切尔诺贝利地下，形似象脚的熔毁炉芯，时隔多年为什么会复燃？
今天，我们来聊聊象脚的故事，象脚是切尔诺贝利核事故中熔毁的炉芯。
我们比较熟悉的有关切尔诺贝利的这些故事，比如，战士们如何救灾，16万平方公里如何变成人类禁区，数万人如何受到核辐射的折磨等等，这些故事都发生在地面之上。
但大家想过没有，在地面之下，那些看不到的地方，熔毁的炉芯又在发生着什么样的故事呢？
象脚
第一次有人见到它是在爆炸发生后的第6个月，1986年的秋天，一支救援小队深入地下，他们从远程摄像头中看到了这滩凝固的熔岩，就像一只大象的脚，象脚周围的辐射值高达每小时12000伦琴。
也就是说，如果你靠近它，
30秒，一周内就会出现因为晶状体受损而导致的视线模糊；
两分钟，你的细胞就会开始崩溃，内脏和肌肤开始出血；
四分钟，呕吐和腹泻到来了，身体开始像筛子一样漏水；
五分钟，那么你大概还有40个小时的时间。
救援人员从拐角处收回摄像头，他们知道，自己正面对着世界上最致命的东西。
但是，他们必须做点什么……
爆炸
六个月前，1986年的4月26日，零点零五分，反应堆爆炸，它上面那个2000吨的盖子被炸飞，整个建筑被击穿。
接着，管道里的冷凝水倒灌，反应堆中上千度的高温，让冷凝水瞬间变成蒸汽，于是，第二次爆炸又发生了，这次失去了盖子的保护，核燃料被直接喷射到空气中，大火在蔓延，居民们走上街远远的看着这场火灾，消防员也赶到现场，但他们都不知道，这个时候空气中已经布满了放射性尘埃。
接下来，就是我们熟悉的那些救援故事——牺牲的消防员、冲上楼的英雄连、十多万人的大撤离，以及现实中一个封闭至今的辐射禁区。
其实，这些故事都是围绕着当时被炸上天空的核燃料在展开。而这些被炸上天的核燃料是整个堆芯燃料的5%，还有95%留在反应堆中，它融化了堆芯，吞噬了一路上的水泥、玻璃、管道，像火山熔岩一样向下蔓延。
在最下面，217号走廊的管道中凝结成了这只象脚。
这些由堆芯熔毁所组成的物质，有一个专门的名词，叫做克雷姆（Corium），是世界上最致命的物质之一。
现实中，一共只出现过五个克雷姆，第一个出现在1979年美国三哩岛核事故中。
第二个出现在这次切尔诺贝利事故中。
还有三个都是2011年福岛核事故中产生的。
克雷姆始终伴随着核反应，它的温度非常高，辐射性极强，人类唯一一次近距离观察它，是在阿贡实验室当中，科学家们将2000℃的克雷姆封印在一个容器中，拍下了这段视频，最终将克雷姆浸入水中，彻底杀死了它。
福岛核电站的机器人也潜入过反应堆，拍摄过克雷姆的视频。
救援小队
回到前面故事，1986年的秋天，救援小队在看到象脚以后，决定继续取样，拿回实验室分析。
于是，他们再派出那辆遥控车，想用车上的钻头去取样。
象脚周围弥漫着高温，钻头接触到象脚的时候，发现这个物体的内部依旧保持着300℃的高温，钻头根本就钻不动它。
那该如何取样呢？
根据俄语百科上的记载，当时，一名神射手拿出了AK步枪，装上穿甲弹，开始熟练的从远处点射象脚......
这种方式奏效了，象脚的碎片飞溅出来，遥控车去取回了那些碎片。
救援小队继续前进，而队员 的身体正在接受着高强度的辐射。
辐射
以前的故事里面，我们聊过大内久、斯罗廷和布高斯基，都有提到过辐射致死的原理。
其实，辐射分为非电离辐射和电离辐射。
非电离辐射的标志是这样一个像WIFI一样的图形，高压电、收音机、微波炉、电灯，甚至是可见光，它们都在释放着非电离辐射，这种辐射是安全的。
电离辐射的标志就是这个俗称的核辐射图形，X光片、CT、放疗，这都是电离辐射，而电离辐射中杀伤力最强的，就是核材料释放出来的中子辐射。
这些中子非常危险，它们会轰击人体细胞内的染色体，我们的DNA就保存在这些染色体当中。
本来，如果DNA上有一两个点坏掉了，机体是有能力修复它的，修复后，细胞并不受损，还是和原来一样，按照DNA蓝图来分裂、增殖，保证人体的正常运转。
但如果DNA上的坏点太多，比如，被大量中子轰击，这个时候，机体就无法修复这些DNA了，于是这些坏掉的DNA就会导致染色体畸变。
一旦染色体畸变，等待细胞的就是两个结局：
第一个是细胞当场死亡，如果人体在高强度辐射环境中体内有大量细胞被中子直接轰死，那就会出现切尔诺贝利电影中，那种消防员走着走着就突然倒地的场景。
第二个是细胞在染色体畸变后存活了下来，但这个时候，细胞的命运又有两种。
第一种是畸变太严重，细胞就无法再正常的分裂、增殖，于是，这些细胞在寿命到期后会自然死亡，再也没有新的细胞来补充了。
如果这种无法更新的细胞太多了，那么人体就会出现内脏、器官、血肉一点点烂掉的现象，皮肤和内脏，这都是更新很快的细胞，所以，它们会最先烂掉，但脑细胞、神经细胞还有心肌细胞这都是更新很慢的细胞，所以，它们就会在皮肤和内脏一点点烂掉的同时保证你不死，还保证你意识清醒，你就只能眼睁睁看着自己的身体一点点化成筛子。
大内久、斯罗廷还有切尔诺贝尔利的那些消防员，都是经历了这种恐怖的折磨。
细胞在染色体畸变后还有第二种命运，就是比无法复制稍微好一点，勉强还能按照那些已经畸变的染色体来分裂、增殖，这些畸形染色体也会遗传给下一代细胞，于是，在这种畸形的复制过程中，新一代细胞就很容易变成癌细胞，导致人体爆发癌症。
但即使新一代细胞不变成癌细胞，也会有某些功能出现问题，这种问题细胞多了，也就容易导致人体组织和器官的功能混乱，造成功能缺失性疾病，严重影响寿命。
这也就是那些参加救援的官兵和附近居民在后来都很早去世的真正原因。
救援小队的任务
救援小队就这样顶着辐射在象脚附近穿行，我们不知道队员们最后的命运如何。
但救援小队从地下，带回来了两个重要的数据。
第一，象脚目前还在建筑物当中，比科学家们设想的最坏情况要好得多，暂时还不会熔穿地基渗透到地下水脉当中。
第二，象脚的样本和现场数据带回来了，这些数据显示，象脚已经冷却，未来它几乎不可能再往下沉。
象脚为什么冷却的这么快？前面不是说它会一直持续着核反应，将吞噬路上的一切吗？
可能看过那部切尔诺贝利影片的朋友都会想到了，这背后，其实是因为有400多名煤炭工人在事故发生后立刻投入了救援。
他们顶着超高强度的辐射和地下近50℃的高温，仅仅用了1个半月，在6月24日前就挖通了一条长168米的隧道，并在象脚的下方修建了一个冷却层。
然后，依托这个冷却层，到了11月下旬，切尔诺贝利就被苏联人用一个整个石棺罩了起来，这个石棺耗费了40万立方米的混泥土和7300多吨钢材，它最终将74万立方米的受污染建筑和土壤全部封闭起来，防止核辐射再次被释放出来。
这是一场动员了35万人的大战役，表面上看，一切都安全了，辐射源被封印了，人员也撤离了。
但事实上，在石棺当中，象脚的故事还没有结束，它躺在切尔诺贝利的尸体上继续存活，还在日夜不停的释放着辐射。
1996年
1996年，象脚又迎来了一位访客，他叫做阿图尔·科涅夫（Artur Korneyev），当时他47岁，是一个哈萨克辐射专家。
他在切尔诺贝利核事故发生后不久就赶到现场支援，再后来继续参与了石棺的设计和建造工作，他非常了解石棺的状况。
石棺里，一共封存着200多吨克雷姆。
10年过去了，当初预计可以质保20-30年的石棺在科涅夫看来，已经岌岌可危。
于是，他决定深入石棺内部，找到象脚，调查并重新评估风险。
然后，他打着手电筒，在石棺中摸索着前进……
本来，这之后的故事我们不得而知，科涅夫的名字从此再也没有出现过。
我们唯一知道的就是，在科涅夫考察结束后，1998年，欧洲决定重新帮切尔诺贝利修建一个防护罩，再来保护石棺。
也许科涅夫是用自己的生命换来了那些修建保护罩的珍贵数据吧。
但直到八年前，2013年，突然有人在网上贴出了这张照片。
照片中出现了诡异的颗粒感，还有幽灵一样的闪光。
最开始，网友都说，这绝对是PS的作品，故意用这种阴间滤镜吓唬人。
不可能有人接近象脚，如果这是真实的，那么照片里的人和摄影师都是在自杀，不可能有人活着见过象脚。
但后来事实证明，这张照片是真实的，是一个记者，从国际核安全委员会（INSP）的数据库中挖出来的。
现在这个网站还可以访问，但查看大图需要权限，有兴趣的朋友可以去查看（
https://insp.pnnl.gov/-library-uk_ch_6.htm）。
挖出这张照片的同时，记者还发现，这张图片的原始标题上写着：项目副主任，阿图尔·科涅夫，正在检查象脚，摄影师不祥，1996年秋。
Artur Korneev, Deputy Director of Shelter Object, viewing the 'elephants foot’ lava flow, Chornobyl NPP. Photographer: Unknown. Fall 1996.
正是因为这个标题，科涅夫的故事才重新回到了我们的视野中。
原来他当时离象脚这么近，他还活着吗？或者他还有同事吗？
到了2014年，《纽约时报》的记者（Henry Fountain）在乌克兰找到了科涅夫本人，很幸运，他是一个虚弱但健康的65岁老人，除了患有白内障，一切正常。
终于，科涅夫讲出了这些照片的来历，当年，他一个人深入象脚房间，冷静的检测数据，还用自动相机和手电筒留下了这张著名的自拍照，照片中的颗粒感是因为中子在轰击底片，幽灵闪光是因为当时手电筒采光不足，科涅夫使用了长曝光。旁边并没有第二个摄影师帮他拍照。
当时，象脚房间的温度还明显比外面高很多，这证明，象脚中的核反应还没有彻底熄灭……
科涅夫接着说，他之所以能活下来，是因为1996年，象脚已经冷却了10年，辐射值没有那么高了。
710法则
具体的原因，是因为核辐射当中有一个710法则。这是，像科涅夫这类技术专家们，通过大量的实践，总结出来经验。
那就是，从爆炸发生后的头几天算起，小时数每增加7倍，辐射剂量就会降低10倍。
比如，辐射剂量从每小时1000伦琴降低到每小时100伦琴用了7小时，那么，从100伦琴降低到10伦琴大约需要用7小时的7倍，也就是49小时。
当年科涅夫正是按照这个法则推算出来，象脚房间的辐射剂量已经是安全的。
于是，他才敢孤身进入房间采集数据、拍摄照片。
最终的事实也证明，科涅夫的估算没有错。
安全穹顶
科涅夫考察结束后，安全穹顶开始动工，这是一个高110米、宽257米、长165米的大拱门，使用了3600多吨钢材。
拱门里面，足够安放自由女神像和一个罗马斗兽场。
拱门先在工厂中被制作好，然后运到4号反应堆西边180米的轨道上安装，安装好以后，再通过轨道平移到4号反应堆上方，将它整个罩起来。
工程一共耗时20多年，在2018年底完工。
在施工的过程中，依旧需要有一些工程师进入石棺内部，监测实时数据。
这当中，就有一个位叫做亚历山大·库普尼（Alexander Kupnyi）的工程师，他接受了媒体的采访，还将自己2009年进入石棺内部的视频发布到了网络上。
从这个视频里，我们又看到了象脚，这个时候，象脚的温度已经只比周围高几度了，库普尼说，象脚周围的空气尝起来有点甜，像臭氧一样的感觉。
库普尼还说，他们这些工程师们其实不害怕象脚和辐射，因为这些辐射剂量都是可以评估的，经验和计算可以让他们避免伤害，但他们最害怕的，其实是雨水。
1990年的时候，一场大雨突然袭击了石棺，当时库普尼的一位同事，顶着辐射就冲到了反应堆大厅里面，喷洒硝酸钆溶液。几年以后，石棺里终于安装上了自动喷洒设备，但是，那位同事已经一病不起，2002年去世。
本来，这个故事就像那些冒死冲上楼顶的苏军战士一样，我们会以为，它就是一个已经过去的抢险故事，灾难的背后，都是这些英雄们在默默承担。
但是，就在今年5月，科学家们又发出了和库普尼同样的警告，他们说，雨水可能入侵到了象脚房间。
象脚楼上的监测点——305号房间里的中子浓度，在过去4年里已经增长了一倍。
这可能意味着，到2021年底，象脚可能重新燃烧起来，造成再次爆炸。
这背后的原理，大概是这样的。
水的三个作用
水在核反应堆中有三个作用。
第一，就是当冷却剂用，核反应会释放出大量的能量，水可以快速循坏把这些能量带走；第二，水在循环的过程中恰好变成了水蒸气，可以推动涡轮机发电；这两个作用大家应该都比较了解。
但水在反应堆中，其实还有第三个非常重要的作用，那就是作为减速剂使用。
水作为减速剂如何在反应中减速的呢？
核燃料铀在裂变的时候，会释放出来中子，在理论模型中，这些中子再去轰击其他的铀核，铀核被轰击后发生裂变，又会产生3个新的中子，这3个新的中子，又能去轰击3个新的铀核，再产生9个中子。
以此类推，会产生链式反应然后引起爆炸 ，如果这个反应受控，那就是核电站，如果失控，那就是原子弹。
但在实际操作的过程中，工程师们发现，铀释放出来的这些中子速度是非常快的，高达2万km/s。
这么高的速度，在现实中铀核其实很难抓住它并让它继续参与链式反应，于是，工程师们得想办法给这些中子减速，最好减到原来速度的万分之一。
该这么办呢？
这个时候，工程师们突然想到了水里面的氢原子，一个氢原子的质量是1.0078u，一个中子的质量是1.0087u，这两颗小球的质量刚好差不多耶。
打过桌球的朋友们一定都知道，白球和彩球差不多重，白球高速撞到彩球的时候，白球会立刻变慢，彩球会高速飞出去。
这其实就是减速中子的原理，物理上叫做动量守恒（牛顿摆），用数学来看可能比较直观，中子去撞击静止不动的氢原子。
撞击后，氢原子的质量乘以速度+中子的质量乘以速度应该=撞击前中子的质量乘以速度。
一顿计算下来，刚刚好耶，只要撞击一下氢原子，就能让中子减速到理想的万分之一。
所以，水就自然成了最佳减速材料。
弄明白了减速剂的原理，象脚复燃的问题也就可以破解了。
本来，象脚冷却了35年，当中的链式反应已经越来越弱，释放出来的中子已经越来也少，这是因为，它离开了水，没有减速剂的帮助，很多中子都高速飞了出去，没有在内部再激发新的链式反应，产生更多的中子。
但是，水和潮湿的空气一旦接触到已经冷却的象脚，这个时候，象脚又有减速剂，就能让本来已经变得很微弱的链式反应重新被激活。
一旦这个反应突破了临界状态，核反应就会重启动，产生新的爆炸……
本来，工程师们一直是用硝酸钆来对付水，硝酸钆是一种能够吸收大量中子的溶液。
一旦水让中子爆发，那么就必须尽快用硝酸钆让它冷静下来。
但是，现在的问题是，安全穹顶不但影响了水分的自然蒸发，还会偶尔让雨水从穹顶上渗入到石棺里面，这就会导致，石棺里面越来越潮湿，水分往下流，一直流到象脚的那个地方。
而起初设计的那些自动喷洒硝酸钆的装置只能处理表面的问题，对于那些渗入地下的水分，并没有什么作用。
所以，切尔诺贝利正在苏醒，这篇报道真的是给多灾多难的2021年又增加一份担忧。
从未见过的照片
就在我收集象脚故事的最后，我又在网络上找到了一张从来没有见过的照片。
发布照片的人说，这是一张拍摄于1990年，也就是发生爆炸后四年的照片，照片属于华盛顿大学化学系的比尔·佐勒博士。
照片的背面写着，这是我从俄罗斯人那里得到的一张幻灯片，它展示了所谓的象脚，是一位摄影师拍摄的，但后来，俄国人告诉我，这位摄影师死于辐射中毒。
也就是说，这张照片的代价是一个活生生的生命。
象脚并没有死亡，切尔诺贝利的尸体还躺在巨大的穹顶和石棺当中。
很多人都曾在这里默默的牺牲过自己，就像前面说过的所有人，以及这张照片的摄影师一样，也许只是很小的一点点数据，他们就要做出巨大的牺牲。
而我们却很少知道他们的故事。
好了，今天的故事就分享到这里，谢谢大家。
最后夫人说
原来，这是一篇无名英雄们的故事啊。