预测的。尽管烟囱和其他区域的辐射水平为人所知，但工人们将遇到的受污染灰尘和气溶胶的数量则不太确定。除了佩戴剂量计外，所有工人还必须接受鼻拭子、尿液分析和粪便采样，以监测其剂量。
6. “他们擅长制定规则”
去年春天，Novarka将掩体西侧的杂草丛生的场地变成了一个繁忙的建筑工地。工人们刮掉了受污染土壤的表层，并运来了清洁的填料以减少来自地面的辐射，然后挖了两条平行的沟渠，从场地西端一直延伸到东端的掩体。这两条沟渠将容纳不锈钢轨道的地基，拱形结构将通过这些轨道运往掩体。每条沟渠长500码，它们之间的距离（近300码）与拱形结构的宽度相同。
到夏天，水泥搅拌车和自卸卡车开始在场地里轰鸣。空中回荡着液压锤敲击钢桩的声音，每根钢桩都被打入沟渠底部，总共有396根。每根钢桩长80英尺，直径3英尺；它们加在一起将支撑起32,000吨拱形结构建造时的重量。打桩和挖沟的进展比预期的要慢。“每次有人进行任何挖掘时，他们都会发现东西，”多德说。“有时是事故后被埋葬的大型起重机。有时是卡车或推土机。有时则是含燃料材料。”
摧毁4号反应堆的爆炸将被称为“热粒子”的强放射性核燃料碎片散布到整个场地。剂量测量员在例行扫描挖掘出的泥土时会发现它们。发生这种情况时，附近的所有活动都会停止，直到一名工人用一把10英尺长的铲子将其舀起。“离它越远，剂量率下降得越快，”SIP的健康与安全工程师唐·凯利说。“但当你离它很近，或者把它放在口袋里随身携带时，它就是在‘冒烟’。”
凯利每周都会检查施工现场。他会在外套口袋里放一台相机，记录他遇到的任何安全违规行为。去年九月的一个下午，我与他一起沿着北沟渠走向掩体的阴影。我们停下来观看一个连续螺旋钻，这是一台装有巨大螺旋钻的卡特彼勒，正在沟渠底部钻孔。这个过程比在地面上敲击钢桩要温和，这在离掩体如此近的地方很重要。地震振动已经导致了沟渠旁一栋安全建筑的砖墙开裂，可能会导致掩体脆弱的西墙倒塌。
一辆装载机将从钻孔中挖出的含水泥土倒入一辆自卸卡车。凯利开始拍照。我问他有什么问题。“他没有任何标识，”凯利指着那辆自卸卡车说，“也没有挡板。”切尔诺贝利的辐射安全办公室对运输放射性废料有严格的规定。清洁卡车只能运输非污染的填料；脏卡车只能运输放射性土壤，而且它们应该有标识和挡板，以防止交叉污染。这辆没有标识、没有挡板的自卸卡车驶离，一路上将泥土洒满了整条沟渠。
凯利将沟渠中的泥土样本送往实验室进行分析。几天后，实验室报告返回：泥土的污染程度不足以被归类为放射性废物。但这些规则对于清理工作和保障工人安全至关重要。下一次，工作场地的整个区域都可能被污染。“他们擅长制定规则，制定了好的规则，但并不太擅长遵守它们，”马克·菲什伯恩曾告诉我。“人们倾向于做他们能做到的事情。”
7. “我们会死于别的东西”
去年春天，建筑工人完成了拱形结构场地的准备工作。他们已经开始建造两根填充沟渠的混凝土地梁，在地梁之间有一个10万平方码的混凝土垫，拱形结构将在上面组装。这个垫子是“无污染的”，凯利说。在那里工作不需要穿戴防污染装备，但每名工人都会携带一个应急呼吸器，以防传感器探测到吹过工地的放射性气溶胶。
在Novarka的650名员工中，没有一名工人似乎超过了他的剂量限值。考虑到切尔诺贝利糟糕的安全记录，这真是一个了不起的成就。多德说，当他1994年首次访问核电站时，安全条件“非常糟糕”且“触目惊心”。大多数工作人员没有防护设备。核电站周围建筑物的辐射探测门失灵。在普里皮亚季，一个靠近核电站的城市，在灾难发生几天后就被废弃了，切尔诺贝利工人仍然在社区游泳池里游泳。
SIP支付了新的安全设备费用，但金钱买不来态度的改变，于是SIP还安装了一个系统来追踪个人辐射剂量。每名工人都在工装上别着一个剂量计。如果超过限值，他就会失去工作。许多工人对此的反应是把他们的剂量计藏在自制的铅盒里，以保持记录剂量低于限值。“这太疯狂了，”多德说。“态度是，‘好吧，我们会死于别的东西。’”
两年前，一只狼出现在建筑工地附近，嗅探着Novarka工人换班前穿戴装备的设施门。在切尔诺贝利的隔离区，看到狼、驼鹿或野猪成群穿过空旷的街道并不罕见。事实上，某些区域野生动物的回归已成为一种危险。“动物是污染的载体，”菲什伯恩说。“如果它们吃了被污染的物质，它们来到这里然后排尿，就会传播污染。”
那只试图进入换班设施的狼咬伤了六个人，与一辆救护车对峙，并杀死了一条狗。一段发布在YouTube上的紧张的手机视频记录了事故的一部分，揭示了切尔诺贝利工人们对危险的随意态度。视频中，他们打开一扇门，吹口哨招狼。两名男子设法将狼逼入绝境，用铲子和氧气罐将其击毙，而他们的同事则在一旁起哄。令人难以置信的是，狼逃脱了，吓得男人们逃跑，视频结束。保安后来追踪到这只狼并将其射杀。
8. “福岛再次证明这一点”
亚历山大·诺维科夫是切尔诺贝利的安保总监。他负责所有在核电站工作的人员的健康。一天下午，我在斯拉武季奇的一家餐馆里与他交谈，这是一个为切尔诺贝利清理工人以及普里皮亚季前居民建造的小城。诺维科夫抽着浓烈的土耳其香烟，用磕磕巴巴的英语谈论着掩体内仍然存在的危险。“事故发生25年后，”他说，“我每天都害怕，因为只有傻瓜才不害怕。”
我问他是否能举个例子。诺维科夫说，大约一年前，他接到一个半夜的电话。电话那头的一位工程师说，传感器检测到了放射性同位素碘-131的痕迹。这意味着只有一件事：掩体某处正在发生不受控制的核裂变。4号反应堆内部的FCM是裂变材料。如果一块混凝土掉在FCM上，它可能会改变FCM的内部几何形状，触发所谓的“临界事故”核链式反应。FCM不会爆炸，但会产生强烈的热量和辐射，并可能熔穿混凝土地板。如果FCM在此阶段与水接触，可能会引起蒸汽或氢气爆炸，并导致整个掩体倒塌。
“事故发生25年后，我每天都害怕，因为只有傻瓜才不害怕。”回想起那个半夜的电话，诺维科夫捂着喉咙，假装窒息：“糟糕！”然后他继续讲他的故事。他指示他的工程师检查核电站的所有核源，并等待光谱分析结果。“报告称碘不是来自切尔诺贝利。”诺维科夫笑了，又点燃了一根香烟。“碘来自福岛。”
诺维科夫曾在1986年清理工作期间自愿担任剂量测量员，期间曾短暂离开以从辐射暴露中恢复。切尔诺贝利就是他的生命。谈论它时，他变得哲学化，近乎迷信。“从人类的角度来看，切尔诺贝利永远都在，”他说。“很多人认为，当我们建造了新安全封闭体，切尔诺贝利的所有问题都会得到解决。我说，当我们建造新安全封闭体时，问题才刚刚开始。”
问题不在于拆除掩体或回收FCM。这些都是实际问题。真正的问题，诺维科夫说，是时间。核废料和放射性废物无法被“清理”。它们无法被根除。它们只能被密封在鼓或混凝土棺材中，从一个地方移动到另一个地方，或埋在坑里并被铁丝网包围。事实上，没有人知道如何处理FCM。拱形结构的设计寿命为100年，然后它也将变成废墟，需要由其他工程师来设计更新、更安全的封闭结构。
“切尔诺贝利不是乌克兰的问题。也不是前苏联的问题。福岛再次证明这一点，”诺维科夫一边掸掉香烟上的烟灰，一边从嘴里喷出一股浓浓的烟雾。“切尔诺贝利是全世界的问题。”
史蒂夫·费瑟斯通是纽约州锡拉丘兹的一名作家。
