日本核电站氢气爆炸其氢气是水裂变生成的

日本核电站氢气爆炸其氢气是水裂变生成的

112 作者：水裂变之家 栗河川、刘君华、栗广林、常荣仙、栗元锟 3

1、西柏坡发电有限责任公司（河北石家庄050400）、2华电石家庄热电有限公司

（河北石家庄050041）3、华北制药集团有限责任公司（河北石家庄050041）

摘要 日本该电站氢气爆炸没有缺氧现象就证明其氢气不是锆水反应生成的是水裂变生成的。当氢气进入厂房稀释了空气，空气中的含氧量必然减少会引起人的缺氧症状甚至窒息死亡，而爆炸没有出现缺氧现象说明氢气不是锆水反应生成的，只有水裂变生成67%氢气和33%氧气才既能满足氢气的爆炸浓度又能保障有充足的氧气。

关键词 核电站爆炸 氢气 锆水反应 缺氧现象 水裂变 裂变温度 压力容器

引言 日本核电站厂房氢气爆炸无可置疑，但是氢气的来源至今仍在争论，有人说氢气是锆水反应生成的，有人说是高温水分解生成的氢气和氧气等。本文重点从理论、现象、参与反应物及环境条件上去阐述氢气不是锆水反应生成的而是水裂变生成的。

一、核电站厂房氢气爆炸其氢气不是锆水反应生成的

核电站厂房氢气爆炸其氢气不是锆水反应生成的，因为氢气进入厂房空气被氢气稀释空气中的含氧量必然减少人会出现缺氧症状甚至窒息死亡，而爆炸却没有出现缺氧现象就说明其氢气不是锆水反应生成的，而且核反应堆里根本就没有锆金属，锆水反应就不存在。

（一）核电站爆炸没有出现缺氧现象就证明其氢气不是锆水反应生成的。

核电站厂房氢气爆炸，当氢气进入厂房稀释了空气中的氧浓度，空气中的含氧量必然减少人就出现缺氧症状，氢气浓度越高氧气浓度就越低，缺氧症状就越重，当氢气浓度达到50%而氧浓度就是10.48%人就会失去知觉、昏迷、窒息死亡。

1、 1号机组仅在震后31小时就爆炸了，而氢气的爆炸浓度最低也要在4%（氢气爆炸浓度为4%—75%）以上，氧气浓度也必然减少4%以上，住在海边对缺氧反应极敏感的工人来说必然出现明显的缺氧症状，但爆炸却没有看到有任何缺氧现象的报导。

2、 3号机组在震后94小时才爆炸，爆炸前空气中的氢气浓度必然很高，若氢气浓度达到50%而氧气浓度就减少到10.48%，人就会因缺氧失去知觉、昏迷、窒息死亡。

3 、 另外三个机组也都出现故障并有放射性物质泄漏到外部，说明安全壳里的气体也进入了厂房，因吸取爆炸教训严格禁止火种带入厂房而没有爆炸，但是厂房里的氢气浓度必定极高，甚至超过氢气的最高爆炸浓度或厂房里几乎充满了氢气处于无氧状态，厂房里任何有生命的生物都不可能生存。以上事实均可以排除锆水反应生成氢气的说法。

（二）核电站爆炸不存在“锆水反应生成氢气”

1、锆锡合金不能与水发生反应生成氢气

核燃料包壳是锆锡合金不是锆金属，锆与锆锡合金是理化性能完全不同的两种金属，在锆中加入适量的锡就成了锆锡合金，而锆的理化性能也就大变，其硬度和耐蚀性能等均有极大的提高，在高温下不能与酸、碱反应，更不能与水发生反应生成氢气。

2、在核反应堆里根本就没有锆金属

在核反应堆里只有锆锡合金没有锆金属，没有锆哪来的锆水反应（Zr+2H2O=ZrO2+2H2）生成氢气呢。

以上各种事实均能证明其氢气不是锆水反应生成的。

二、核电站厂房氢气爆炸其氢气是水裂变生成的

厂房氢气爆炸没有缺氧现象说明在生成氢气的同时必定有氧气生成，而在参与反应的物质中有大量的高温水所以首想的就是水，是水裂变生成的氢气和氧气。

（一） 水裂变生成氢气和氧气的机理

水是氢、氧两种元素由氢键链接而成的物质H-O-H ，水是极性物质分子间产生氢键，并有多个水分子缔合nH 2O=(H2O) n ，氢键的多少和水温的高低成反比水温越低氢键越多，当水在O ℃

时全部水分子由氢键缔合在一起称冰。若给0℃的水加热使温度升高动能增大就破坏了分子间的氢键，温度越高氢键越少，当水温升到100℃分子间的氢键就全部断裂成为单分子的气态水称水气化。气态水动能增大运动加快并开始自转，若水温继续升高分子的动能继续增大，分子转动的速率加快，分子内氢、氧原子作圆周旋转运动的速率也加大，原子间产生的脱离旋转中心的离心力也增大，而向心力（氢键）不变。温度越高离心力越大与向心力之差就越来越小，当水温升高到裂变温度（1000℃），氢、氧原子间产生的脱离旋转中心的离心力≧向心力（氢键），氢键就自然断裂（氢键被离心力拉断），氢、氧原子失去了氢键的制约就变成两种动能极高的单质—氢原子和氧原子。根据能量最低原理，带极高动能的氢、氧原子必然放出动能变成稳定的氢气和氧气称水裂变。

（二）在压力容器里水裂变生成氢气和氧气的过程

日本核电站氢气爆炸，是由于地震→反应堆自动停止运行→供电系统出现障碍→冷却系统和应急冷却系统失灵→余热无法排出→堆芯温度增高→水温升高生成气态水使压力容器的压力增大。而衰变热继续放出，导致气态水继续生成使压力容器里的压力继续升高，压力越大气态水的温度就越高，气态水等气体外泄到安全壳，使安全壳里的压力升高。安全壳是有7公分厚的优质不锈钢钢板外加1公尺厚的水泥建成，其抗压能力极高，而压力容器里的压力仍继续升高再升高，安全壳里的压力也必然继续升高再升高，使安全壳里的压力升高达到原设计抗压能力的2.1倍以上，其温度也升高4倍达1000℃以上，而压力容器里的压力温度就更高，而气态水的温度必定达到裂变温度，分子内氢、氧原子间的氢键断裂，氢、氧原子失去了氢键的制约，变成两种动能极高的单质—氢原子和氧原子。根据能量最低原理，带极高动能的氢、氧原子必然放出动能变成稳定的氢气和氧气，而放出的动能又转变为热能，从而使压力容器的压力、温度再度升高，水裂变继续进行生成大量的氢气和氧气，安全壳里的压力也必然继续升高，庆幸的是：氢、氧气体从泄压安全阀的气体通道排入厂房才使安全壳内的压力没有继续升高。当厂房里的氢气浓度达到爆炸浓度遇到明火发生爆炸。爆炸时空气中的氧气浓度也必然是增加的，人不但不会出现缺氧现象反而会感到清新舒适。

（三）水裂变生成的氢气和氧气既能满足氢气的爆炸浓度又能保障有充足的氧气 水（H 2O ）是有氢、氧两种元素结合而成，水分子内有2个氢原子和1个氧原子，所以裂变后生成氢气和氧气的体积比例是2比1即67%的氢气和33%的氧气，裂变气体进入厂房若占空气的6%以上的任何浓度均可引起氢气爆炸，而氧气浓度均是增加的，不但不会引起人的缺氧症状反而会感到清新舒适。所以用水裂变生成的氢气和氧气去解释核电站厂房氢气爆炸最合理。

三、超高压超高温的压力容器就是水裂变生成氢气和氧气的自动反应舱

我们经过40多年的探索对水裂变有了理性认识，水裂变分为两个模式，一是水裂变燃烧已经被澳、美科学家的科研实践证实是正确的理论，但是第二个模式水裂变生成氢气和氧气却无法证实，于是我们就着手设计水裂变生成氢气和氧气的实验方法，这对我们来说是太难了。就在那时候日本福岛核电站厂房氢气爆炸了，我们搜集资料研究分析认为：核电站厂房氢气爆炸其氢气不是锆水反应生成的，是水裂变生成的氢气和氧气。是水在超高压超高温的压力容器里生成的氢气和氧气。所以说超高压超高温的压力容器就是水裂变生成氢气和氧气的自动反应舱，这是水裂变生成氢气和氧气的真实的典例，它比我们要设计的实验方法好得多，更有说服力，更能使人信服，这是天赐的也是千年一遇的机遇。我们这样认识不是凭空想象出来的，而是经过40多年的探索得出的结论。

（一）日本科学家预言：科学技术高度发达了就可以用海水发电

在1970年听说日本一位最著名的科学家预言：“将来科学技术高度发达了就可以用海水发电”。当时我的理解是：水是氢和氧元素结合而成的，科学技术高度发达了就可以把结合的氢和氧元素分开成为氢气和氧气，氢气可以燃烧发电。但是怎么样把水中的氢和氧元素分开

呢？于是我就学习、实验、研究、探索水的理化性能与热能、温度、动能之间的关系及变化规律去认识水，再结合生活中的水裂变燃烧现象去再认识水。进而又去学习、实验、研究、探索水分子及分子内的氢、氧原子与热能、温度、动能之间的关系及变化规律，从而发现了水裂变并提出了水裂变理论，再拿水裂变理论去和澳大利亚、美国科学家的科研实践相结合，用水裂变理论去对照、去研究、去解释科学家的科研成果及其机理，他们分别用天然气、煤与高温水发生反应结果都取得了增能减排的相同成果。我们用水裂变理论去检验科学家的科研成果，再拿科学家的科研成果来验证水裂变理论，就这样经过47年的认识、提高、再认识、再提高，对水裂变有了理性认识，现在敢说水在裂变无效温度（800℃）以上遇火裂变燃烧产生热能可以发电，水在裂变温度（1000℃）条件下可以裂变生成氢气和氧气，科学家“用海水发电”的梦想一定能实现。

（二）澳、美科学家是怎样利用水裂变燃烧增能减排的

澳大利亚美国科学家在科研生产实践中利用高温水与燃料燃烧都取得了增能减排的成果。 1 、澳太阳能发电就是太阳能、天然气、水裂变燃烧能源的综合利用

澳大利亚太阳能发电是指澳科学家开发的新式太阳能发电装置，是由200个大镜子和一个铁塔组成，镜子将反射的太阳光集中在一起，温度高达1000℃以上。在铁塔里产生的热量和天然气、水进行复杂结合，发电功率提高 26%.讨论：澳太阳能发电实际上是太阳能、天然气和水裂变燃烧三种能源的综合利用，而且水裂变燃烧的热能占26%（其机理见《开发水裂变能源，淘汰污染能源》），他们利用太阳能把铁塔的温度加热到1000℃以上，再把天然气和水输入1000℃以上的铁塔里使水的温度升高点燃天然气，超高温水遇火裂变燃烧发电，结果提高26%发电功率，这说明他们也感性的认识到：超高温水与燃料燃烧可以增加热能，并且通过实践证明了这种理论是正确的、可行的，并取得了提高26%发电功率，但是他们并不知道为什么能够增加热能取得提高26%发电功率？其实这就是水裂变—是水在裂变无效温度（800℃）以上遇火裂变燃烧（机理见《水裂变能源发电》），裂变吸收的热能小于燃烧放出的热能其热值＞0是增加热能的过程，并且裂变燃烧时的水温越高热值就越大裂变燃烧增加的热能就越多，太阳能发电提高26%的发电功率，根据水裂变燃烧的机理可以推测出在铁塔里的水裂变燃烧时的水温应该在800℃—900℃之间。①若水温在800℃时遇火裂变燃烧，这一温度是裂变无效温度其热值为零“O ”，裂变燃烧并不能增加热量，发电功率就不会提高，所以说裂变时的温度必定在800℃以上。②若水温在900℃遇火裂变燃烧，其发电功率要提高50%左右，因此推测出在铁塔里水裂变燃烧时的水温是860℃左右（50%、860℃都是概数，如果太阳能的热量、天然气的热量、水的用量固定不变就能推算出精确的数值）. ③若他们能理性的认识水裂变燃烧，他们就会把水温提高到990℃使其遇火裂变燃烧，其发电功率会提的更高，甚至停止天然气的供给仅利用990℃的水裂变燃烧就能照样发电，他们就实现了水裂变燃烧发电了。

2、美科学家预言“我们可能会采取分裂水分子的方法来获取氢气 ”

美国科学家在科研、生产实践中用煤与水蒸气在高温下发生反应其结果：①取得了增能减排的成果；②发现一种“合成气”，其主要成分是一氧化碳和氢气，氢气必然来源于水，于是他们就预言：“我们可能会采取分裂水分子的方法来获取氢气，可在核反应器中高温高压的条件下进行”。讨论：①他们取得了增能减排的成果，这就是超高温水遇火裂变燃烧的结果，是水在裂变无效温度以上遇火裂变燃烧，裂变吸收的热能要小于燃烧放出的热能其热值＞0是增加热能的过程，氧气使煤充分燃烧所以是减排的过程，裂变燃烧时的水温越高其热值就越大增能减排的成果就越大。②发现一种“合成气”，其主要成分是一氧化碳和氢气。这说明他们使用的水蒸汽的温度极高最少也在900℃以上，已有极少数活跃的水分子率先裂变生成了氢气和氧气，氧气在高压高温条件下与未燃烧的高温煤反应生成一氧化碳，所以他们发现一种“合成气”，其主要成分是一氧化碳和氢气。③他们设想：可在核反应器中高温高压的条件下分裂水分子来获取氢气。这说明他们也认识到只有在超高压超高温的条件下才能从水中获取氢

气，但是他们的设备已经不能再提高水的温度了，所以准备改在核反应器中利用超高压的条件去提高水的温度，使水温达到超高温从而从水中获取氢气，这就证明他们对水裂变理论有了更深的认识。④如果他们在核反应器中把水的温度提高到裂变温度，水在裂变温度必然裂变生成氢气和氧气，他们的“分裂水分子的方法来获取氢气”的梦想就实现了

3、超高压超高温的压力容器就是水裂变生成氢和氧的自动反应舱

前述（2、2）厂房氢气爆炸，是由于地震→停电→水温升高产生蒸汽使压力容器的压力增大。蒸汽等气体外泄到安全壳，使安全壳内的压力升高再升高升至超过安全壳原设计抗压能力的2.1倍以上、温度升高4倍达1000℃以上，而压力容器的压力、温度会更高，其水温必然达到裂变温度，分子内氢、氧原子间的氢键就必然断裂生成氢气和氧气，所以说超高压超高温的压力容器就是水裂变生成氢气和氧气的自动反应舱，这是天赐的也是千年一遇的机遇, 是巧合也是必然，因为水具有千度裂变的特性，而压力容器里的水温完全达到了裂变温度，水在超高压超高温的压力容器里就必然裂变生成氢气和氧气。如果能建造一座超高压的特制锅炉使锅炉里的水温达到裂变温度，水也必然裂变生成氢气和氧气，它就是水裂变锅炉。

四、水裂变时代

前述在超高压超高温的压力容器里水裂变生成氢气和氧气，裂变气体通过安全壳进入厂房，当厂房里的氢气浓度达到爆炸浓度遇明火引起爆炸。如果把厂房改建成气体储存罐，在罐的顶部和底部各安装一个可控制的排气管道，安全壳里的氢气和氧气继续排入储存罐，当储存罐内的压力达到一定高度时就同时放出气体，若能恢复供水系统使水继续供给，核反应堆里的水蒸气就会继续生成，压力容器里的水裂变生成氢气和氧气的反应就会一直继续进行。因为氢气和氧气的重量之比为1比16，所以顶部管道放出的气体必定是氢气，底部管道放出的气体就是氧气。水裂变生成氢气和氧气就开发出来了。

氢气是最优质、最丰富、最廉价、最环保的能源，不但可以用它发电而且也是飞机、汽车、轮船的最佳燃料，那时候就是水裂变时代；那时候煤、石油、天然气就成了化工原料；那时候天是天高气爽蓝天白云、地是青山绿水碧海绿州、气候是风和日暖风调雨顺；那时候水裂变之家的梦想就实现了。

作者简介：作者简介：栗河川 男 河北西柏坡发电有限责任公司 高级电力工程师 1998年华北电力大学毕业 学士 童年就随父作各种水裂变燃烧实验，当在自家燃烧的煤火炉里滴点水瞬间火苗增大并有红变白的奇怪现象倍感兴趣，决心长大后一定要找到发生这种现象的原因，至今仍在业余研究水裂变。

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参 考 资 料

1、矿井通风与安全http://www.doc88.com/p-[1**********]72.html

2、日本福岛核电站爆炸解析 http://wenku.baidu.com/view/2f088c95dd88d0d233d46ae0.html

3、日本福岛核电站事故概况 http://wenku.baidu.com/view/d58a374c767f5acfa1c7cd9a.html

4、福岛核泄漏事件警示：严重事故下核电站安全壳的完整性务必提升

http://news.bjx.com.cn/html/20121128/404611.shtml

5、水裂变能源发电http://wenku.baidu.com/view/a53838f1b0717fd5370cdc12.html

6、开发水裂变能源, 淘汰污染能源http://www.docin.com/p-837866165.html

7、水裂变能源 http://www.docin.com/p-596722686.html

8、澳大利亚科学家开发新式太阳能发电装置http://www.cctv.com/news/xwlb/200604

9、美研究煤清洁燃烧氢能的产能效益

http://www.sp.com.cn/kpzl/xnyfd/200604/t20060412_28231.htm