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核電站安全性介紹

中國核工業(yè)集團發(fā)布時間:2020-05-20 16:29:23

  1.核電站會像原子彈一樣爆炸嗎?

  核反應(yīng)堆是不可能像原子彈那樣爆炸的。

  這個結(jié)論的原因很簡單:核反應(yīng)堆的燃料是低濃鈾,而原子彈用的是高濃鈾,低濃鈾沒有條件產(chǎn)生原子彈式的爆炸。雖然核彈和核反應(yīng)堆都是以鈾為原料,但兩者對純度的要求完全不同,從地下挖出來的天然鈾含99.3%的鈾238和只有0.7%的鈾235,而只有后者是能夠發(fā)生鏈式反應(yīng)的鈾。

  生產(chǎn)核彈時,需要付出昂貴的代價去除雜質(zhì)鈾238,要求鈾235的純度在90%以上,而反應(yīng)堆中一般只需要稍微3%左右提純的鈾,正如烈度白酒可以點燃,啤酒卻不能點燃的道理一樣,反應(yīng)堆即使失控,也不會像原子彈那樣爆炸。

  2.核電站事故是怎樣分級的?

  國際核事故分級標準制定與1990年。這個標準是由國際原子能機構(gòu)起草并頒布,旨在設(shè)定通用標準以及方便國際核事故交流通信。

  核事故分為7級,類似于地震級別。最低級別為1級,最高級別為7級。所有7個等級又被劃分為2個不同的階段。最低影響的3個等級被稱為核事件,最高的4個等級稱為核事故。

  第1級別核事件標準:這一級別對外部沒有任何影響,僅為內(nèi)部操作違反安全準則。

  第2級核事件標準:這一級別對外部沒有影響,但是內(nèi)部可能有核物質(zhì)污染擴散,或者直接過量輻射了員工或者操作嚴重違反安全規(guī)則。

  第3級核事件標準:很小的內(nèi)部事件,外部放射劑量在允許的范圍之內(nèi),或者嚴重的內(nèi)部核污染影響至少1個工作人員。

  第4級核事故標準:非常有限但明顯高于正常標準的核物質(zhì)被散發(fā)到工廠外,或者反應(yīng)堆嚴重受損或者工廠內(nèi)部人員遭受嚴重輻射。

  第5級核事故標準:有限的核污染泄漏到工廠外,需要采取一定措施來挽救損失。

  第6級核事故標準:一部分核污染泄漏到工廠外,需要立即采取措施來挽救各種損失。

  第7級核事故標準:大量核污染泄露到工廠以外,造成巨大健康和環(huán)境影響。

  3.壓水堆核電站有哪幾道安全屏障?

  上世紀八十年代設(shè)計和建造的壓水堆核電站吸取了前蘇聯(lián)切爾諾貝利和美國三里島事故的經(jīng)驗教訓,在核燃料和環(huán)境外部空氣之間共設(shè)置了四道屏障。

  第一道屏障:燃料芯塊。放在氧化鈾陶瓷芯塊中,使絕大部分裂變產(chǎn)物和氣體產(chǎn)物保存在芯塊內(nèi)。

  第二道屏障:燃料包殼。燃料芯塊密封在鋯合金制造的包殼中,構(gòu)成核燃料芯棒,鋯合金具有足夠的強度且在正常運行溫度下不與水發(fā)生反應(yīng)。

  第三道屏障:壓力容器和管道構(gòu)成反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)。將核燃料芯棒封閉在厚度20cm以上的鋼質(zhì)耐高壓系統(tǒng)中,避免放射性物質(zhì)泄漏到反應(yīng)堆廠房內(nèi)。

  第四道屏障:反應(yīng)堆安全殼。用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)筑而成,壁厚近100cm,內(nèi)表面加有鋼襯,抗御來自內(nèi)部或外界的飛出物,防止放射性物質(zhì)進入環(huán)境。

  同時,核電廠還配置了外設(shè)安全系統(tǒng),包括:隔離系統(tǒng)。用來將反應(yīng)堆廠房隔離開來,主要有自動關(guān)閉穿過廠房的各條運行管道的閥門,收集廠房內(nèi)泄漏物質(zhì),將其過濾后再排出廠外。

  注水系統(tǒng)。在反應(yīng)堆可能失水時,向堆芯注水,以冷卻燃料組件,避免包殼破裂,注入水中含有硼,用以制止核鏈式反應(yīng)。注水系統(tǒng)使用壓力氮氣,在無電源和無人操作情況下可自動注水。

  安全殼通風和噴淋系統(tǒng)。用來冷卻廠房以降低廠房的壓力。在廠房壓力上升時先啟動空氣冷卻(風機—換熱器)的事故冷卻器;再進一步,可以啟動廠房噴淋系統(tǒng),將冷水或含硼水噴入廠房,以降熱和降壓。

  以上所有安全保護系統(tǒng)均采用獨立設(shè)備和冗余布置, 均備有事故電源,安全系統(tǒng)可以抗地震和在有蒸汽及放射性物質(zhì)的惡劣環(huán)境中運行。

  4.核電站建設(shè)是如何預(yù)防地震的?

  地震作為不可忽視的外在因素,在核電廠設(shè)計中得到了充分的考慮。核電廠抗震設(shè)計采用了較高標準,從采用的法規(guī)標準、地震水平的確定、計算分析的理論方法以及設(shè)計極限的采用方面,都有一套完整的、經(jīng)過驗證的程序。在設(shè)計中,考慮了兩個水平的地震作用,即在運行安全地震作用下,抗震構(gòu)筑物應(yīng)能保證核電廠正常運行。

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