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前苏联核潜艇事故调查

作者:隋唐

前言

核潜艇作为一种海洋作战平台,由于其有别于一般水面舰艇的特殊的构造和使命,所以其本身就成为了神秘的代名词。尤其在冷战期间,美苏两核超级大国建造了大量的核潜艇。但是由于技术和认为操作的原因,核潜艇在历史上发生过许多严重的事故。本篇调查报告主要基于北欧核安全研究所(Nordic nuclear safety research)的研究和俄罗斯船舶网站的资料,系统地介绍了冷战期间前苏联苏联潜艇所发生的事故。

一, 前苏联潜艇简介

前苏联(俄罗斯)的核潜艇与西方潜艇分类不同,主要分为四大类,攻击型核潜艇,巡航导弹核潜艇,战略导弹核潜艇以及科学研究潜艇。

攻击型核潜艇的主要作用为攻击敌方舰艇和打击敌方潜艇。其不执行战略打击任务,主要以各种常规弹头的潜射战术武器作为武器。前苏联在冷战期间主要开发了六型攻击型核潜艇,分别为北约代号N级(November)、V级(Victor-1, 2,3)、A级(Alfa)、S(塞拉级)级(Sierra)、M级(Mike)和阿库拉级(Akula).

攻击型核潜艇

级别(北约代号) 建造年份 建造数量 标准排水量(吨)反应堆数量 反应堆功率(兆瓦)

N 1955-63 14 4000 2 70

V-1 1967-74 18 6100 2 72

V-2 1972-78 7 7200 2 72

V-3 1977-87 26 7000 2 72

A 1977-83 7 4300 1 155

S 1983-93 4 7000 1 190

M 1983-85 1 7800 1 190

阿库拉级 1983- 14 7900 1 190

总数 91

表1

巡航导弹核潜艇的作战对象则主要为攻击敌方位于公海的补给船及其护航舰队或路上的敌方目标,但事实上在冷战背景下,面对美军优势的航母战斗群,苏联的巡航导弹核潜艇的主要作用为利用其发射的反舰导弹打击美军的航空母舰。但自从潜艇可以从鱼类发射管中发射导弹以后,两者的差异在逐渐减小。前苏联主要建造了四型巡航导弹核潜艇,E级(Echo-1,2)、C级(Charlie-1,2)、P级(Papa)、G级(Granay)、O级(Oscar-1,2)。

巡航导弹核潜艇

级别(北约代号) 建造年份 建造数量 标准排水量(吨) 反应堆数量 反应堆功率(兆瓦)

E-1 1960- 5 4900 2 70

E-2 1961-67 29 5800 2 70

C-1 1967-72 11 5000 1 90

C-2 1973-80 6 5500 2 48

P 1963-69 1 7000 2 177

G 1993- 0 8600 1 190

O-1 1978-85 2 17000 2 190

O-2 1990- 8 18000 2 190

总数 62

表2

战略导弹核潜艇的首要责任是发射战略核导弹打击敌方的战略目标。通常作为核大国的海基核打击的主要力量。前苏联在冷战期间主要建造了四型战略导弹核潜艇分别为H级(Hotel)、Y级(Yankee)、D级(Delta-1,2,3,4)以及台风级(Typhoon)。

战略导弹核潜艇

级别(北约代号) 建造年份 建造数量 标准排水量(吨) 反应堆数量 反应堆功率(兆瓦)

H 1958-62 8 5000 2 70

Y 1967-72 34 9300 2 90

D-1 1972-77 18 10000 2 90

D-2 1973-75 4 10500 2 90

D-3 1975-81 14 10600 2 90

D-4 1981-92 7 12000 2 90

台风级 1977-89 6 33800 2 190

总数 91

表3

除此作战核潜艇以外,苏联(俄罗斯)也分别建造了三型深海核动力研究平台,分别为X级、U级以及10831计划潜艇。最新型的10831计划深海研究平台与1990年下水,但由于苏联的解体,潜艇工期被延误,直到2010年潜艇才真正服役。

二, 潜艇事故种类

核潜艇虽然强大,但是并不完美。他与其他海军舰艇一样不可避免的会发生各种各样的事故。但是,由于核潜艇本身载有核反应堆的特殊性,所以设计师在设计潜艇的时候就尽可能的采取最安全的措施,以免核潜艇发生重大的事故。

核潜艇通常会遇到以下事故,碰撞、触礁、反应堆故障、爆炸、火灾以及漏水。但核潜艇作为军事作战舰艇,其在设计之初就要求可以在严峻的条件或者环境下执行任务。所以例如碰撞或触礁这样的事故,对于核潜艇来说一般不会造成严重损坏。尤其在冷战期间,经常发生美苏核潜艇在海底追击、跟踪对方潜艇时发生碰撞的事故,然而这些事故从未造成非常严重的损坏或是大量人员伤亡。

所以本篇调查报告主要将目光对准了核潜艇的反应堆事故。其中包括,核动力装置间接或直接故障,严重辐射泄漏,火灾或爆炸,海水系统泄漏以及潜艇沉没事故。对于在港口或在船坞中所发生的核潜艇事故,由于反应堆没有运行或者安装,所以本篇调查报告将不予以讨论。

1. 冷却剂泄漏事故(Loss-of-collant-accident,LOCA)

冷却剂泄漏事故主要发生在反应堆满负荷运行的时候,极少发生在反应堆停堆的条件下。据现今所披露的资料来看,西方国家核潜艇从未发生过冷却剂泄漏事故,而前苏联潜艇在历史上曾发生过多次此类事故。由于核潜艇主要采用的是压水反应堆,所以本篇报告主要针对压水反应堆的冷却剂泄漏事故。

当反应堆满负荷运行时,由于第一回路发生泄漏或者主循环泵停止工作。使得反应堆核心的冷却系统停止或无法正常运行。反应堆核心温度不断升高,使得反应堆核心中大量的水不断蒸发。而水则是压水反应堆的主要减速剂。当核心温度过高时,为了避免反应堆核心熔毁。控制棒系统会自动插入反应堆,永久停止链式反应,以确保反应堆和核潜艇的安全。

当然控制棒插入反应堆后,反应堆的能量输出会迅速的降到停堆前的6-7%。24小时之后,能量输出降低到满负荷运行条件下的0.5%。虽然反应堆的链式反应已经停止,但是反应堆核燃料中的放射性物质仍然会产生衰变热持续加热反应堆。

停堆以后,刚开始衰变热会由于反应堆核心的水被蒸发而减少。然而,由于冷却水的泄漏和蒸发,反应堆水柜中的冷却剂最终会被消耗殆尽。如歌冷却剂得不到迅速补充,反应堆中的水位会最终低于核燃料元件的顶端。核燃料元件的顶端得不到冷却而迅速变热,并接近其熔点。核燃料元件的熔化会使得反应堆遭到严重损毁并使得放射性物质被释放到环境中。

但即使是在反应堆完全停堆以后,也可能发生由于冷却剂泄漏所导致的反应堆堆芯熔毁的事故。1966年秋,远洋科学考察核动力破冰船列宁号上的反应堆冷却剂被卸载。导致其反应堆堆芯由于缺少冷却剂而被熔毁。

另据西方媒体的报道,在摩尔曼斯克附近的一座海军基地由于长时间拖欠电费。当地的发电厂决定对海军基地停电。此时一艘刚结束战备巡逻的核潜艇刚刚返回基地,急需接驳海军基地的电力系统来维持其反应堆的冷却系统。由于停电,潜艇随时可能发生由于反应堆无法冷却而导致的核事故。于是,海军基地迅速派兵占领了发电厂,恢复了基地的电力供应,从而避免了核事故的发生。

苏联解体以后,大量的苏联核潜艇退役。由于缺乏乏燃料处理设施,大量退役核潜艇反应堆中仍然保存着大量的核燃料。虽然退役核潜艇长时间没有加注冷却剂,但是辐射热仍能被有效传递。所以这些退役潜艇不会导致由于缺乏冷却剂而导致的核事故。

2,反应堆零界事故

零界事故可能在多种条件下发生。但大多都是由于分裂材料(核燃料)配置的有效增殖因子的增多导致的超临界状态或瞬时超临界状态。在这种状况下,在一定的时间内,往往是几毫秒内能量会迅速升高。这种零界事故往往会导致核燃料配置的损毁。

尽管西方海军没有发生过反应堆零界事故,但是美军军用SL-1型反应堆发生过类似事故。苏联海军在历史上层发生多起反应堆灵界事故并且发生在停堆以后,有趣的是反应堆零界事故从未发生在反应堆运行的时候。苏联海军的的反应堆零界事故主要发生在核燃料加注连接时,更换或安装控制系统的时或反应堆系统检测时。

这些事故分别为:1965年二月,苏联N及潜艇K11事故;1968年8月,Y级潜艇K140事故;1970年,苏联C-2级潜艇K320事故;1980年11月,苏联核潜艇K222事故;1985年8月E-2级潜艇K431事故。

······

三,苏联和潜艇事故

1960年9月,苏联N级K8号核潜艇事故

据苏联相关部门透露,1960年10月13日,隶属于苏联北方舰队的N级核潜艇K8在参加巴伦支海的军事演习时发生了蒸气轮机事故。事故原因是由于蒸汽轮机的蒸气泄漏以及增压系统的氦气泄漏所导致,但并不确定是直接泄漏还是通过蒸气轮机泄漏。应该阻隔泄漏的隔板因受损而没有发挥功能,这使得氦气和水蒸气进入了轮机舱。发生泄漏以后,反应堆立即被关停。由于安装了紧急供水系统,所以反应堆核心的温度也很快降了下来没有发生熔毁。受污染的气体迅速扩散到潜艇的所有核舱,但所幸的是高放射性气体仅存在与轮机舱内。艇员被迅速撤离,潜艇最终依靠另一个可以工作的反应堆自行回到了基地。

K8潜艇在基地接受了去污工作。一共有13名艇员受到了180-200雷姆或更高剂量的辐射。他们被送往位于伯利亚尼的特殊医疗中心接受治疗。其中一名艇员在两年后去世。

另据西方情报透露,同样是这艘K8号潜艇在1960年9月9号或13号遭遇同样事故(蒸汽轮机爆炸)。事故使得13名艇员被送往医院。由于情报和苏联所透露消息接近,我们推测这是同一起事故。

事故评价:

事故似乎是由于潜艇的核动力系统故障所导致,蒸汽轮机发生了严重的泄漏事故。

潜艇中的一个蒸气轮机发生泄漏导致第一回路的压力迅速降低。压力的降低导致第一回路和反应堆核心的水沸腾并蒸发。由于第一回路的高压使得水和蒸气从其中喷流出来,经过破损的蒸汽轮机流向第二回路。据推测,苏联潜艇的增压系统利用氦气给第一回路增压。当第一回路失压以后,增压系统自动启动利用氦气给第一回路补充压力。当高压氦气将所有的水从增压器中压出来之后,氦气也通过渗*经过蒸汽轮机扩散到了第二回路和轮机舱。这解释了为什么高放射性的氦气会出现在潜艇中。

苏联发布的报告中并没有提及反应堆核心是否由于高温而出现熔化的现象。但是高浓度的辐射泄漏以及对潜艇最后一个核舱的去污工作表明,反应堆核心可能出现了部分溶解的现象。但是没有证据表明核燃料受损的程度足以使得核燃料不能按照标准程序从反应堆中移除。

1961年7月,苏联H级K19号核潜艇事故

发生在1961年7月4日的K19号核潜艇事故在众多的苏联核潜艇事故中较为出名。K19号潜艇作为前苏联首级战略导弹核潜艇的第一艘舰肩负了重要的历史使命。K19号潜艇事故作为非常典型的冷却剂泄漏事故,并且当K19号潜艇发生事故时,第一时间便被西方情报部门获悉。同时,K19号核潜艇上的艇员为了避免战争和大规模的生态灾难而做出的伟大牺牲也同时令人钦佩。

K19号核潜艇隶属于苏联北方舰队,作为首艘战略导弹核潜艇装了三个配有核弹头的SS-N-4洲际弹道导弹。1961年7月4日,当K19号潜艇在英国外海完成远航训练准备返航的时候,潜艇核反应堆的冷却管发生了严重的泄漏事故。严重的泄漏使得潜艇整体受到了污染,并使得艇员暴漏在了高剂量的辐射当中。据报告,在冷却管破损处的辐射值高达5R/hr。最后K19号潜艇成功地回到了基地,但是在船坞中通风时间高达两个月。

事故发生时K19号潜艇正与其他几艘苏联柴油动力潜艇进行演习,潜艇已在大西洋西北海域潜行数周,当时K19潜艇正在追击逃离的假想敌。7月4日早上4点的时候,艇员向舰长报告反应堆增压器内部压力下降,但是艇长并没有对该故障迅速采取反应措施。所以K19号仍然以全速在水底追击假想敌舰。但此时艇长应该意识到在潜艇两个反应堆中的一个反应堆的第一回路已经形成泄漏。渗漏是由于增压器冷却管的裂缝所导致的。

有报告指出,反应堆第一回路增压器裂缝可能是在反应堆启堆的时候形成。在首次压力测试的时候,由于压力计失灵,第一回路的测试压力达到了400atm,但是它的设计承受压力只有200atm。因此使得第一回路的冷却管受到非弹性性形变,致使管道的焊接口发生开裂。然而当时负责测试的艇长并没有向他的负责主管提交相关报告,所以受损的管道没有得到修复。

在第一次发现渗漏不久,自动告警系统响起。在反应堆运行的时候,反应堆冷却水的温度达到了300摄氏度。反应堆的高压气系统确保了反应堆内部200atm的压力。冷却管的渗漏使得反应堆内部压力迅速下降至渐进标准大气压。压力的下降使得反应堆内部的冷却水开始蒸发,反应堆核心无法得到良好冷却。于是反应堆控制系统迅速反应,控制棒自动插入核心,使得反应堆停堆。但此时,反应堆室的温度已经上升到140摄氏度,达到了温度计的最高值。

与此同时,事故反应堆室发生了火灾事故(着火原因尚不清楚),但是火势很快受到了控制。潜艇在水下潜行数周以后第一次浮出水面。由于渗漏和火灾,放射性物质迅速在潜艇的各个舱室扩散。潜艇控制室的辐射值到达了50R/hr,虽然潜艇已经上浮,并且所有舱室都已经封闭,但这些措施仍然不能有效的控制辐射在潜艇内部扩散。

K19号潜艇在此时面临的最大问题仍然是反应堆核心的冷却问题。由于在反应堆事故之前,反应堆一直以满负荷运转。即使反应堆停堆,但其内部积累了大量的衰变热。在缺乏冷却水的条件下,核燃料元件温度迅速升高。有资料显示,为了使得新型H级潜艇按时完工,早日形成战斗力。K19号潜艇上并没有安装反应堆核心紧急制冷系统。但也有人说,紧急制冷系统安装了,然而当时并没有运转。所以,核燃料的温度持续升高到800摄氏度。反应堆核心面临熔毁的危险,巨大的灾难随时可能降临到K19号潜艇上。

面对这个严峻的问题,K19号潜艇上的艇员决定自行制造反应堆核心紧急冷却系统。艇员利用引用水作为冷却水,并准备将从武器系统中拆卸下来的管道为反应堆核心供水。艇员以每三人为一组,每组在反应堆室工作5-10分钟。但是当时K19号潜艇上并没有装备抗辐射服。所以,在反应堆室工作的艇员只能穿着防毒面具和雨衣工作。防毒面具的有效工作时间只有40分钟,所以很快防毒面具就失去了作用。参加抢修的艇员都是反应堆专家,所以他们非常清楚自己讲面对什么。

幸运的是新的冷却系统良好的冷却了反应堆核心的温度。避免了反应堆堆芯熔毁和堆芯蒸气爆炸的危险。但是K19号的艇员却做出了巨大的牺牲。据俄罗斯在苏联解体后所披露资料显示,一名上士和六名水兵在莫斯科的医院在接受了7天到10天的治疗后相继去世。他们受到了超过3倍致死剂量的辐射。另有消息显示,他们受到了5000-6000雷姆的辐射。另一名上尉在一个月后于医院去世。

另有三名艇员受到了致命的辐射。在接下来的两年中,相继有22名艇员离世。多年来有30名艇员因为事故去世,当时艇上一共有139人。

事后的环境评估报告显示,由于K19号艇员的英勇奉献,极少量的辐射被排放到环境之中。

危机过后,K19号依靠另一台运转正常的反应堆开始向基地航行。但是潜艇的远程通讯天线在北极潜航的时候损坏,所以K19号潜艇无法与基地联系并通报潜艇上所发生的事故。最终,K19号潜艇遇到了两艘与其一同参加演习的两艘柴油潜艇,艇上的少部分受大剂量辐射的人被转移到了柴油潜艇上。潜艇在回港途中遭遇风暴,使得潜艇无法被拖行。当风暴过后,K19号潜艇被拖船拖行入港。

K19号潜艇不得不在船坞进行大修,由于尾部反应堆室受到严重的核污染,于是苏联人不得不将整个核舱从潜艇中切除并更换了新的反应堆。更换下来的旧核舱于1965年被苏联人深沉与阿布罗斯莫夫湾的湾底。K19号潜艇经过维修后重新服役回归北海舰队。

事故分析:

事后的调查表明,潜艇控制室有着很高浓度的辐射剂量。如此高的辐射扩散是因为,当潜艇反应堆舱发生火灾的时候,由于救火的需要,本来可以起到隔离辐射作用的反应堆舱密封门被打开了。于是整个救火的过程加速了核辐射在艇内的扩散。

同时,我们观察到,当反应堆停堆以后,反应堆中的冷却水的辐射剂量应在数分钟内降低到一个相对低的水平。但是,艇内的高辐射值可以表明,在艇员安装紧急制冷系统之前,反应堆的核心应该已经部分熔毁,核燃料已经部分泄漏了出来。

资料表明,尽管只有一个反应堆出了事故,但是潜艇的双反应堆都已经被整体丢弃,且并没有进行核燃料卸载作业。因此,我们可以推断,由于堆芯的部分熔毁和燃料泄漏,所以维修人员不能进行燃料卸载行动,只能讲两个核舱整体抛弃。

1964年苏联H级核潜艇K27号事故

K27号潜艇是H级弹道导弹核潜艇的最新改进型号,其装备了最新的核反应堆液态金属冷却系统。但是在1964年的处女航中,这艘潜艇遇到了液态金属冷却系统故障,由于温度降低导致两座反应堆中的一座的管道中的液态金属凝固,阻塞了冷却管道。但幸运的是,阻塞很快融化,反应堆重新正常运行。

事故评价:

尽管冷却系统恢复了正常工作,但是却为了之后的1968年的事故埋下了隐患。

1965年苏联N级核潜艇K11号事故

1965年2月12日隶属于北方舰队的N级K11号潜艇在位于北德文斯克的“Zvezdochka”船坞重注燃料的时候发生了零界事故。据资料显示,在事故发生的时候,反应堆中只有新更换的燃料。在重新加注的时候,操作人员利用吊车将压力容器的顶盖吊起以完成加注。核燃料加注过程严格规定了顶盖的吊起高度,因为反应堆压力容器的顶盖连接着反应堆控制棒。然而在K11号潜艇燃料重注的时候,操作人员在没有中子探测器的情况下,违规将压力容器的顶盖吊起并超出了安全高度。与之相连的控制棒从反应堆核心中被拔出。就在控制棒被拔出的刹那,不受控制的链式反应在反应堆核心生成。瞬间,辐射蒸气从反应堆中喷发出来。现场操作人员迅速暴露在辐射之中。反应堆顶盖此时也掉落了下来,倾倒在压力容器上。就在同一时间,现场迅速燃气大火。船厂工作人员迅速开始灭火。他们开始用二氧化碳灭火器和淡水灭火,但是并没有很好的控制住火势。最后他们决定用海水来灭火,最后总共使用了250吨海水才将火彻底扑灭。用于灭火的海水同时也受到了辐射污染,污染值达每升0.001居里。这些辐射水不仅仅处于反应堆层,而是扩散到了其他舱室。这个事故中一共有7个人受到了不同程度的辐射伤。由于受损和辐射,K11号潜艇的反应堆舱只能被真题切割移除更换。并于1965年,同K19号的事故反应堆一起在深沉与位于新地岛的阿布罗斯莫夫湾。

事故评价:

西方的情报称,K11潜艇增发生国两次零界事故。2月7日船坞操作人员首次将反应堆容器的盖子吊起时已经发生过一次零界事故。现场操作人员迅速撤离。5天之后,2月12号,反应堆专家再次返回现场准备调查事故原因。但是,当操作人员第二次把压力容器的顶盖吊起时,事故再次发生,并导致了火灾。

另有西方情报人员分析,肯能是因为K11两个反应堆中的一个在重注燃料的时候,加入了过多的核燃料,从而导致了零界事故的发生。

1965年11月,苏联E-1级核潜艇K74号事故

1965年11月11日,隶属于苏联北海舰队的E-1级核潜艇K74号在巡航时,由于自动控制系统失灵的原因导致右舷涡轮机严重受损,并引起涡轮机一些列失控反应。幸运的是事故并没有造成伤亡。

事故评价:

事故是由核动力装置受损所导致,并不涉及反应堆装置。

1966年秋苏联列宁号科学考察破冰船事故

列宁号破冰船虽然不是核潜艇,但是列宁号破冰船做为世界上第一艘服役的核动力水面舰艇有着划时代的意义。尤其是其在1966年秋所发生的严重的核事故,在早期船舶核事故中非常具有代表性。

当列宁号破冰船发生事故时,由于在冷战时代的背景条件下。西方情报部门职能从分散的情报中搜集有关列宁号破冰船的事故的资料。情报部门推测,列宁号破冰船在1966-67年遭遇了灾难性的反应堆堆芯熔毁事故。至少有30人因事故丧生,更多的人因为辐射而患病送往医院。事故后,列宁号破冰船在更换3座旧反应堆之前被搁置长达一年之久。当时甚至有传言说,为了阻止反应堆堆芯的熔毁,苏联人不得不将列宁号凿沉。但随着列宁号破冰船在1970/71年重新服役航行之后,谣言不攻自破。

俄罗斯最新的资料显示,列宁号核动力破冰船事故发生在1966年秋天。当时,列宁号上的三座反应堆正在进行生命中的第二次核燃料加注。但是由于操作失误,第二号反应堆堆芯的冷却水在燃料重加注之前就被排干了。二号反应堆被置于没有冷却水的环境下,衰变热迅速在反应堆内积累。这导致反应堆堆芯部分熔毁。

事故之后,苏联人尝试去移除反应堆的燃料元件,他们成功的移除了94个高辐射燃料元件。但是,仍然有125个燃料元件因为严重损坏而无法移除,所以苏联人只能用糠醛基混合剂将反应堆核心覆盖,然后将其整体从反应堆容器中吊起。并将其装入混凝土加固的钢罩之中。同时,为了清除反应堆容器中的泄漏的核燃料,苏联人只能将核心插入物或者栅板网状底部和圆柱形热屏蔽整体切割。俄罗斯透露的资料并没有提及事故中的伤亡情况。

列宁号受损的反应堆舱在北德文斯克造船厂被整体拆除。其原有的三个OK-150反应堆(见核反应堆附录)和发电机在1967年被深沉与新地岛东部的切沃尔卡湾。据报告称。被拆除的反应堆的辐射量为50 kCi,主要为6oCo。列宁号移除反应堆后,重新安装了两个新型的KLT-40反应堆(见核反应堆附录)。这使得列宁号破冰船可以继续完成她余下的服役期。

事故评价:

本次列宁号核动力破冰船冷却剂泄漏事故的根本原因是传统的OK-150反应堆的设计问题。因为OK-150反应堆的出水口被设计于反应堆压力容器的上部,而入水口在容器的底部。这就可能在重注燃料的时候,现场造作人员误操作没有将底部入水口的阀门关闭,导致了反应堆冷却水的泄漏,最后致使反应堆事故发生。

1966年苏联N级潜艇事故

据西方情报资料显示,1966年,一艘苏联N级核潜艇在接近位于科拉半岛的伯利亚尼港的时候发生了反应堆保护罩内部的泄漏事故。艇长在接近港口的时候要求直接驶入船坞,但是请求并没有得到批准。尽管如此,舰长还是违抗命令把潜艇驶入了船坞之中。随后,一直特殊的部队被组织起来以抢修该潜艇。情报称,一部分艇员被送往了位于摩尔曼斯克的辐射病特殊医疗中心。但是这些人再也没有回来。

事故评价:

反应堆保护罩内部泄漏事故,通常在反应堆紧急停堆状况下是不会造成严重事故的。保护罩内部水的作用是给保护罩降温,并作为缓冲剂降低快中子的速度使其容易被吸收。当反应堆被紧急关停的时候,快中子小时,其冷却保护罩的需求被大大降低。保护罩内部的冷却水会被冷却系统分离并迅速降温。并且,冷却水的辐射值会大大降低。如果情报属实,那么潜艇的泄漏事故很可能发生在反应堆动力系统的第一回路。

这起事故与发生在1968年的苏联潜艇事故非常相似,并且目前俄罗斯所解密的资料中并未记录这起事故。

1967年7月苏联N级核潜艇K3号事故

根据俄罗斯在苏联解体后所解密的资料显示,隶属于北方舰队的苏联第一艘核动力潜艇K3“列宁斯基·科莫索莫勒”号,于1967年9月8号发生了火灾事故。事故发生时K3号潜艇位于挪威海域,她刚完成了为期56天的例行巡航任务准备返回基地。K3号潜艇是苏联第一艘抵达北极极点的潜艇(1962年2月),俄罗斯方面的资料并没有显示,本次火灾事故是发生在北极海域,这和西方情报部门所获的事故发射地点相左。事故发生时,潜艇距离基地1700海里。当时,潜艇第一核舱的一个跟液压管突然断裂,易燃的液压油从管道中泄漏出来,液压油使得灯泡发生短路。短路的电火花又引燃了液压油。大火沿着泄漏的液压油在第一核舱的艇壁蔓延,迅速吞噬了第一核舱内的艇员。大火迅速蔓延到了第一二核舱的交界处。一份事故报告调查称,当第二核舱的艇员在试图疏散第一核舱的艇员的时候,大火蔓延到了第二核舱。而第二核舱右舷部分的艇员则是因为二氧化碳灭火器所喷射的二氧化碳气体所导致的窒息而死亡。另一份调查则称,二氧化碳自动灭火器杀死了所有在第一二核舱的幸存船员。当第三核舱,也就中央指挥舱的人员想要打开密封门观察第一二核舱情况的时候,有毒气体迅速窜入第三核舱,造成多人中毒昏厥。第四核舱的艇员立即组成救援队疏散了第三核舱的艇员。第一二核舱被密封,潜艇紧急浮出水面。4天之后,潜艇顺利回到基地,事故总共造成39名艇员丧生。

有西方消息称,这次事故也牵扯到反应堆冷却系统故障。因为K3号潜艇回到基地以后,被紧急拖往北德文斯克造船厂。在哪里,潜艇的反应堆舱被整体切割更换。然而并没有证据支持这个观点,虽然K3号潜艇的反应堆舱被更换,但那是因为K3号潜艇原有的存在缺陷而不能良好运转。K3号的旧反应堆被移除了核燃料,于1965年被深沉在位于新地岛阿布罗斯莫夫湾。

事故评价:

事故本身与核动力装置没有关系。是单纯的液压油渗漏所导致的火灾事故。

1968年五月苏联K27号潜艇事故

K27号核潜艇为645计划实验艇,其艇身为N级核潜艇。但是装备了两台新型的液态金属反应堆。1968年5月24日,K27号潜艇遭遇了严重的反应堆冷却事故。

K27号潜艇与1963年10月30日服役,其装备了两台液态金属(铅铋合金)反应堆并以中子引起的裂变反应作为媒介热。多年服役之后,潜艇成功的更换了其核燃料。但是K27号曾经遭遇过左舷反应堆蒸汽轮机泄漏事故(上文1964年K27号事故),这起泄漏事故导致了氧化颗粒物在冷却管道中形成。这些颗粒物的积累会使得冷却管道堵塞,使得反应堆核心得不到良好的冷却。为此反应堆设计者要求潜艇的冷却管必须定期清理。

1968年5月,舰队命令K27号潜艇参加军事演习,尽管K27号潜艇已经很长时间没有进行过冷却管清理作业。K27号艇长提出了自己的异议,但是艇长不得不遵守舰队命令。于是K27号潜艇离开了基地,准备进行试航。

1968年5月28日,当K27号潜艇正在进行反应堆满负荷运转参数的的时候。突然,右舷反应堆的功率表开始摆动。很快,左舷反应堆的输出功率急剧下降至最高值的7%。左舷反应堆停堆。

由于泄漏(推测可能是左侧蒸汽轮机)和冷却管堵塞,反应堆核心无法冷却。堆芯开始过热并出现熔毁。此时,已有近20%的燃料元件损坏,放射性物质开始向第一回路和安全缓冲槽扩散。紧接着反应堆舱也被污染,辐射污染值高达每小时100伦琴。核辐射继续向其他舱室扩散。辐射警报响起,所有核舱的密封门都被关闭。潜艇立即掉头返航,利用右舷反应堆的动力向着位于克里米卡的约坎加湾的基地驶去。

由于艇内的放射性污染,艇长绝对潜艇立即上浮通风。但这意味着他们要花更多的时间才能返回基地。K27号潜艇的睡眠航速只有15节。艇员曾常识处理受损反应堆的放射性污染问题,显然他们的努力并没有成功。

当K27号潜艇靠近基地的时候,基地指挥官建议K27号潜艇在港外解决反应堆过热问题。但是由于艇内的高浓度辐射和技术问题,K27号潜艇艇长决定直接将潜艇驶向潜艇码头系泊区。

当时K27号潜艇上一共有124名艇员,其中27名军官。事故中,有12名艇员受到了600到1000伦琴的辐射。他们全部被送到了摩尔曼斯克的辐射病医院接受治疗。当时已有5名艇员牺牲,4人因为放射线,1人因为防毒面具窒息而死。随后,苏联又宣布又有9人因为辐射而病逝。

事故后,K27号潜艇被留在了克里米卡,她的右舷反应堆被用作液态金属反应堆实验平台。左舷反应堆的冷却剂一直被右舷反应堆的蒸气加热,从而维持冷却剂液态。直到13年后,加热装置被移除。两座反应堆制冷剂凝固,工作人员开始对潜艇进行了深度去污工作。

1973年12月,K27号潜艇被拖行到了她的出生地,北德文斯克造船厂。在船厂内,潜艇反应堆舱的电离室和控制棒的机械系统被拆除。所有的孔洞也都被封闭。在所有工作结束后,反应堆室被糠醛和沥青填满。最终,1981年K27号潜艇被拖拽到新地岛夫附近,并沉于20米深的海水之中。K27号潜艇上的两台反应堆的核燃料并没有被卸载,而是随着潜艇一同出没到海水之中。据报告显示,潜艇沉没时反应堆的放射量为200kCi。

事故评价:事故原因非常明显是由于潜艇并没有按照规定清理冷却管所造成的冷却剂泄漏事故。

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