引言
最近，美国著名的HBO电视网播出了一部以切尔诺贝利核电站为主题的迷你剧集，一时成为美国的热播电视连续剧。很多美国人正是通过这一剧集第一次了解到这一被很多专家认为是人类历史上最严重核灾难的全部范围和规模。
图一 HBO迷你剧《切尔诺贝利》第一季的剧照
1986年4月26日凌晨1时23分47秒 ，位于乌克兰普里皮亚季附近的切尔诺贝利核电站的4号反应堆因为操作人员失误发生爆炸，随后的核反应堆熔毁。事故导致大量高能量辐射物质被释放到大气层中，辐射剂量是二战时期广岛原子弹爆炸的400倍以上。影响地区，包括苏联西部的部分地区、东欧、西欧、北欧、不列颠群岛和北美东部部分地区。如今，以切尔诺贝利核电站为中心半径30公里内的大片乌克兰和白俄罗斯领土至今仍被两国政府列为禁区。
图二 切尔诺贝利核电站事故时，反应堆向外喷射放射性物质
然而，也许很多人不知道，1980年在美国北达科他州大福克斯（Grand Forks）空军基地的一场飞机起火事故，要不是老天帮忙，风向正确，几乎酿成了比切尔诺比利更糟的核事故。
今天，稀星天外就给大家来讲讲这起——
1980年大福克斯基地B-52H起火事故
四十年前，一架美国空军B-52H轰炸机在北达科他州大福克斯空军基地燃烧了8个小时，机上载有八枚装有核弹头的AGM-69A短程攻击导弹和四枚B28自由落体核炸弹。
图三 大福克斯空军基地现在是第319侦察联队的主基地，本图是2011年第一架RQ-4“全球鹰”飞抵基地
多年后，尽管先前曾保证发生核事故的风险很低，但美国主要核武器研发机构劳伦斯·利弗莫尔（Lawrence Livermore）国家实验室的负责人作证说，该事件如果最后没有得到控制的话，将比“切尔诺贝利“事故更糟糕。一个简单的风向改变就会摧毁里面的核武器，使放射性的钚散布几英里甚至更远。
这架轰炸机及其六人机组人员属于第319轰炸机联队。1980年9月15日晚上，他们在大福克斯基地处于战备值班状态。当地时间21点左右，飞机的5号发动机在发动机启动时起火。机组人员立即撤离了飞机，消防员最终与大火战斗了超过三个小时，才将火势控制住。随后，又花了4个多小时才最终将火扑灭。
图四 消防队员正在扑灭B-52H轰炸机5号发动机的大火，充满燃料的油箱使灭火一直持续到燃料耗尽
那天晚上吹着很大的东北风，阵风的速度在每小时40到56公里之间。强劲的阵风将起火发动机产生的巨大火焰燃烧到（控制在）了飞机前部。事故最终仅导致了三名消防员受轻伤，另外还有一名消防员和一名轰炸机机组人员在事故后接受了烟气吸入方面的治疗。
随后的调查发现，事故原因在于维修人员不正确地重新组装了燃油滤网（该滤网位于飞机的燃油系统中，目的是在燃油进入发动机之前将任何颗粒物杂质过滤掉）。结果造成了航空燃料泄露，流入发动机，导致起火。燃油的泄漏加剧了灭火的困难，因为机翼内装满燃油的三号油箱在灭火期间一直在为火苗添油。
图五 这张低能见度照片可以看到事故当时火焰的方向，燃烧几乎都发生在飞机前部
执行战备任务的B-52轰炸机
在1969年至1991年之间，美国空军始终有一些携带核武器的B-52轰炸机在位于跑道末端的混凝土待机坪上保持警戒状态，以确保它们能够在其作战基地遭受到任何潜在的先发打击前迅速升空，向对手发起报复反击。这种地面警备措施其实是之前一直在空中保持携带核武器的轰炸机的政策延续。
图六 “镀铬圆顶”行动1964年的巡逻路线
图七 “镀铬圆顶”行动1966年的巡逻路线
稀星天外注：在冷战高峰的1960年至1968年，美国空军的“镀铬圆顶（Chrome Dome）”行动要求携带热核武器的B-52“同温层堡垒”战略轰炸机保持24x7连续的空中警戒状态，以便在遭到核攻击后，立即飞往苏联边界上的各个地点进行报复。库布里克1964年的电影《奇爱博士（Dr. Strangelove）》就是对这一幕的黑色讽刺。
另外，在整个“镀铬圆顶”行动中，共发生了五起因B-52轰炸机坠毁而导致的核武器事故。
B-52轰炸机混合装载AGM-69A短程攻击导弹和28核炸弹是当时的标准，在任何可能发生的实际任务中，两种不同类型的武器将起到相互补充作用。
图八 B-52的弹舱，前方白色的是位于旋转发射架上的SRAM，后面深色的是B28核炸弹
在上世纪60年代的时候，美国空军已经发现他们的B-52轰炸机很难穿透敌方密集的防空系统，例如苏联的防空系统，飞抵其指定目标。从1972年开始，B-52轰炸机开始携带装有TNT爆炸当量为17到20万吨的W69热核弹头的AGM-69A短程攻击导弹（Short Range Attack Missile，SRAM）。
当时的战术是这样的，B-52沿着通往其主要目标的航线向敌方的防空阵地发射AGM-69A导弹开辟通路。当到达主要目标后，飞机会向其投掷传统的自由落体核炸弹，例如B28。该炸弹的爆炸当量相当于145万吨TNT炸药。
图九 这种“懒惰（Inert）”SRAM是用于地面训练用的训练弹
1980年的事故是不幸中的万幸
事故发生时，美国空军告知公众，几乎没有SRAM或B28炸弹在爆炸中发生热核爆炸的危险。该事件没有造成人员死亡，也没有造成严重的人身伤害，其损失很大程度上仅限于轰炸机本身，因此事件很快就从公众的意识中消失了。
稀星天外注：曾经发生过数以千计的涉及美国核武器的事故。在大多数情况下，得益于出色的工程设计和制造或者明智果断的事故处置决策，都避免了灾难性事件的发生。然而，1980年9月在大福克斯空军基地发生的B-52火灾事件却不是这样，仅仅是由于运气好，才没有让这起发动机起火事故演变成灾难性的事件。
1988年，时任位于加州的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory，LLNL）主任的罗杰·巴茨尔（Roger Batzel）博士在参议院国防委员会的闭门听证会上作证。经过编辑的证词随后向公众开放。
图十 1977年巴茨尔（右）和时任副总统纳尔逊·洛克菲勒（左）握手，中间是“氢弹之父”爱德华·泰勒博士
巴茨尔博士对小组委员会成员说：“你在说的某件事可能比切尔诺贝利还要糟。”
“您通过测试知道吗？”时任亚利桑那州民主党参议员的丹尼斯·德孔西尼（Dennis DeConcini）问巴茨尔。 “是的，先生。”巴茨尔博士回答。
巴茨尔博士告诉参议院小组委员会，如果风不是从东北而是从其他任何方向吹来，那大火很可能会烧到飞机及其炸弹舱内的武器。机上的机组人员也可能不会幸免。这正是在1983年1月所发生的。当时，大福克斯基地发生的另一场大火完全摧毁了一架B-52G轰炸机，有五人在那次事故中丧生。幸运的是，当时那架飞机没有携带核武器。
图十一 1983年的另一起B-52着火事故，导致飞机全毁，5人死亡
如果这是在1980年的事故中发生的，那么SRAM导弹的火箭发动机以及W69弹头内部用于启动热核反应的常规炸药很可能会发生爆炸。尽管这些爆炸可能不会引发核爆炸，但它也会将一团高放射性的钚喷向空中，轻松覆盖155平方公里（60平方英里）的区域，其中包括北达科他州和明尼苏达州的部分地区。
这会导致以大福克斯基地为中心的32公里范围内，可能有多达七万人受到高剂量的核辐射。根据实际情况和天气模式，放射性物质可能会被朝东北（稀星天外注：假设当时风向与实际完全相反）吹得更远。核材料也将污染地面并可能进入供水系统，从而造成进一步的长期环境影响。
以B-52上核武器里的钚的半衰期速度，受灾地区在之后的数万年内辐射水平都会高于正常值，因此需要大量清理和处置工作才能使环境再次适宜居住。而对于影响最严重的地区还可能需要建立一个禁区，就像切尔诺贝利周围的区域一样。
巴茨尔博士说：“钚会存在于土壤中和土壤表面。它们都需要清除。我可不想发生这种事。”
核武器的安全隐患
早在1974年就有了关于SRAM及其W69战斗部安全隐患的担忧。美国核工业企业的高级官员警告说，多年以来美国对于核武器，特别是核弹头，的安全要求变得越来越宽松，普遍缺乏防火和防爆功能。测试还质疑了在类似条件下火箭发动机的安全性。
据报道，美国军方官员多次拒绝了包括巴特尔和已退休的美国海军上将詹姆斯·沃特金斯（James Watkins）在内的能源部官员的这些担忧。后者在1989年成为了乔治·H·W·布什总统的能源部长。1990年的另一轮参议院听证会，以及公开披露巴茨尔的证词，促使当时的国防部长迪克·切尼（Dick Cheney）最终召集了有沃特金斯，时任美国参谋长联席会议主席陆军上将柯林·鲍威尔（Colin Powell）和空军高级官员参加的会议。
图十二 老布什任内能源部长前海军上将詹姆斯·沃特金斯
那次会议于1990年5月26日举行。在此之前，切尼已下令把SRAM从所有处于警戒状态的B-52轰炸机上移走，并于6月9日前存放到安全场所。布什总统于1991年最终下令完全停止了将轰炸机置于警戒状态的政策。
美国于1992年开始永久性地从其核武库中移除W69弹头。作为能源部的一部分，国家核安全局（National Nuclear Security Administration，NNDA）到1999年完成了所有W69弹头的初始拆卸过程，但直到2016年才完全完成其零部件的拆除。
图十三 W69弹头拆解的时间线
不过，在1980年大福克斯基地事故中，SRAM并不是唯一的风险。 更糟糕的是，巴茨尔并没有提到B28炸弹的一个设计缺陷：如果长时间暴露在高温下，有两条电线和机壳靠得太近，可能会发生短路。这会激活炸弹，意外引发位于核材料周边用于引爆核裂变的高爆炸药爆炸，从而进一步引发核爆炸。
B28核炸弹一直服役到1991年。尽管拆除这些武器的过程在此后不久就开始了，但目前尚不清楚NNSA是否已完全将其拆解。
图十四 B-28自由落体核炸弹
使用NUKEMAP软件，我们可以了解到在近40年前9月的那个夜晚，如果一个或多个B28发生爆炸，可能的直接损害。下图给出了单个145万吨TNT爆炸当量的核弹（B28）在地表起爆的情景，火球（下图最里面的黄圈）可以触及基地周边1.6公里范围内的所有物体。足以严重损坏甚至摧毁重型混凝土结构的瞬时冲击波会将核弹爆炸点周边2.4公里（下图红圈）内的所有东西击倒。
图十五 单个B28爆炸破坏图
稀星天外注：NUKEMAP是一种由新泽西州史蒂文斯技术学院的教授，核武器历史学家亚历克斯·韦勒斯坦（Alex Wellerstein）于2012年创建的互动地图，可以模拟不同当量核武器在不同高度爆炸的影响范围。
热辐射可能会对核爆周围半径25.6公里（外面的那个橙色圆圈）内的任何人造成严重伤害。这还没有考虑放射性尘埃以及它如何随风传播。基于最新的当天天气数据，NUKEMAP预测放射性物质的传播将向东北传播超过250英里（400公里），进入明尼苏达州，甚至远到加拿大。
图十六 根据当时的气候特征，给出的放射性物质尘降预测图
如果核弹爆炸时，风向仍然是1980年的东北风，则会将放射性物质推向相反的方向，覆盖北达科他州和南达科他州的广大农村，从而可能污染密苏里河和无数农场。从长远来看，这可能会产生更深远的影响。无论如何，可能会有超过六万人立即死亡，或因烧伤或辐射而在几天之内死亡，而核爆炸最终造成的死亡，受伤和长期疾病总数将不计其数。
经验和教训
不用说，在B-52引擎燃烧的那三个小时中，如果风向发生完全改变，会发生什么事情真是令人难以想象。这也令人发人深省，尽管核威慑要求美国空军各部门以及海军弹道导弹核潜艇处于高度警备状态，如果需要的话，随时准备使用核武器。但这也将带来重大的内在风险，即使一开始仅仅是一个相对平常的事故。
近几十年来，由于多种原因，这一状况再次变得现实起来，包括对负责核任务的美国空军部队士气的担忧，这反过来又增加了人们对这是否会增加事故发生风险的担忧。值得注意的是，在2007年，美国空军人员错误地将6枚AGM-129“先进巡航导弹（Advanced Cruiser Missile，ACM）”装载到了位于北达科他州米诺特（Minot）空军基地的一架B-52上，每枚带有一个W80-1可变产量核弹头，最大当量估计为15万吨TNT当量。
图十七 2007年，美国空军人员错误地将6枚AGM-129装到了一架B-52上
然后，在机组人员对此一无所知的情况下，飞机带着这些武器飞到了路易斯安那州的巴克斯代尔（Barksdale）空军基地。最后，当人们终于发现错误并在巴克斯代尔基地制定并采取了适当的安全保护措施之前，这架飞机已经携带了激活的核武器长达36小时了。
图十九 AGM-129和其上的W80-1核弹头
最近，美国政府开始重新强调核武器，以及对于它在美国总体军事架构和学说中地位的重新思考，包括有关在实际重大冲突期间美国军队将如何使用和操作核武器的新讨论。这使有关核保险和安全的辩论重新焕发了活力——基本上，核弹只能在需要时才会爆炸，而在不需要时不能爆炸。美国核工业企业将这一原则称为“永远/永不”。
这些担忧几乎不仅限于美国。特别是俄罗斯，近年来一直在推进许多新颖又富有争议的核武器系统的开发，其中许多同样也具有其独特的风险。就在2019年8月，在俄罗斯军事试验场一个似乎是核动力巡航导弹的试验中发生了爆炸，至少有七人在事故中丧生。虽然，该事故已经过去一个多月，但它的细节和影响仍不清楚，包括可能释放到大气中的放射性辐射。
图二十 上个月8号，在俄罗斯导弹测试场发生的爆炸事故，据说是9M730“海燕”核动力巡航导弹
世界上拥有的核武器越多，战备等级越多，发生事故的风险就越大。1980年在美国大福克斯基地发生的B-52火灾表明了在一定的条件下，相对简单的事故是多么容易被转变为重大灾难。在冷战期间，我们非常幸运，从未发生过核武器的意外爆炸，也没有一个危机完全失控。但是人类和他们设计用来控制核武器的系统一样容易犯错误。除非我们消除所有的核武器，否则，将来一定会有更多的错误，事故和危机。