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核“姿势”48---十问核电安全性

关键词:辐射检测仪_便携式辐射检测仪_辐射报警仪_表面污染仪_环境级辐射仪_多功能辐射仪_测氡仪_辐射剂量仪 网址:www.radonbj.com 日期:2019-4-1 22:57:17

问:核电站的一般构造如何? 


答:包括核岛与常规岛。 

核电站一般分为两部分:利用原子核裂变生产热量的核岛(立式状半球形建筑)和利用热量发电的常规岛(烟囱等常规建筑)。核电站分为压水堆核电站、沸水堆核电站、重水堆核电站和快堆核电站,其中压水堆式核电站最为成熟、应用也最广泛,而重水堆核电站是发展早期的核电站。 

从压水堆式核电站的构造来说,一般由反应堆厂房、燃料厂房、核辅助厂房、电气厂房、连接厂房等组成,这些厂房根据有无核辐射设置在核岛和常规岛里。核岛是看上去象一直立的圆筒部分,其一部分在地下,常规岛看上去和一般厂房的形状差不多。所有与核辐射有关的部件都装在核岛里。在发电过程中,核岛内的热量在自身的管道内传递,其通过管壁的接触把热量传到蒸汽汽轮机中,汽轮机则装配在常规岛里。与外界接触的核设施为常规岛,无核辐射。 


问:核电站中核岛(反应堆)有哪些安全保障? 

答:核岛拥有四大安全屏障。 

第一道安全屏障:核燃料棒的材料uch陶瓷块,它的熔点为2800'C,它的物理化学性质稳定不会和水产生放热反应。第二道安全屏障采用优质的锆合金,做燃料元件的包壳具有良好的密封性和在运行条件下长期保持温和裂变产物的能力。第三道安全屏障为压力壳。厚度约0.2m,如似m×13m,重400吨。压力壳将燃料元件棒和一回路的水罩住,当发生燃料元件包壳有少量破漏时,放射线进入一回路,但仍然控制在压力壳内,不会扩散到外界。第四道屏障:安全壳。反应堆、稳压罐、循环泵、蒸汽发生器都装在安全壳中。安全壳是lm厚的钢筋混凝土,内衬厚6cm。如:安全壳巾40 m×70m安全壳是阻止放射性物质向环境逸散的最后一道屏障。在这种情况下,核电站释放出的辐射量是极其微量的,并在技术标准允许的范围内。


问:核电站放出的辐射剂量固然很小,但这些剂量危险吗? 

答:不危险。如果你在核电站旁边枯坐一年,你所受到的辐射比乘波音飞机从纽约到洛杉矶往返一次所受的辐射还少。 

一座核电站允许的年辐射剂量是5毫雷姆。在美国达拉斯,居民每年从自然环境建筑物、岩石、土地等接受的剂量约80毫雷姆。在科罗拉多,居民每年接受约130毫雷姆。只要从达拉斯迁居到科罗拉多,你每年接受的辐射剂量要比住在核电站附近的人大十倍多。 

虽然辐射可能引起癌症,但这种可能性有多大呢?根据国外实测结果,生活在核电厂周围的人每年接受的剂量当量小于0.01毫希。我们以每年接受0.01毫希为例,这种可能性为千万分之一点五。也就是说,这个人由核电厂造成的致癌危险只相当于每天吸五分之一支烟。

 
问:核电站内的核反应会突然不受控制而不可逆吗? 

答:不会。反应堆像“不倒翁”,设计上具有固有安全性。 

固有安全性的原理较为复杂,简单说就是类似“不倒翁”的反应原理。反应堆就像一个不倒翁,偶尔碰一碰它,它摇头晃脑地动了一会就又回到原来的状态。反应堆不是花瓶,碰倒后就会不可逆的摔碎。 

在反应堆的设计中,科学家总是千方百计地使反应堆具有类似不倒翁的特性,即当外界破坏了反应堆的平衡时,在一定范围内反应堆能不靠外界干预可自行回到原来的状态。反应堆的这种特性称作固有安全性。

 
问:既然核电站安全性极高,为何还会发生切尔诺贝利、三哩岛核事故? 

答:切尔诺贝利核事故是技术落后和人为原因的结果。 

1986年4月26日,前苏联建切尔诺贝利核电站第四号反应堆大起火,并发生化学爆炸(并非核爆炸)。爆炸释放量相当于堆内约3%~4%的核燃料。事故当时有2人被炸死,1人死于心脏病,救火中有29人受辐射损伤,其中28人因患急性放射性病致死。事故后周围30公里范围内撤离了21万居民。 

事实上,这是一次严重的人为责任事故,当时研究人员在做一次安全实验,切断了反应堆所有的安全措施,却又启动了反应堆,这个实验方案严重违反了安全规程,这是事故的人为原因。事故的技术原因是前苏联开发的这种石墨水冷堆具有较大的缺陷,它有一段正温度系数的正反馈工作区,这在反应堆的设计上是不能允许的,另外,切尔诺贝利核电站没有绝大多数核电站具有的安全壳。 
美国三哩岛核事故并未造成人员伤亡和实质性影响 

1979年3月38日清晨,美国建在宾夕法尼亚洲哈里斯堡东南16公里的三哩岛核电站,第二号反应堆发生了一起严重的失水事故,反应堆的堆芯部分熔化,大部分燃料元件损坏或熔化,放射性裂变产物泄漏到安全壳内,但并未外泄,对环境造成了轻微影响。由于事发地为美国,这次事故引起了极为强烈的反响,但其本身危害并不大,核电站内的118名职工无一伤亡,只有三人受到略高于季度允许剂量的照射,其余都在职业控制剂量以内。外泄的放射性物质也更少,方圆80公里的200万居民中,平均每人所受的放射性剂量还不如带一年夜光表或看一年彩电所受的剂量。三哩岛核事故是迄今压水堆核电厂发生的最严重的事故。

 
问:核电站会不会像原子弹一样爆炸? 

答:不会。 

核电站和原子弹的反应原理相同,都是利用核燃料在中子的轰击下产生链式反应放出能量。但原子弹会爆炸,核电站不会。 

核电站中铀-235的含量约为3%,而核炸药中的铀-235含量高达90%以上,正如啤酒和白酒都含有酒精,白酒因酒精含量高可以点燃,而啤酒则因酒精含量低却不能点燃一样。原子弹形成核爆炸有极其精密的条件,它必须利用高效炸药的聚心爆炸,将两块或多块浓缩度为90%以上的高纯度核装料,在极短时间内,从两面或四面八方积压在一起,所以核装料的密度极高;而在核电站的反应堆内,铀-235通常与与氧原子结合在一起,成为二氧化铀,化学性状相对稳定。原子弹和核电站的反应堆采取相反的设计原理:原子弹设计利于爆炸,并且有加快反应的装置,而核电站正好相反,设计思路是减慢其链式反应的速度。这使得两者链式反应速度可以相差几千万倍。

 
问:核反应堆多建在海边,是因为人烟稀少,利于疏散吗? 

答:不是。 

从核电站的发电原理来说,核裂变产生热量,不直接发电。核裂变在核岛内产生大量热量,通过特殊管壁的接触把热量传到常规岛中的蒸汽汽轮机中,通过蒸汽轮机发电。这样,蒸汽汽轮机的余热比较多,其需要大量经过净化的水来冷却。 

一般一座100万千瓦的压水堆核电站,其每小时需要冷却水约40万吨。这也是核电站大多建在海边的原因。冷却水冷却的是常规岛中的蒸汽汽轮机,而非直接冷却核反应堆。而冷却水也经过净化处理后才排向江海。


问:那么核电站是不是有百利而无一害? 

答:不是。核废料和热污染是两大难题 

目前,大部分处理手段是将核废料进行固化后,暂存在核电厂内的废物库中,经过5~10年后运往国家规划的放射性废物库贮存或处理。但到现在为止,还没有一个国家能够找到安全、永久处理高放射性核废料的办法。但核废料无法处理仅仅意味着无法在短时间内消灭,其本身在储存过程中的安全性还是有保障的。 

核电站的另一个问题是热污染。受制于常规岛内的用于发电的现有蒸汽汽轮机热效率较低,因而其比一般化石燃料电厂会排放更多废热到周围环境中,故核能电厂的热污染较严重。

 
问:谁都无法否认灾难的可能性,不怕一万就怕万一,谨慎一点难道不好么? 

答:人们对可能的灾难性后果的忧虑总是非理性的。 

核电安全性=飞机安全性,核电站事故的几率约为100个核电站运行2500年,可能会发生一次事故。只是由于可能发生的灾难性后果将恐惧放大,把“可能”变成“必然”。 

而英国著名社会学家安东尼吉登斯对此有过精彩的论述。他指出,人们通常是按照“谨慎原则”行事的:一旦有证据显示损害有可能发生,就应该立即采取行动去纠正问题。但事实上,谨慎原则仅仅关注风险的一面,即损害的可能性。谨慎原则非常具有迷惑性,貌似正确,但其实经不起推敲。人们对风险的焦虑往往是非理性的,这有点类似于我们在新闻中看到某地夜间抢劫案件高发,而其实当地乘车不系安全带的死亡率更高,但前者显然更能引发人们的非理性焦虑。核电安全是一个如何做风险管理的问题,而不是一个技术是否安全的问题。在评估风险时,不管可能的灾难后果有多大,对其进行一定的成本收益分析当然也是必要的。

 
问:在最近的将来, 有没有其他能源来取代核能? 

答:目前没有。 

目前为止仍然没有其他能源能够取代核能的地位,其他能源在经济和效率上也无法匹敌。 

现代工业化的世界有的能源依靠石油和天然气, 而这两种都正在减少。煤炭资源的大规模开发要求大量基本投资, 并带来环境污染问题。太阳能、风力和地热能都只能在今后十到二十年内, 才会有起码的贡献。所以在任何要求工业增长大于零的工业国家内, 核电站别无选择, 决不是可有可无的。 


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