老舊核潛艇的葬身之所

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在通俗小說中,核潛艇這種軍用艦隻一直為人津津樂道。從電影《獵殺紅色十月號》 (The Hunt for Red October) 到電視系列長劇《地球危機》(Voyage to the Bottom of the Sea),核潛艇都被描繪為地緣政治角力中的一種令人畏懼的工具,在黑暗的深海靜默前進,進行神秘、危險的任務。

但是,在服役期滿後,核潛艇最終卻會成為漂浮海上的核威脅。其中餘熱未散的致命核廢料要除去極為艱難。不同的海軍核部隊都被迫盡力處理冷戰時代遺留下來的眾多老化獵潛艇和彈道導彈潛艇編隊。

因為這些原因,世界上出現了一些甚為奇特的「墓地」,其分佈範圍甚廣,從美國西北太平洋,經過北極圈,到俄羅斯太平洋艦隊的大本營海參崴。

這些核潛艇墓地形式多樣。西伯利亞北部的喀拉海就隱藏著骯髒的秘密:那裏基本就成了核垃圾場,核潛艇反應堆及核燃料散落分佈在 300 米深的海底。一直到 1990 年代初,俄羅斯人的核潛艇廢棄方式與柴油潛艇並無差別,即直接被拋入海底。

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Image caption 俄羅斯的核反應堆存儲在海參崴港。(供稿:貝羅納基金會)

鏽跡斑斑的殘骸

廢棄的柴油潛艇堆放在俄羅斯西北部北極地區科拉半島的奧蘭亞灣 (Olenya Bay) 附近,這裏的景象令人觸目驚心:鏽跡斑斑的船首露出潛艇內的魚雷發射管;腐蝕的指揮塔歪倒一旁,爆裂的潛艇外殼像是被海鷗摔碎在岩石上的貽貝。

總部設在挪威奧斯陸的環保監察機構貝羅納基金會 (Bellona Foundation) 認為,前蘇聯政府已經將喀拉海變成了存放「放射性垃圾的水族館」。海底雜亂堆放著大約 17,000 個來自海軍的放射性廢物容器、16 個核反應堆和五艘完整的核潛艇,其中一艘核潛艇的兩個反應堆還滿載核燃料。

喀拉海地區現在成為眾多油氣公司的開採目標。貝羅納基金會常務董事尼爾斯·博默(Nils Bohmer)警告說,如果意外鑽穿上述核廢料中的反應堆屏蔽殼或核燃料棒覆層,理論上放射性核素可能進入漁場。

官方的潛艇墓地顯而易見:甚至都能在「谷歌地圖」或「谷歌地球」上搜到,包括位於華盛頓州漢福德 (Hanford)的美國最大型的核廢物處置庫、位於北極地區科拉半島(Kola Peninsula)的賽達灣 (Sayda Bay),以及海參崴附近的船塢。只要在電腦上放大查找,你都會看到這些官方的潛艇墓地。在漢福德,這裏堆放著一排排巨大的鋼罐,每個都有約 12 米長。它們在長長的土坑中排列,等待將來大規模掩埋;在賽達灣,它們在碼頭邊整齊排列;或是漂浮在日本海海面上,或是固定在海參崴巴甫洛夫斯克(Pavlovks)潛艇基地的碼頭。

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卸除燃料後拆除

這些容器都是數以百計的核潛艇的遺骸。在美國華盛頓州布雷默頓,國防部在普吉特海灣的海軍造船廠 (Puget Sound Naval Shipyard) 的反應堆卸除操作生產出這些被稱為「三室單元」的密封、已經去除燃料的反應堆部分。

這是一個一絲不苟的作業流程。首先,退役潛艇被拖移至一個安全的卸除燃料船塢。核反應堆室內的液體在此被全部抽出,露出其核廢料組件。各組件隨後被拆除,置於核廢料桶內,裝上安全車,運往廢料處理廠作為長期廢料存儲。在美國,這些廢料由龐大的愛達荷國家實驗室的海軍核反應堆設施 (Naval Reactor Facility)處理。在俄羅斯,西伯利亞的馬雅克鈈生產及再處理廠 (Mayak plutonium production and reprocessing plant) 是核廢料的最終目的地。

儘管核反應堆機械(蒸汽發生器、泵組、閥門和管道)現在都不含濃縮鈾,但數十年的中子轟擊使這些部件的組成材料遭受重創,其中的金屬都呈現放射性。因此,在拆除核燃料後,核潛艇被拖移至幹船塢。工作人員用切割工具和噴燈分拆核反應堆室,將它們從核潛艇船體清空。

俄羅斯也使用上述技術,原因是西方擔心其不夠嚴謹的退役流程會導致裂變材料流入危險人物手中。例如,在賽達灣附近的安德發海灣 (Andreeva Bay),俄羅斯仍存儲著 1960 年代至 1970 年代之間服役的 90 艘核潛艇的乏燃料。2002 年,八國集團啟動了一項為期 10 年、總值高達 200 億美元的計劃,旨在將普吉特海灣 (Puget Sound) 的退役技術傳授給俄羅斯聯邦。這項計劃通過為退役核反應堆建立陸地存儲碼頭,對北德文斯克 (Severodvinsk) 去燃料設施、拆卸設施及核廢料存儲進行大規模技術改良。

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Image caption 核潛艇服役期滿後,其中部分的船體仍有危險的放射性(供稿:科學圖片庫)

漂浮的威脅

博默表示,建立更為安全的陸地存儲之所以重要是由於核反應堆室兩側充滿空氣的艙室會帶來浮力,所以被遺棄的核反應堆一直在賽達灣附近漂浮。在海參崴附近的巴甫洛夫斯克 (Pavlovks) ,有54個核廢料罐仍處於漂浮狀態,繼續遭受惡劣天氣的影響。

但是,博默表示,這種情況下的退役流程並非總能實現的。有些前蘇聯核潛艇並未採用常見的壓水式反應堆,而是採用液態金屬冷卻反應堆,它利用一種鉛鉍混合物為反應堆核心散熱。在冷卻的退役反應堆中,鉛鉍混合物冷卻劑凍結後變成一種難以處理的固體塊。博默表示,有兩艘這樣的核潛艇仍未經歷退役流程。為安全起見,它們被轉移到非常遙遠的格拉米卡灣 (Gremikha Bay) 造船廠,這家船廠也位於科拉半島。

俄羅斯目前已經利用三室單元處理法對120艘北方艦隊核潛艇和75艘太平洋艦隊核潛艇實施了退役流程。與此同時,美國也採取同樣方法對120艘冷戰時代的核潛艇進行了退役處理。法國也採取了同樣的處理程序。在英國,皇家核潛艇的設計使得核反應模塊可直接拆除,不必從潛艇中部切割核反應室。英國國防部某發言人表示,「核反應壓力容器可整件拆除、密封、運輸和存儲。」

儘管英國計劃對12艘存儲在英格蘭南部的德文波特和七艘停放在蘇格蘭羅塞斯的核潛艇實施退役程序,但計劃仍有待實現,因為英國政府尚未在英國選擇五個可行的地點最終存儲這些壓力容器和核廢料。德文波特和羅塞斯堆積的眾多廢棄核潛艇已經引發公眾關注,BBC 新聞去年對此曾做過相關報道。

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水污染擔憂

若干環保團體也對美國存儲核廢料的做法表示擔憂。自世界第一艘核潛艇 — 鸚鵡螺號核動力潛艇 (USS Nautilus) 在 1953 年問世以來,愛達荷國家實驗室就一直是所有美國海軍高級別乏燃料的最終處理場所。「鸚鵡螺號核動力潛艇原型是在愛達荷國家實驗室進行試驗的,此後,海軍核潛艇的所有廢棄乏燃料都在此做最終處理。這些廢棄乏燃料存儲在蛇河蓄水層 (Snake River Aquifer)的上游,而蛇河是北美大陸第二大綜合地下水體。」環保游說團體蛇河聯盟(Snake River Alliance)的碧爾翠絲·布雷斯福德 (Beatrice Brailsford )如是表示。

「雖然廢棄乏燃料存儲於地上,但其他廢料埋在蓄水層之上,未來50年還會沿用這種做法。這已經是許多愛達荷人所擔憂的問題。」不僅蓄水層的淡水面臨風險,而且愛達荷州的重要作物 — 土豆也將面臨同樣的風險。

即使保安嚴密,放射性材料仍會意外洩漏,而洩漏方式有時候非常奇特。例如,愛達荷國家實驗室和漢福德核處理中心都曾出現過罕見的核洩漏事故:風滾草被吹進廢料冷卻池,沾上受污染的水,隨後又被風吹起,飛越核處理設施的範圍,由此引發核洩漏。

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Image caption 俄羅斯海軍目前正計劃建造多艘新的核潛艇(供稿:科學圖片庫)

為保證報廢核潛艇的安全,必須長期採取費用高昂的措施加以控制,但這似乎並未打消軍方規劃者建造更多核潛艇的念頭。「對美國而言,沒有跡象表明海軍認為核潛艇並不那麼成功。他們仍然會建造大型潛艇來予以替代。」憂思科學家聯盟 (Union of Concerned Scientists) 核政策分析師埃德溫·萊曼 (Edwin Lyman) 如是表示。憂思科學家聯盟是馬薩諸塞州劍橋的一個核安全壓力團體。

美國並不是唯一會這樣做的國家;目前,俄羅斯有四艘核潛艇正在北德文克斯建造,而在2020 年之前,還可能再建造八艘。玻姆表示,「儘管預算有限,但俄羅斯已經下定決心重新建立核艦隊。」中國也有同樣的建造計劃。

核潛艇墓地以及核廢料存儲地的忙碌景象看來仍會繼續。

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(責編:顧垠)

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