日本发生核事故以后,大家普遍关心的重点问题有两个,一是日本的核泄漏事件会不会污染海域?会给中国带来什么样的影响。二是中国已建和在建的核电站会不会发生类似的核事故。
3月11日日本发生9级大地震,以及接踵而来的海啸,日本福岛第一核电站发生爆炸和核泄漏,这起核事故近期成为各大媒体和广大民众关心的热点。有专家说,日本发生核事故,中国百姓发生抢购食盐现象,一方面说明民众对核安全情况了解不够,另一方面也证明了民众普遍对“核”存有的恐惧心理。
日本发生核事故以后,大家普遍关心的重点问题有两个,一是日本的核泄漏事件会不会污染海域?会给中国带来什么样的影响。二是中国已建和在建的核电站会不会发生类似的核事故。
3月19日,中国科协联合有关单位和新闻媒体开展了主题为“核能•安全•健康”的“科学家与媒体面对面”活动,中国工程院院士、中国核工业集团公司科技委员会主任、中国核学会常务理事潘自强,中国核学会顾问、中国电力投资集团公司核电部专家俞卓平,中国疾病预防控制中心辐射安全所研究员张伟三位专家做客“科学家与媒体面对面”现场,与三十余家媒体的记者交流互动。

潘自强判断,日本福岛核事故到目前为止,对我国居民健康没有影响。并且他表示从未来的发展看也不太会有什么影响。因为现在福岛的反应堆已经停下来了,即使发生封堆的话,污染也不会传送到太远的地方。切尔诺贝利事故的规模应该说比福岛事故大得多,又是高空爆炸的,即使这样在世界上的主要影响范围也只是在三十公里左右。并且我国一直非常重视和关注核安全问题,成立了多家机构专门从事核安全监控和研究,他说:“现在对放射性核物质的探测灵敏度是非常高的,有一点就能测出来,在安全标准的1%以下程度的污染我们现在的探测技术就完全可以测得到,所以没有问题。”
张伟也表示,日本福岛核电站距离我国最近的地方也有1000公里以上,即使存在核泄漏污染海域的情况,经过海水的无限稀释,到我国近海也不会产生什么影响了。而且目前主导风向都是偏西风,对我国影响也不大。
俞卓平说,在日本发生核事故以后,我国国务院作出决定,对正在运行的核电站和在建的核电站进行全面的安全检查。并不是说我国核电站存在安全隐患,而是要引以为戒更加严格的监管和防范。现在全世界对核电安全的关注程度和监管的严格,是任何其他工业无法比拟的,凡是有核电的国家,都有核安全的监管机构。我国基本上沿用了国际原子能机构的标准,法规体系非常健全,核电厂运行和管理都有严格的程序,我国的核电站各方面目前来看应该说做得都不错。而且我国现在用的技术也比较先进,日本发生事故的这几个反应堆都是型号比较老的沸水堆,已经运行了40年了,而我国没有这样的沸水堆。他表示,任何一种技术都有风险,核电的风险已经降到很低了,作为清洁能源,它的前途还是很光明的,只有核电才能规模化的替代火电,减少温室气体的排放。
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日本事故核电站所用的沸水堆工作原理和事故原因
沸水堆核电站工作流程是:冷却剂(水)从堆芯下部流进,在沿堆芯上升的过程中,从燃料棒得到热量,使冷却剂变成了蒸汽和水的混合物,经过汽水分离器和蒸汽干燥器,将分离出的蒸汽来推动汽轮发电机组发电。由于冷却剂会沸腾成为蒸汽去推动汽轮机,因此堆芯内冷却剂不断的被消耗,必须由给水系统不断的补充水,水从汽轮机处冷凝得来,由泵送回堆芯内。由主泵提供动力保证一回路内冷却剂的流动使堆芯内热量分布均匀,并能充分带走燃料棒的热量。
由于堆芯顶部要安装汽水分离器等设备,故控制棒需从堆芯底部向上插入。在插入过程中,平均反应性逐渐降低,但是功率峰逐渐向燃料组件顶部靠拢,因此。在插入过程中,燃料组件顶部的温度可能是升高的。日本福岛第一核电站由于受海啸的侵袭,丧失厂内电和厂外电,泵全部失去作用,无法对堆芯内失去的冷却剂进行补充,导致堆内水位降低。使燃料组件裸露,此时失去冷却剂的保护,燃料棒温度肯定是骤然升高。因此面临很严峻的燃料组件烧毁的风险,不过现在早已实现了停堆,如果堆没有停下,早就烧融了。
发生氢气爆炸的原因是由于高温下水与锆合金反应生成了氢气。而且由于在不断的往堆内注水,使得堆内的蒸汽压力越来越高,为了防止超压爆裂,只好开气孔放气,放气过程中氢气、水蒸汽,以及蒸汽中的放射性产物进入厂房内的大气,氢气发生爆炸。
我国核电主要运用的压水堆原理
压水堆为有两个回路。堆芯处于1回路,在主泵的带动下,冷却剂水从堆芯下部流入,带走燃料棒的热量,从堆芯上部流出,然后进入到蒸汽发生器内,通过U形管对2回路传热。1回路用稳压器控制回路的压力,保证水在该回路中不出现沸腾,始终保持液态。2回路中水被U形管加热成高温高压蒸汽,送入汽轮机发电,冷凝水重新送回蒸汽发生器中。
压水堆的控制棒组件安装在堆芯上部,控制棒是自上往下插入,如果出现机械或者电气故障,可以手动将抓取器打开,让棒依靠重力落下,一插到底,消除堆内的反应性。即使控制棒因为导向管变形卡在半路,在下插过程中,燃料组件的反应性主要集中在燃料棒下部,因此一般下部的温度会较高。但是这样就不会出现一回路破损导致失水(LOCA)的过程中,温度高的部分首先露出水面的情况(对比沸水堆)。
如果一回路没有出现破口,则因为不存在蒸发沸腾,根本就不会失水。就算主泵停转,由于1-2回路的温度差,可以实现自然循环,照样可以带走堆芯热量,给燃料组件提供安全保障。抢救过程中,可以用带来的应急水泵对蒸汽发生器进行喷淋,并调节稳压器压力,保证一回路不出现沸腾临界(DNB),依靠温差实现的自然循环慢慢让堆芯降温。
压水堆相对沸水堆,可用的安全手段更多,自然也就更安全。我国商业化的核电站都是压水堆电站。这些电站用于防止核泄漏的屏障为:燃料棒包壳+反应堆压力容器+安全壳。安全壳一般是内衬钢板的预应力混凝土厚壁容器,顶部呈半球形。内径约40m,壁厚约1m,高约60~70m。安全壳强度是按抗震I类设计。现在ERP的安全壳是双层结构,更牢固了。
