蛇果和苹果有什么区别:核电站安全吗?福岛核电站发生的是什么爆炸?

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/29 22:13:01
福岛核电站发生的是什么爆炸
人民网3月14日电 日本官员14日表示,福岛核电站反应堆3号机组(反应堆)发生氢气爆炸,一股浓烟从电站厂房上空升起。本次爆炸与该电站1号机组发生的爆炸“类似”,都是从反应堆燃料罐中释放的氢气,与空气中氧气发生化学反应的结果。
核反应堆运行中会产生蒸气
如左图,福岛核电站采用的是沸水反应堆,图中灰色的锥形堆就是核反应堆。最里面的是核燃料,核燃料装在陶瓷块中,陶瓷块又装在锆合金中,锆合金外面就是水(蓝色部分),水装在一个大容器中,容器的外面(灰色部分)是钢筋混凝土做成的安全壳。
核燃料发生裂变,产生的热量传导给水,水变成蒸气,从蒸气管流出去,其中的液态水被过滤掉后,就进入发电机组,发完电后,气体冷却为液态水,又通过水管流回容器,如此形成循环。
供电中断,蒸气不能循环而越聚越多,产生高压
地震发生后,供电系统中断,此时应该启用核电站自有的柴油发电机发电,但是地震引起的海啸又把柴油发电装置淹没了,核反应堆失去了电力供应。此时,由于没有动力驱动,水循环不能完成,核反应堆中的热量带不出去,热量的聚集导致容器中更多的液态水变成蒸气,容器内气压变大,对容器外壳形成威胁。…[详细]
为了减压排出蒸气,蒸气中的氢与厂房中的氧混合发生爆炸
为了降低容器内的气压,工作人员选择把蒸气排出核反应堆,但是容器内的高温使得水蒸气与锆合金反应产生氢气,含有氢气的蒸气排出去之后,与厂房里的氧气混合发生了爆炸。
这样的爆炸不会伤及核反应堆
首先,爆炸是在核反应堆之外发生的;其次,核反应堆最外面的安全壳由1米厚的钢筋混凝土制成,内壳还有6cm厚的钢衬,飞机撞上都不会炸开,像这样的氢气爆炸还远远构不成威胁。
“核泄漏”又是怎么回事
不是核燃料泄漏而是蒸气排放
核燃料所在的陶瓷块已经把98%的放射性物质滞留了,陶瓷块的熔点为2800度,物理化学性质稳定。陶瓷块外面又有锆合金,锆合金具有良好的密封性,能保证在长期使用中不使放射性裂变物质逸出。锆合金之外的容器由20cm左右厚的钢板制成,可以耐高压。容器外还有前述的安全壳,安全壳设计上可以承受在最严重事故情况下内部的水全部蒸发成气体所产生的压力。
当发生意外情况时,核反应堆里的控制棒会立即插入核燃料原件,控制棒具有吸收中子的效果,中子被吸收后,核裂变就停了下来,所以热量不会持续的增加。但是核裂变完全停止之前产生的热量也不可小视,如果不能及时降温,会使得陶瓷块和锆合金融化而把放射性物质泄漏到容器,此时若排放蒸气,就会把放射性物质大量排到外面,所以既然工作人员选择排气,说明陶瓷块和锆合金并未融化。
蒸气中含有少量放射性物质,但是对这样的排放量还不用太紧张
在经过陶瓷块和锆合金两层屏障后,仍然会有少量放射性物质进入容器,所以容器中的水或水蒸气携带有放射性物质。水蒸气携带的放射性物质本来就少,经过一定的过滤再排放就更少了,平常情况下根本不会对环境造成威胁。在平常情况下,生活在核电厂周围的人每年接受的核电站辐射小于0.01毫希沃特,而自然环境对人的辐射5天就能达到这个量。
本次的蒸气排放,属于非常规动作,排放的量大,而且不知道有没有经过过滤,所以使得周边的辐射量大于正常值甚至超过设定的标准值都是可能的,但应该还不至于对环境或人体造成伤害,日本官方的说法也证实了这一点。
用不着谈“核”色变
核电比煤电要安全得多
人们都知道核电厂有放射性物质,但很少有人了解,由于煤中含有微量天然放射性物质,从燃煤电站排放的天然放射性物对公众产生的辐射远高于核电站,比核电高50倍。在浙江的一座石煤发电厂其功率比秦山一期核电厂小一个数量级,但排放的放射性物质产生的辐射剂量比秦山核电厂却高一个数量级。众所周知,燃煤电厂还排放大量含有害物质的微尘。
对90年代中期我国现有煤电链和核电链安全比较的结果是:1、对工作人员健康的影响。从辐射照射看,煤电链约为核电链的10倍;从尘肺看,煤矿为铀矿的5倍。2、急性事故死亡率。煤电链约为核电链的60倍。…[详细]
正确看待切尔诺贝利事故
目前除前苏联切尔诺贝利事故以外,尚未发生一起对环境产生较大影响的核电站事故。切尔诺贝利事故并不能改变“核能是安全的能源”这一结论。切尔诺贝利核电站设计本身存在严重缺陷,加上运行人员严重违反操作规定,从而导致产生了这起核电史上最严重的事故。另外,切尔诺贝利核电站没有大多数核电站都配有的安全壳,像福岛核电站这种有安全壳的核电站,即便把切尔诺贝利核电站的情况复制过来,核泄漏也会被挡在安全壳里。事实上,从后果看,切尔诺贝利事故的影响也被夸大了不少。…[详细]
现在新建的核电站,安全性能更是被提升到了新的高度,就连福岛核电站这样的事故都不会有,以我国正在建设的第三代AP1000核电技术为例,反应堆上方顶着多个千吨级水箱,一旦遭遇紧急情况,不需要电源,把水箱里的水灌到反应堆里降温即可。…[详细]
人对陌生的事物更容易恐惧
从事故率来说,核电大大低于汽车运输业、航空业,更大大低于矿山、建筑等行业。但是对核电的恐惧却大于后者,这是因为人们对核电不接触不了解不熟悉造成的。
此次福岛核电站事故,给专业人员提供了一个研究核电安全的样本,也给民众带来了一次认识核电的机会。希望通过这次事故,专业人员可以提升对核电安全的认识,民众则可以消除对核电的恐惧。
核电站安全吗?
2010年07月09日00:47---南方网
在1997年的一部纪录片《前线》里,很多普通民众写下他们从“核能”联想到的东西,关键词包括:灾难、烦恼、厌恶、危险,以及辐射……而世界上最著名的核电厂安全检查员——《辛普森一家》中的荷马•辛普森的说法则是:“仁慈而万能的上帝,感谢你赐予我们核能——世界上最清洁的能源,仅次于太阳能。当然了,太阳能只是那些自以为是的家伙痴人说梦罢了。阿门!”
上世纪初,爱因斯坦提出了E=mc2,之后由这个简洁公式所揭示的原子中的巨大能量逐渐变成了现实。1942年12月2日15点20分,在芝加哥大学西操场上,物理学家费米启动了世界上第一座可控原子反应堆。1954年6月27日,前苏联在奥布宁斯克建成世界第一座电功率5MW试验电厂。不管人类是否愿意、有没有做好准备,清洁的、绿色的,但又让人欢喜让人忧的核能登场了。
广岛和长崎首先让世人见识到核弹的巨大威力,而切尔诺贝利的核灾难,又让更多人的眉头紧锁。因此,当大亚湾核电站二号机组反应堆中的一根燃料棒包壳出现微小裂纹的消息传出后,又有人开始谈“核”色变——而这更多的是因为许多人对核的不了解和混淆。
核电站会像原子弹那样爆炸吗?
提到核能,避不开的一个物理概念是“链式反应”。某些原子核可以分裂,并产生巨大的能量,即所谓的核裂变。比如铀235(铀同位素中的一种),只需要用一个中子轻柔地打它一下,它就可以发生分裂,分裂成两个或多个原子核,产生巨大能量。除此之外,本次分裂还会再产生更多个中子,比如两个,这两个中子如果打到了附近的两个铀核,这两个铀核会继续分裂并产生4个中子,接着是8、16、32……产生成级数增加的中子和相应的伴随有大量能量释放的核裂变,这就是链式反应。
链式反应一经触发,势不可挡。百万分之一秒内,中子倍增的过程可以发生81次,引起2后面跟24个零那么多的铀核发生分裂。这个数目刚好是在广岛爆炸的那颗原子弹中发生分裂的铀核数目,在那个百万分之一秒中,被释放的能量相当于1300吨TNT。
核弹通过中子的倍增使得整个裂变在极短的时间内发生,但核电厂的反应堆则刚好相反。在反应堆中只有持续的链式反应,而没有倍增过程——在反应堆中,裂变释放2或3个中子,但平均只有一个中子会打击某个核,触发一次新的裂变,所以反应不会加速。能量以不变的速率释放出来,将水加热,产生蒸汽;蒸汽驱动汽轮机,汽轮机驱动发电机,产生电能——除了燃料不同,核电厂做的事情跟火力发电厂也差不了许多。
那么,如果反应堆的链式反应失控,会发生什么事情?每个核反应堆都是一颗随时可能爆炸的核弹吗?我们是不是在靠反应堆操作者的警惕来避免那种爆炸呢?
事实上,核反应堆是不可能像原子弹那样爆炸的。这个结论的原因很简单:核反应堆的燃料铀不纯,它们没有能力产生原子弹式的爆炸。
虽然核弹和核反应堆都是以铀为原料,但两者对纯度的要求截然不同。从地下挖出来的天然铀含99.3%的铀238和只有0.7%的铀235,而只有后者才是能够发生链式反应的铀。生产核弹时,你需要付出昂贵的代价去除杂质铀238,要求铀235的纯度在90%以上,而反应堆中一般只需要稍微3%左右提纯的铀,正如烈度白酒可以点燃,啤酒却不能点燃的道理一样,反应堆即使失控,也不会像原子弹那样爆炸。
放心!核电厂很安全
核泄漏事故是核电厂的噩梦。
现代的压水堆核电厂的反应堆中,有很完善的措施保证放射性物质不会外泄。核反应发生在一个锆合金的包壳内,锆合金外面流动着一回路的冷却水,因为这些水几乎直接跟核反应的核心部分接触,有一定放射性,我们并不利用这些水直接发电。在蒸汽发生器中,直接接触反应核心的一回路水与二回路水发生热交换,产生蒸汽,推动汽轮机发电。在发电机内做完功的蒸汽被外界冷的海水冷却成水。
而据官方消息:“5月23日,大亚湾核电站二号机组监测发现一回路放射性水平异常上升……初步判断有一根燃料棒的包壳可能存在微小裂缝。”显然,这种情况下,核泄漏还没有发生。因为在设计上,一回路的冷却水与外界完全隔离,且一回路与燃料之外还有个钢筋混凝土安全壳。
资料显示,在这些安全屏障的保护下,发生严重的核事故的几率极低,从概率上来讲,一个反应堆大约运行100000年才可能有一次,而新建的第三代机组发生频率还要低。
不发生事故的情况下,核电厂附近的日常辐射有多少?根据一位核电厂内部人士介绍,电厂员工平均每年接受的来自核电机组的辐射量比环境本底的辐射小得多;而周围居民接受的来自核电厂的辐射更是微乎其微,一般每年在0.01毫希沃特以下,相当于每年增加了5天的环境本底外照射——在我们生活的环境里,放射性无处不在,比如,我们喝的酒就有放射性,人本身也有放射性,就算死后也有,这也是考古学上可以通过测量骨头里碳的放射性的减少来推断死亡时间的依据。
当本刊记者问:有没有安全感?一位在华东某核电厂工作的年轻人的回答是:“这个问题对于我这样专业的人员来说可以不用问。”“你要知道目前全世界共有400多个核电机组,平均每个机组运行了30年,所有核电厂的工作人员是以万计,周围的公众是以千万计,他们由于核电厂的运行而增加的风险是微乎其微的。”“核电厂比几乎所有的工业都要安全。核电厂周围的辐射量,甚至比一般的火电厂要小得多。”而另一位研究核能的专家则指出,“除了核废料的处理尚是个小麻烦,现代的核电站几乎不用担心安全性问题。”
我们为什么害怕放射性?
既然如此安全,我们为什么害怕放射性呢?去年7月,河南杞县的居民曾因为谣传中的钴-60爆炸而纷纷逃离。很显然,这次大亚湾核电站的“微小泄露”风波,又刚好触动了我们敏感的神经。
对放射性的恐慌并非中国独有,也许,它是一种人类的共性。人类害怕未知,且天性对负面信息更敏感,这也就注定了,我们面对放射性时的恐慌。加州伯克利大学的物理学教授R•A•穆勒曾在一本书中指出:这也许是荣格说过的“种族记忆”的新例子——我们害怕看不见的危险,最初也许只是怕那些潜伏的捕食者或敌人。
那么,如何消除公众这种恐慌呢?一篇对法国核安全局副局长采访的旧文中说,“法国的核安全局每年都要发表一次长达400多页的年报,披露各种情况,包括核设施检查中发现的隐患。”仅在2004年年报中,就披露了核电站存在的100项安全隐患,其中,很多隐患都是安全级别很低的,并且很快就可以得到解决的。他们还会经常举行新闻发布会,与媒体沟通,向社会释疑。
其实,在世界的核电厂,已经建立起了一种特有的企业文化——无论哪个环节、哪个人出何种程度的安全事故,绝不追究责任,而是鼓励及时报告,再由管理者向政府主管部门和公众通报,决不隐瞒。
目前,法国是世界上核电比例最高的国家,其核电占总发电量的比例达到85%以上,这个数字的世界平均水平是17%-18%,而在中国,这个比例约为2%。
对于本次大亚湾事件,一位不愿意透露姓名的核电行业相关人士则告诉记者,这次中广核的处理其实是及时而规范的:他们检测到第一回路的冷却水辐射异常后,马上采取了行动,在很短的时间内找到了原因,使问题得以控制和解决,并及时上报给了国家核安全局。
因此,倒不必太为放射性担忧,在物理学专家圈子里,一个公认的事实是:在广岛被原子弹杀死的人中,死于辐射引起的癌症的人,不到2%。
秦山归来话核电——核电具有可靠的安全保障
2007年03月20日00:43----新华网王珺
由于核电技术具有突出的优点并日益成熟,加上世界能源供应的紧张形势,使核电得到越来越快的发展。随着胶东三大核电站筹建进程的加快,核电站的安全问题也日益为人们所关注。核电站的安全系数到底有多高?专家解释,现在核电技术已经很成熟,很安全,核电站的选址、建设、环保等方面都有非常严格的科学论证程序,半岛核电群规划建设地区的居民无须担忧居住安全。
核电站不等于核武器
目前,人们对核电站的恐惧,主要是因为大多数民众不了解情况,把核武器和核电站混为一谈,担心核电站一旦发生事故,排出的放射性物质就会造成灾祸。这显然是一种误解和没必要的疑虑。其实核能是一种安全、清洁的新能源,从第一座核电站建成以来,全世界已投入运行的核电站近450座,50年来基本上是安全正常的。核电不是核武器,反应堆绝不可能像原子弹那样爆炸,两者是两种完全不同的核能利用形式。
核能是人类和平利用核能的成功范例,它是利用反应堆实现核能持续均衡的释放,并且把它转换成电能。核能的两大特点是能量巨大、反应速率快,因此,核能可与地震、火山爆发的能量相比拟。原子弹是人类利用核能的一个创举,可惜作为战争工具,在人们的心目中留下核恐怖的阴影。但核能和原子弹是两回事。原子弹实际上是不可控核裂变反应的装置,即一旦引发,反应就不能中止,直到爆炸,是一次性的。科技的进步使人们实现了可控核裂变反应,这个装置就是反应堆,人们可以通过控制反应堆状态,按需要调节核裂变反应水平,释放出核能,而且可以反复使用。各种核武器的装料,必须采用含铀达90%以上的高浓度铀或近100%纯钚,而发电用堆芯核燃料均为低浓度铀,铀浓度只有3%-5%,它被大量铀同位素及其他材料所稀释,且分散布置,在任何情况下都不可
能紧聚在一起,即使失去控制,也不可能发生核爆炸。正像低度啤酒和高度白酒都含有酒精,白酒因酒精含量高可以被点燃,而啤酒则因酒精含量低不能被点燃一样。而且反应堆还有多重安全保护系统,确保它不会失控。所以说核电是非常安全的能源利用形式。
核电站安全有过硬的技术保障
苛刻的选址是确保安全的第一步。为保障安全,核电站建设对厂址的要求非常苛刻,要满足地质地震、工程地质、水文地质条件等多项指标要求。在乳山红石顶核电站控制区范围内,地质结构稳定,不存在地震海啸影响,区域范围也不存在发震构造,附近范围内无能动断层,而且历史上很少发生灾害性天气现象。如此优秀的条件,非常适合建设核电站。
核电安全的核心在于防止反应堆中的放射性裂变产物泄露到周围的环境,以秦山核电站为例,它有四道屏障,用于防止放射性物质的外泄:第一道屏障是采用耐高温、耐腐蚀的二氧化铀陶瓷型核燃料芯块,能把绝大部分的裂变产物滞留在芯块内。二是用锆合金制成核燃料元件包壳管,将二氧化铀陶瓷型芯块装进管内,叠垒起来,就成了燃料棒。这种包壳管,把核燃料及其裂变产物封闭起来,能保证在长期使用中不使放射性裂变物质逸出。三是将燃料棒封闭在壁厚为175毫米钢板制成的反应堆抗压力容器中,这样,即使堆芯中有核燃料元件发生破坏,放射性物质也不会泄露出来。四是将抗压力容器放在安全壳厂房内。安全壳是高72.5米、外径38米、厚1米的钢筋混凝土制成圆柱形建筑,内衬6毫米的钢板。它把核反应堆设备全部包容在内,既能抵御龙卷风、地震、喷气式
飞机的撞击,还能承受在最严重事故情况下内部堆芯中的水全部蒸发或汽化所产生的压力,防止放射性物质的外泄。
这四道屏障,只要其中一道屏障是完整的,就不会发生放射性物质外泄的事故。当四道屏障同时失效时,放射性物质才有可能泄漏,但这个概率是极低的。事实证明,核电站的这些屏障是十分可靠和有效的,即使像美国三里岛核电站发生了堆芯部分熔毁的严重事故,由于有压力容器、安全壳等安全设施,极大的限制了放射性物质向环境的释放,对环境和居民没有造成任何危害和伤亡。而切尔诺贝利核电站则由于设计比较落后,用的是石墨慢化沸水堆,在原理上有缺陷,石墨砌体正常运行温度超过700℃,遇高温蒸汽将产生易燃气体而引发化学爆炸,尤其是反应堆没有安全壳。事后的计算表明,如果有安全壳,就可以把这次爆炸和它所产生的放射性封住,就不会有人员伤亡了。目前,国内外采用最多的堆型是压水堆,这种堆型也是技术最成熟的堆型,具有更安全的稳
定性和安全系统,所以不会发生切尔诺贝利的悲剧。乳山红石顶核电站即采用压水堆。
此外,核电站其他设施的设计也有很高的安全性,如秦山核电站外围有长1800余米、高9.7米的海堤,是按抵御千年一遇的高潮位设计的。
核电站安全有过硬的“软保障”
中国核工业的安全性凭的是高质量的技术保障和严格的监督管理体系,二者一体,从而将核泄漏概率降至最低。我国非常重视核安全工作,1996年4月向国际原子能机构递交了中国参加《核安全公约》的批准书,核安全工作与国际接轨。国家核安全局对核电站实施严格的安全监督,并推行安全许可证制度。
自1984年中国建造第一座核电站开始,国家对核安全的重视就从未松懈过,制定了一套完整的核安全监督管理体系——成立专门的核安全监管机构;建立完全与国际接轨的核安全法规标准体系;对所有核电站实施安全许可证制度。安全许可证发放后,继续对核电站的设计、建造、运行实施全程安全监督;中国核安全局在全国的四个地区建有监督站,对所有运行或在建的核电站实行24小时现场监督。20多年来,国家投入了大量人力物力进行研发,从主管部门到电站业主,其设计、运行、维护的经验不断增加,这也是核安全得到保障的重要基础。
虽然世界各地发生过几次事故,历史仍然可以证明核电是种十分安全的能源。这种高安全的运行记录,在能源发展史上,包括常规电厂、煤矿、油井、水坝等,都是绝无仅有的。事实上,自切尔诺贝利和三里岛两次核事故后,各核电国家加强安全措施和安全管理,加上核电技术的改进和成熟,核电站运行更加安全可靠了。2004年在日本美滨核电站发生的二回路蒸汽泄漏事故,也是由于安全检查体制出现漏洞,工作人员玩忽职守,致使管道年久失修,超过安全期限而造成的。所以,只要我们严格按照管理规定操作,重视安全工作,这样的问题是不会发生的。
我国核电发展始终贯彻安全第一的方针,核电站的选址、设计、建造、运行都把安全放在最优先的位置。其目标就是建立并保持一种有效的防御体系,以保护人员、社会和环境免受放射性危害。国家核安全机构负责核电行业的安全监督,运营单位对核电站的安全负全部责任。核电站的选址、运作、装料都必须通过国家核安全局的评审。核电站设置了专用安全设施系统,在正常运行的情况下要严格遵守技术规范,以确保电站始终处于所预期的运行范围内。在事故情况下,必须执行相应的事故处理规程,来保证电站安全,万一核电站发生了严重事故,当立即采取应急行动,同时让公众得知核事件影响安全的程度,并采取防护措施最大限度地保护工作人员和公众的安全。核电站对防护都有严格的管理和控制,其目标是确保正常运行时的辐射量,保持在国家规定的限制之
内。在电站内部,工作场所分为控制区、监督区、非限制区,控制区内按放射性从低到高又分为绿、黄、橙、红四个区,出入控制区的人员通过控制区出入口的检测了解受辐射情况并清除放射性污染,保证工作人员的安全,在电站周围对环境的放射性进行监测,以保护环境和公众免受核电站造成的影响。
自核能诞生之日起,保障核电站的安全,保护人员和环境已经成为使用核的首要要求,也是核工业人起码的职业操守。我国已有20余年的核电站运行经验。从一直进行监测的结果看,我国的核安全绝对没有问题。在核电站生产和建设的每一个环节,我们都进行了严格的审查;在建设和运行的过程当中,我们有专门驻厂、驻地区的监督机构和监督人员。无论是自主建设的还是引进建设的核电站,运行状况都非常好,都十分安全。另外,对废物处置也有严格规定,建了区域性的废物处置厂。为了保证不对环境造成影响,我们在所有的核设施周围都建了自动连续的监测网站,随时进行监测。