人們對核工業的看法各不相同。有人認為核能是一種非常重要的綠色能源，因為核能可以在生產大量可靠電能的同時不排放二氧化碳。并且這些核能擁護者還指出，核能具有長達二十多年的安全使用記錄，僅這點就值得人們稱道。
也有一些人持不同觀點，他們認為對生存在核電廠周圍的人來說，核能實際上是一項非常危險的技術。三里島和切爾諾貝利事件證明了核能可以造成多么巨大的災難。
Photo by DigitalGlobe via Getty Images2011年3月11日里氏9.0級地震之后的日本福島第一核電站無論情況如何，商業性質的核反應堆在許多發展中國家確實存在。由于核反應堆確實要使用一些比較危險的放射性燃料，所以這些核電廠都采用最高標準的工程設計和施工，幾乎能抵御一切自然和人為的破壞。能經受住地震嗎？沒問題。火山爆發呢？同樣也沒問題。若被大型噴氣式客機直接擊中？答案還是沒問題。恐怖襲擊呢？照樣不會有問題。通常核電廠都非常堅固，并且它所具有的多重備用系統幾乎可以抵御任何來自外力的扭曲。
然而在2011年3月11日日本發生強烈地震后不久，人們關于核電站安全問題的看法迅速發生了變化。即使最初的報告指出地震本身并沒有對核電站產生影響，但后來還是有幾所核電站發生了爆炸。日本女川核電站大火燃燒，位于福島的日本第一核電站發生了幾次爆炸。
到底出了什么問題呢？如此精心設計的備用系統怎會出現災難性的故障呢？讓我們進一步了解。
核反應堆如果您曾經看過本站《核聚變反應堆工作原理》這篇文章，就會比較熟悉核電廠發電的基本原理了，其實非常簡單。商用核電廠的核燃料是由濃縮鈾組成，鈾原子分裂會自然發熱（查看《核彈工作原理》了解更多核裂變的詳細內容）。產生的熱量可以使水沸騰并產生大量水蒸汽，從而驅動蒸汽渦輪帶動發電機發電。核電廠在滿負荷狀態下產能可高達100萬千瓦。
為了控制核電站的產能，鈾燃料通常被分割成像小甜餅那樣的小塊。這些小塊燃料被挨個堆放在一根名為燃料棒的金屬管中，許多燃料棒捆綁成束放置在反應堆中心。控制棒放置在燃料棒之間，可以吸收中子。一旦將控制棒完全插入反應堆中心，程序可以停止運轉。于是鈾將生產最少的熱能（不是完全停止發熱）。而控制棒抽出反應堆中心越多，能夠產生的能量越大。想想100瓦白熾燈燈泡散發的熱量就足以烤制紙杯蛋糕，而如今請設想一下10億瓦的燈泡吧，這就是一個全功率核電廠所生產的能量。
2011 HowStuffWorks.com此次日本發生故障的是采用通用電氣公司二十世紀六十年代設計的一號沸水反應堆。這是最早的設計之一，這種反應堆的鈾燃料使水沸騰后產生的蒸汽直接環保專家電腦資源回收帶動渦輪機。后來這種技術被壓水冷反應堆所替代，改善了一號反應堆的安全隱患。而正如我們這次所見，安全隱患最終釀成了悲劇。下一節我們將揭示導致災難形成的致命問題所在。
沸水核反應堆的致命問題
沸水反應堆有一個致命缺陷——在大多數正常操作過程中和發生災難性事故前往往不會察覺——就是它的冷卻系統。
沸水反應堆使水沸騰，這十分容易。這項技術早在一個世紀之前就被運用在蒸汽機中。隨著水的沸騰，巨大的壓力推動蒸汽渦輪機運轉。同時沸水也能保持核反應堆中心處于一個安全的溫度。當水蒸氣退出蒸汽渦輪機后，冷凝成水，并在閉合回路里循環利用。水會在電泵的驅動下循環利用。
這種設計的缺點在于電泵萬一失去推力怎么辦？加熱器中沒有了新水注入，水持續沸騰變成蒸汽揮發，機體內水位開始下降。等所有的水都揮發后，燃料棒就暴露在外，并且溫度過熱。即使這時將控制棒完全插入，也能有足夠的溫度使核燃料融化。這一點是最致命的！大量的融化的鈾留到壓力容器底部。這時，災難就降臨了。最糟糕的情況就是這些融化的燃料穿透壓力罐釋放到周圍的大自然環境中。
由于對這種缺陷的了解，人們為電泵及其供電系統設計了大量的冗余備份。有許多的備用電泵，同時也有許多的供電系統。所需電源通常來自電力公司，一旦電網失效后則會有候補的柴油發電機作為電能來源，如果再不行則會有候補的電池組負責供給。有這么多的備用設施，看起來這個弱點應該是可以克服了，應該不會有什么暴露的機會了。
然而不幸的是，在日本地震發生后不久，最恐怖的情節仍然上演了。
日本核危機的最壞情況日本核電站雖然經受住了地震的考驗，但最靠近震區的4座核電站仍被立刻關閉，這意味著控制桿完全插入了反應堆的核心部分，使核電站失去了生產動力。這是核電站的正常操作步驟，同時也意味著冷卻水泵的第一電力來源失效了。這倒不是一個嚴重問題，因為核電站還能從電網中獲得電力使水泵正常工作。
iStockphoto.com/caracterdesign日本核危機最壞的情況將會是引發一場大災難，并向大自然環境中釋放大量的放射性物質然而，目前的情況是電網運行的也不穩定并且被關閉，冷卻泵的第二電力來源也失去了。然后開始啟動備用柴油發電機，它是一種強大的、飽經時間考驗的發電方式，所以不必擔心。
但是隨后海嘯來了，而且不幸的是，此次海嘯的威力遠比我們想象中的強大。如果備用柴油機建在遠離地面的高處，就可以防止被水淹沒，或者保護它不受深水侵蝕，危機就可以避免。遺憾的是，海嘯引起超乎想象的高水位讓柴油發電機也失效了。
這樣就只留下了最后一層供電保障——電池組——來維持水泵運轉。如預期的那樣，電池組開始運行，但它們的電力都只能持續幾個小時。暫且假設電力可以通過其它渠道迅速恢復。
雖然運營商在籌備新的發電機，但是冷卻水泵會環保專家廢電腦回收在他們還未組裝好發電機之前把電很快用完。最致命的弱點就是沸水的設計——好像是不太可能穿越那么多層障礙暴露出來——盡管如此還是爆炸了。就是因為這樣才引發了此次的大災難。
日本核電站爆炸隨著電池組電力用光，冷卻水泵失效。沒有新的冷卻水流進反應堆核心，保持反應堆冷卻的水也沸騰了。當水燒干了，燃料棒的頭部就裸露出來了，裝著鈾燃料球的金屬管也會因過熱而裂開，導致水流進管子接觸到燃料產生氫氣。這個過程叫做熱解——如果水過熱，就會把它分解成氫原子和氧原子。
氫是很容易爆炸的氣體——又叫興登堡爆炸，這源于一個興登堡中充滿了氫氣的典故。在日本核電站中，氫氣制造了壓力使這些氣體泄露出來。不幸的是，這些氣體泄露的過快，在反應堆中就爆炸了，同樣的事件在不同的幾個反應堆中也不可避免的發生了。
爆炸沒有破壞控制反應堆核心部分的壓力容器，也沒有釋放放射性物質，這只是簡單的氫爆炸，不是核爆炸。這種爆炸破壞了壓力容器周圍的混凝土和鋼筋建筑。
一旦爆炸也預示著事態已無法控制，如果水繼續沸騰，一場巨大災難不可避免。
一些運營商決定用海水淹沒反應堆，這是控制事態的最后一道防線，讓海水淹沒反應堆總比引來一場災難要好。除此之外，海水中的硼也可以扮演冷卻液體的角色控制反應棒。硼可以吸收中子，并且它也是控制反應棒的成分之一。
日本核危機下一步該怎么走？
日本的核事件定性為6級（國際核與輻射事件規模鑒定），三里島為5級，切爾諾貝利事件為7級，這是核事件的最高級別[來源：路透社]。很明顯，目前日本事態很嚴重。
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