谈核勿需色变
近年来,我国核电产业发展取得了举世瞩目的成绩,核电技术研发和工程应用走在世界前列,但是由于公众对于核电技术的认知偏少,缺乏科学性和正确有效的引导,所获得的信息有来自于负面的如苏联诺贝利的核电事故、日本的福岛事故等等,带给大家的很多都是被妖魔化的印象,提到核,让大家首先想到的就是核爆炸、核污染、核辐射,核电站真的那么不安全,那么可怕吗?
让我们一块了解一下核电站相关知识。
家安在哪里?
核电站的选址十分苛刻,要求全部考虑万年一遇的地震作用,飞机撞击,外部爆炸,龙卷风等,结构风度大,强度高,具有足够安全性,特别是沿海选址,面临最大的自然灾害风险是超强台风和海啸,日本福岛就是因为海啸造成全厂失电导致事故,而海啸形成必有两个条件:一是深海6.5级以上地震,再则水深在1000米以上,我国沿海水深大都在200米以内,有的水域仅为20~30米。所以,中国沿海的选址是非常安全的。
啤酒与白酒的区别
会喝酒的人都知道,高度白酒很容易被点燃,而啤酒却不能,这是因为酒精浓度不一样;而核燃料中的铀也是同样的道理,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是完全不同的,核弹的纯度为90%以上,而反应堆中的核燃料一般只需要纯度5%以下,即便反应堆失控,也不会象原子弹那样爆炸。 前苏联切尔诺贝利核电事故是蒸汽爆炸,日本福岛第一核电站是氢气爆炸,都不是核爆炸。
套娃式的安全屏障
俄罗斯特产的木制玩具,一般由多个一样图案的空心木娃娃一个套一个组成,有三件套、五件套,最多可达十多个,通常为圆柱形,底部平坦可以直立,而核电站在放射性物质和环境之间也设置了至少三道以上的安全屏障,特别是三代核电站,设置双层安全壳有类似的结构,只要其中一道屏障是完整的,就不会发生放射发生物质外漏的事故。那么,究竟是怎样的一种结构呢?
第一层屏障:燃料包壳,锆合金管,长约4米、壁厚约0.6mm,是最里层的保护, 核燃料芯块是高温烧制的二氧化铀陶瓷机体,98%以上的放射性滞留于芯块中,而芯块为圆柱体,高12.5mm,直径9mm,可承受高温2000度以上,耐腐蚀,每根锆合金管可装271块芯块,两端焊接密封。
第二层屏障:压力容器, 一个立式圆筒状设备,重约256吨,高约13米,直径4米,外壁厚达20厘米,由特殊钢材制造,非常坚固,整个系统象是一个高度密闭、超坚固的高压锅。
第三层屏障:安全壳(念qiao),一个密封的高强度钢筋混凝土构筑物,90厘米厚的预应力钢筋混凝土,内衬6毫米钢板。
整个算下来其实有五层防护:陶瓷体、锆合金包管、压力容器、内衬钢板、再加两层钢筋混凝土,这样的结构一层层的套起来, 而三代核电技术,又增加了一层约1米厚的钢筋混凝土结构。可抗至少8级地震,波音737飞机的撞击。
除以上的安全屏障之外,我们的核电技术还有动与非动能设计;即全厂失电的情况的安全设计;氢气复合器的设计,监测氢气浓度,在氢气达到爆炸浓度之前,就把它化合掉;沙堆过滤器的设计,在安全壳压力升高后可以通过其过滤放射性物质后向大气排放,释放压力;压水堆型,有两回路设计,可以将辐射性物质有效的控制在安全壳内,避免外泄。三代核电技术又增加更多有效的安全屏障技术,越来越安全,越来越完善。
那么问题来了,即然这么牢固,那事故是如何发生的呢?
案例之一:前苏联切尔诺贝利核电站的厂房没有设置安全壳 ,它是上世纪早期的核电技术,堆型为沸水堆,仅有一个回路,当蒸汽管道爆炸时摧毁了厂房,造成大量放射物体的流出,所以,对社会的危害性和影响极大。
案例之二:日本福岛第一核电站,堆型也为沸水堆,仅有一个回路,由于地震海啸造成海水倒灌,全厂失电,反应堆不能有效的降温,高温导致锆水反应产生氢气,遇到氧气发生了爆炸,混凝土的安全壳坏了,但是钢结构(类似压力容器)的未坏,有放射性物质释放,但没有造成大量民众受辐射,但后续所需采取的安全保护措施会更加复杂。
通过以上的内容,是不是对核有了一些认识呢?当然,核安全还有人为因素,我们的核安全文化:核安全高于一切!人人都是核安全的一道屏障.而确保安全的程序文件、管理文件堆起来如山,培养一名高级操纵员就需要7年的时间,这些都是核安全的有效措施。
无处不在的核辐射
辐射是指以波或粒子的形式向周围空间或物质发射并在其中传播的能量的统称。按其来源可分为天然辐射和人工辐射,有史以来人们一直受着天然电离辐射源的照射,包括宇宙射线、地球放射性核素产生的辐射等;人工辐射是指与相关的人为活动引起的照射,比如:手机、电视、电脑以及微波炉都是辐射源,乘飞机从北京往返欧洲1次,相当于接受0.04毫西弗;机场安检一次为0.05—0.25微西弗;但主要是医疗照射,比如胸肺透视一次约0.02毫西弗;另外一种是疾病的放射治疗。人体正常每年所受的辐射水平按国家标准一般不超1~2毫(1毫西弗=1000微西弗)西弗,所以,虽然身边的辐射源很多,但并不意味着我们生活在危险之中。“只要将核辐射的剂量控制在一定的范围就不会对人体健康有任何影响。”
目前,核电是世界三大主力电源之一,全世界正在运营的核电机组有440多台,我国在运已达47台机组。目前,核电发电量占全球发电量10.6%,其中,法国、英国、美国、俄罗斯核电发电量占比分别为72.3%、20.4%、19.7%和17.1%,而我国核电比例仅为总发电量的3.94%。发展核电调整能源电力结构,大规模减少污染排放、实现环境治理等方面能起到很大的作用。
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