隨著HBO迷你劇《切爾諾貝利》的熱播，極度還原事發現場的鏡頭讓人對核安全產生顧慮，而作為全球核電站中首次出現堆芯熔燬的美國三里島核電站，更多的是被提及而沒有詳細介紹，我們今天來一起了解下。

三里島核電站簡介

始建於1968年的三里島核電站位於美國賓夕法尼亞州薩斯奎漢納河哈里斯堡段，兩個獨立的反應堆（類型為壓水反應堆）被稱為TMI-1和TMI-2。遭遇堆芯熔燬的是TMI-2號反應堆，1978年12月30日開始商業運行。額定電功率880MW。堆芯包含濃度為2.57%二氧化鈾100噸，由177束燃料組件、共計37000根燃料棒組成，反應堆有兩套迴路。每套迴路包含2臺主泵、3臺輔助泵（2臺電動泵、1臺汽動泵）、1臺蒸汽產生器、1檯布設在一次側（熱交換術語）熱段的調壓槽。

2010年時的三里島核電廠航拍，照片中兩座圓柱體建物由左至右分別為二號機及一號機，四座高聳的塔為

調壓槽壓力達到15.5MPa時，調壓槽洩壓閥自動開啟，將冷卻水排放到調壓槽洩壓箱內。

TMI-2號反應堆自1979年3月28日事故後停止運作，事故也導致三里島核電站成為美國商業核能最大事故發生地。2017年5月30日，Exelon Generation宣佈由於經營該工廠的成本高昂，TMI-1號反應堆將於2019年停止經營。

事故詳情

TMI-2機組的結構簡圖

1979年3月28日當天凌晨4點0分03秒，核電站的TMI-2號反應堆（裝機容量95萬KW）一次側的給水主泵停轉導致汽輪機停機。按預設機制此時備用泵應該啟動，但是輔助給水系統中的隔離閥未打開使一次側冷卻水未能進入蒸汽產生器，反應堆中心不斷積攢熱量導致堆芯壓力上升，5秒後調壓槽中的洩壓閥承受不住壓力被強制開啟，二號反應堆伴隨洩壓閥放出的水汽也自動停止運行，反應堆內部的壓力下降到正常時，卻又因洩壓閥被強制開啟已損壞使堆芯冷卻水以每秒45m³外流，導致堆芯壓力恢復正常後冷卻水繼續流入減壓水槽，造成減壓水槽水滿外溢。4點02分02秒TMI-2號反應堆內部的壓力下降至11.3MPa，誘發“堆芯緊急冷卻系統”的高壓注水向堆芯注入冷卻水。操作員誤認為洩壓閥沒有關閉，於4點03分13秒關閉“堆芯緊急冷卻系統”停止向堆芯內注水。

TMI-2機組堆芯融毀的示意圖

大量排出的一次側冷卻水造成堆芯上部失水，TMI-2號反應堆內的燃料棒溫度達到2760度，整個反應堆充滿了水蒸氣。當主泵故障排除後正常運行時，260℃的水瞬間讓2760℃的堆芯燃料棒像玻璃一樣破裂，90%的燃料棒外殼破損和47%的核燃料熔燬，導致TMI-2號堆芯熔燬併發生洩漏，系統發出了放射性物質洩漏的警報未引起操作人員的注意，直到當天晚上19時50分，二號堆實現強迫循環才被人注意到。

核洩漏的影響

後方的冷卻塔前面是兩個反應堆的圓柱體保護殼

雖然TMI-2號反應堆核洩漏事故是史上第一次反應堆堆芯熔燬的事故，但對整個地區的公共安全及周圍居民的健康沒有不良影響，包圍在反應堆外層的安全殼（又稱圍阻體）發揮了重要作用，才使得此次事故未造成人員傷亡和環境破壞，安全殼凸顯了作為核電站最後一道防線的重要作用。

哈里斯堡的反核運動

事故在經濟上產生嚴重後果。為了避免事故造成重大的經濟損失，事故之後，美國公眾對核電信心大受影響，同時提高安全係數的核電站安全設施建設成本昂貴，使得整個美國核電站建設數量大減，令美國核電產業陷入長期的不景氣之中，直到21世紀初的石化燃料價格大漲而不得不重啟核能計劃，而之前核電建設計劃銳減導致相關核電公司流失很多資深的工程師，又遇到嚴重的經驗傳承問題，失去了合理成本建設核電站的能力。

事故發生4天后，時任美國總統吉米·卡特率領相關人員參觀TMI-2號反應堆控制室。

雖然三里島核洩漏事故是美國至今最為嚴重的核事故，但與之後發生的切爾諾貝利核電站事故（1986年）和福島第一核電站事故（2011年）相比，三里島核洩漏事故屬於可控的範圍內，沒有像烏克蘭或者日本出現大規模的環境汙染和人員傷亡，隨著切爾諾貝利和福島的重大事故也讓三里島核洩漏的關注度不被廣為人知。

切爾諾貝利的“石棺”是核安全運用的警示碑