核電基本知識.doc

1、秦山核電二期擴建工程（、號機組）將更多地體現(xiàn)自主意識。整個工程建設(shè)將繼續(xù)堅持自主設(shè)計、自主建造、自主管理和自主運營的方針。該工程技術(shù)方案中強調(diào)了10項重大技術(shù)改進，即主給水系統(tǒng)隔離改進，儀控數(shù)字化改進；聯(lián)合泵房的改進；消防設(shè)計改進；設(shè)置完善的可燃氣體控制系統(tǒng)；安全殼噴淋系統(tǒng)加藥控制改進；為滿足長循環(huán)換料周期相關(guān)設(shè)計的改進；穩(wěn)壓器卸壓功能延伸；運行圖的改進；采用先進燃料組件等。同時還要進行數(shù)百項一般性改進，進一步提高核電站的安全性和經(jīng)濟性。在設(shè)備本地化方面，兩臺機組要達到本地化率70以上。 2、據(jù)悉，當前，國內(nèi)有三條技術(shù)路線在同步實施。第一條是“翻版加改進”，也就是秦山二期的600技術(shù)和嶺澳的法國310技術(shù)。第二條是通過國際招標直接引進第三代技術(shù)，主要引進法國法瑪通公司的或引進美國西屋公司的1000。第三條是自主研制發(fā)展10001500。 3、核電站對安全的要求是異乎尋常的，100的安全是常規(guī)概念，而核電仿真機是實現(xiàn)100安全的最好手段。 一家剛剛在中國市場試水的加拿大核電儀器公司的工程師對記者表示，他們的技術(shù)在我國尚處于空白。一位來自上海某設(shè)計院的工程師表示，“國內(nèi)仿真機設(shè)備商還只能提供一些較為簡單的火力發(fā)電廠仿真機。軟件設(shè)計方面似乎可行性強些，但成套的設(shè)備還無法制造”?！凹夹g(shù)是自己的、設(shè)備是別人的”現(xiàn)象還很普遍，這是整體制造業(yè)、工藝等問題造成的，不是某一方面能夠單獨完成的。 4、國務(wù)院核電自主化工作領(lǐng)導小組提出，到2020年，核電在全國發(fā)電總裝機容量中的比例要占到4%，占總發(fā)電量的6%，即核電投運規(guī)模將達到3600萬-4000萬千瓦。要實現(xiàn)這一目標，需在2004年-2015年新開工建設(shè)30臺左右的百萬千瓦級核電機組。到2020年，核電建設(shè)總投資將達到約3000億元，其中設(shè)備投資約1500億元。如果設(shè)備國產(chǎn)化率達到60%-70%，那么中國核電設(shè)備制造企業(yè)將面臨超千億元的巨大“蛋糕”。業(yè)界專家紛紛表示，核電設(shè)備產(chǎn)業(yè)的機會來了. 5、堅持發(fā)展百萬千瓦級壓水堆核電技術(shù)路線，實施中采取技術(shù)引進和自主創(chuàng)新相接合的方式。一方面，以我為主，中外合作，通過引進國際新一代百萬千瓦壓水堆核電站工程的設(shè)計和設(shè)備制造技術(shù)，作為我國下一步核電建設(shè)的主要堆型。另一方面，通過消化吸收國際先進核電技術(shù)，并再創(chuàng)新，加強自主研發(fā)，實施“大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站”重大專項，通過對引進技術(shù)的改進研發(fā)及示范電站建設(shè)，形成我國大型先進壓水堆自主品牌和知識產(chǎn)權(quán)，具備批量建設(shè)能力。與此同時，為使我國核電建設(shè)不停步，滿足電力發(fā)展需求，以現(xiàn)有成熟的二代改進型核電技術(shù)為基礎(chǔ)，通過設(shè)計改進和研發(fā)，自主建設(shè)一批百萬千瓦級壓水堆核電站。 6、國家已批準了廣東嶺澳二期、浙江秦山二期擴建、遼寧紅沿河一期和福建寧德一期工程共計12臺核電機組，裝機容量達到1210萬千瓦。7、引進美國西屋公司AP1000三代核電技術(shù)建設(shè)浙江三門和山東海陽兩個自主化依托項目，目前，項目各項準備工作正在開展中，計劃2009年3月首臺機組開工。此外，為滿足核電發(fā)展需要，廣東、福建、浙江、山東等高溫氣冷堆示范工程項目的前期工作正在積極實施中，將根據(jù)工作進展情況分批開工建設(shè)。以上項目機組共17臺，容量1940萬千瓦。 8、 在自主設(shè)計方面，國內(nèi)已形成了多家具有資質(zhì)的核蒸汽系統(tǒng)或核電工程設(shè)計隊伍。多年來，除了自主設(shè)計、建造秦山一期、二期和二期擴建工程外，嶺澳二期工程已從嶺澳一期核島設(shè)計以外方為主過渡為完全以我為主自主設(shè)計全部工程。我國已基本掌握二代改進型百萬千瓦級核電技術(shù)，具備了批量化建造的能力。 9、設(shè)備制造方面，在核電建設(shè)帶動下，近兩年來，我國核電裝備制造能力提升較快，核電安全文化和質(zhì)保理念進一步深化，已形成了以東北、四川、上海三大核電裝備制造基地，以及以第一、第二重型機械制造集團和上重集團為重點的大型鑄鍛件和壓力容器制造基地，不久將形成每年6臺套百萬千瓦核電機組主設(shè)備制造能力。通過紅沿河項目的實施，我國將具備自主加工、制造百萬千瓦級壓水堆核電機組的大部分核島設(shè)備和常規(guī)島主設(shè)備的能力，設(shè)備綜合國產(chǎn)化率將達到75%。 10、在自主建造和自主運營方面，通過多個項目的建設(shè)和運行，積累了大型核電站的工程建設(shè)和項目管理經(jīng)驗，已形成了與國際接軌的核電工程建設(shè)項目管理能力，完全具備了自主核電運行管理能力。 11、 在核能技術(shù)研發(fā)方面，建立了一批大型實驗臺架，進行了大量科研攻關(guān)和設(shè)計研究。成功建成了10MW高溫氣冷實驗堆，掌握了一批技術(shù)發(fā)明專利。熱功率65兆瓦，電功率20兆瓦的實驗快堆正在建造過程中。正在實施大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站重大專項，力爭到2013年左右，建成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的20萬千瓦模塊式高溫氣冷堆商業(yè)化示范電站，2017年左右建成大型先進壓水堆商業(yè)示范電站，將對提升我國自主創(chuàng)新能力起到重要推動作用。 12、在核電人才培養(yǎng)方面，國家有關(guān)部門正在制定核電發(fā)展人才規(guī)劃，通過重點扶持部分高等院校核學科建設(shè)，逐步建立完善的核科學技術(shù)高等教育體系，持續(xù)培養(yǎng)和輸送核工業(yè)高級專門人才；企業(yè)、高等院校及科研院所也正在抓住機遇，在科研、設(shè)計、燃料、制造、運行和維修等環(huán)節(jié)，及核電設(shè)計、核工程技術(shù)、核反應堆工程、核與輻射安全、運行管理等專業(yè)領(lǐng)域，大力加強各類人才的培養(yǎng)工作，提高待遇，做好人才儲備。 13、在鈾礦勘查和天然鈾生產(chǎn)方面，加大了國內(nèi)鈾資源勘查力度，實施“主攻地浸砂巖型鈾礦，兼顧其他經(jīng)濟型鈾礦”的勘探戰(zhàn)略，同時積極開展海外鈾礦勘查活動，爭取獲得若干鈾礦勘探權(quán)。實施天然鈾資源儲備和保護性開采方案，充分利用國內(nèi)、國外兩個市場。 14、在鈾濃縮及元件加工方面，實施立足國內(nèi)、自主生產(chǎn)的核燃料加工政策。通過自主研發(fā)鈾濃縮技術(shù)和對外合作，建設(shè)鈾濃縮分離能力。立足國內(nèi)，充分利用現(xiàn)有燃料元件生產(chǎn)南北兩個基地，實現(xiàn)壓水堆燃料元件制造和供應能力。 15、在乏燃料后處理方面，加快開展中試工程的建設(shè)和調(diào)試工作，推進乏燃料商業(yè)后處理廠技術(shù)引進談判和前期準備工作，實現(xiàn)在本世紀20年代中期，通過自主研發(fā)與積極引進國外先進技術(shù)相結(jié)合的方式建成中國第一個核電站乏燃料大型商業(yè)后處理工廠。 17、我國核電建設(shè)還面臨管理體制創(chuàng)新不足，比投資相對較高，鈾資源保障能力有待提高，高級人才現(xiàn)狀不容樂觀，發(fā)展目標和布局需要進一步調(diào)整，關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化水平不足等問題。核電建設(shè)中面臨的這些問題。 18、 五月初，江蘇神通和中廣核聯(lián)合開發(fā)的百萬千瓦壓水堆核電站安全殼隔離蝶閥樣機通過鑒定，經(jīng)過一系列試驗，鑒定專家組認為閥門的各項性能滿足了技術(shù)和相關(guān)標準要求，各項技術(shù)指標均達到國際先進水平。19、中核蘇閥和秦山核電聯(lián)合研制開發(fā)的大型壓水堆核電站七種核級閥門樣機通過鑒定。七臺核一、二級閥門樣機以秦山二期擴建項目為依托工程進行研制，專家鑒定組分別對三種核一級閥門、四種核二級閥門進行了技術(shù)鑒定，專家組和與會用戶代表認為其中的核一級高Cv值旋啟式止回閥和核二級電動彈簧式平行雙閘板閘閥的研制填補了國內(nèi)空白，達到國外同類產(chǎn)品水平。 20、為加快推動核級設(shè)備鑒定工作，五月底，中科華在南京舉行了LOCA鑒定試驗室奠基儀式，LOCA鑒定試驗室的建設(shè)對核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義(LOCA事故即壓水堆核電站一回路承壓邊界破壞所引起冷卻劑喪失事故)。裝備大型LOCA爐，可填補我國在大型設(shè)備LOCA鑒定試驗領(lǐng)域的空白；依托核電項目，發(fā)揮大型LOCA爐作用，開展大型核級設(shè)備的LOCA鑒定試驗，有利于擺脫大型核級設(shè)備依賴國外的現(xiàn)狀。目前國際最大的17立方米LOCA爐建于美國，法國、西班牙以及韓國的LOCA爐在規(guī)模和爐體尺寸上均小于美國。此次中廣核投資的LOCA鑒定試驗室系國內(nèi)首創(chuàng)，由中科華研究院負責自主研發(fā)、建設(shè)和運行，最大容積為20m3，建成后將是世界上最大的LOCA爐。鑒定條件兼顧CPR1000、AP1000以及EPR等核電技術(shù)路線對LOCA鑒定的要求，尺寸和參數(shù)可覆蓋預期需要LOCA鑒定的相關(guān)設(shè)備。試驗室預計今年12月底完成建設(shè)并投入運行，建成后將為各類、特別是大型核級設(shè)備的LOCA鑒定提供保障。 21、 KSB與上電集團將在6月底前簽署合資合同，成立合資公司，名稱為上海電氣凱士比核電泵閥有限公司，投資比例為上電集團占55%，KSB占45%，上海電氣派員出任董事長和常務(wù)副總經(jīng)理，KSB派員出任總經(jīng)理，公司地址選在上海電氣臨港重裝基地。 22、國產(chǎn)首臺100噸高阻抗電弧爐在上海順利通過鑒定。鑒定委員會審查了由西安華興與上海重型機器廠共同研制的100噸高阻抗電弧爐鑒定的技術(shù)文件和資料，并進行了充分討論，認為電弧爐經(jīng)過在上海重型機器廠20個月的運行，證明設(shè)備運行平穩(wěn)、可靠，達到了設(shè)計要求，該技術(shù)具有自主知識產(chǎn)權(quán)，居國內(nèi)領(lǐng)先水平。100噸高阻抗電弧爐的研制成功，為我國核電、石化及冶金等重大技術(shù)裝備配套的大型鑄鍛件的國產(chǎn)化打下了良好基礎(chǔ)。繼上重之后，一重也向西安華興電爐公司訂購了100噸電弧爐，現(xiàn)已試運行。目前，西安華興正在研發(fā)200噸電弧爐，以滿足重機和冶金工業(yè)的需要。 23、承擔嶺澳二期項目核電主設(shè)備制造任務(wù)的東方重機自2006年9月全面投產(chǎn)以來，用了不到2年的時間，克服困難，實現(xiàn)了核電設(shè)備國產(chǎn)化制造技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)的目標。該設(shè)備的成功制造和發(fā)運為今后核電產(chǎn)品國產(chǎn)化批量生產(chǎn)開了個好頭，對全面提升我國百萬千瓦級核電站自主設(shè)計和自主制造能力，加快推進廣東核電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，以及改善整個華南地區(qū)重裝業(yè)的水平具有深遠意義。 24、面對我國核電發(fā)展“更短的工期、更高的質(zhì)量、更低的成本”的內(nèi)在要求，2006年8月25日，來自中國核工業(yè)建設(shè)集團公司總部各部門以及中國核工業(yè)中原建設(shè)公司、中國核工業(yè)第二二建設(shè)公司、中國核工業(yè)第二三建設(shè)公司、中國核工業(yè)第二四建設(shè)公司、中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司、中國核工業(yè)第五安裝工程公司、核工業(yè)工程技術(shù)研究設(shè)計院等核電工程建設(shè)單位的主任、總經(jīng)理（院長）們匯聚北京，就企業(yè)在新一輪核電站工程建設(shè)中面臨的主要問題以及應對的主要思路和舉措進行探討。 25、面對新的核電發(fā)展機遇，中核華興建設(shè)有限公司建立了“設(shè)計土建安裝”的核電建設(shè)總承包模式和“總部事業(yè)部項目部”的企業(yè)管理模式，一改以往單純的建筑隊企業(yè)形象；中核二三建設(shè)公司在中核建設(shè)集團公司的幫助下成立了核工業(yè)工程技術(shù)研究設(shè)計院，著力發(fā)展核電建設(shè)核心技術(shù)，在核電建設(shè)國產(chǎn)化和工程技術(shù)研發(fā)方面邁出了重要步伐；中核二二建設(shè)公司、中核二四建設(shè)公司、中核中原建設(shè)公司以及第五安裝工程公司等核建企業(yè)也各自為迎接核電建設(shè)高峰做出了相應準備。26、目前，我國電力總裝機容量中，核能機組僅占其中的1.8，發(fā)電量僅占2.3。但這一局面正在逐步改變。根據(jù)國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的規(guī)劃設(shè)想，國務(wù)院核電自主化工作領(lǐng)導小組提出，到2020年，核電在全國發(fā)電總裝機容量中的比例要占到，占總發(fā)電量的，即核電投運規(guī)模將達到3600萬4000萬千瓦。要實現(xiàn)這一目標，需在2004年2015年期間新開工建設(shè)30臺左右的百萬千瓦級核電機組。 27、從核電設(shè)備制造業(yè)分析，中國核電還沒有形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。一個核電站有各種系統(tǒng)余個，需要大大小小的零配件數(shù)萬臺套，而中國目前的配套生產(chǎn)廠家非常分散，急需整合和優(yōu)化配置。這給相關(guān)企業(yè)進入核電設(shè)備產(chǎn)業(yè)帶來了機會。 秦山二期設(shè)備采購的經(jīng)驗表明，核級專用設(shè)備占設(shè)備總數(shù)量的，占設(shè)備總投資的；非核級的其它設(shè)備占總數(shù)量的，占總投資的。對于生產(chǎn)大量非核級的一般設(shè)備的企業(yè)，市場仍有很大的需求。 28、我國最大的核電基地的浙江省，把自己的目標定在了核電輔助設(shè)備制造上，如泵、閥門、風機、承壓容器、電纜、支吊架、電纜橋架、化工材料、開關(guān)柜、儀表等。徐步進認為，“這些正是現(xiàn)階段浙江省的企業(yè)具有競爭優(yōu)勢的領(lǐng)域，可以有所作為?！?例如機械行業(yè)中的杭州鍋爐廠、浙江上風公司等已承制了除氧器、冷凝器、低壓加熱器以及加熱、通風和空調(diào)設(shè)備等；浙江的泵閥、電線電纜產(chǎn)品也已用于核電站。 29、為滿足第三代核電技術(shù)的發(fā)展，上海電氣集團公司投資多億元，正在上海的臨港新城建設(shè)臨港重型機械裝備基地，專門生產(chǎn)大型核電設(shè)備，包括核島主要設(shè)備和百萬千瓦以上的汽輪機和發(fā)電機，同時還能夠生產(chǎn)20萬千瓦級高溫氣冷堆壓力容器等重型設(shè)備。該裝備基地建成后可以年產(chǎn)百萬千瓦級核電設(shè)備2.5套，將成為上海現(xiàn)代化的核電設(shè)備制造基地。63 同位素與輻射技術(shù)基本內(nèi)容分類 放射性同位素的應用是核能利用的一個重要方面。隨著核技術(shù)的發(fā)展，核反應堆、加速器的不斷建造，核燃料循環(huán)體系的建立，為放射性核素的應用提供了日益豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。另一方面，放射性核素應用研究的開展，又為更經(jīng)濟有效地利用上述設(shè)備，綜合利用這些“資源”開辟了一條新的途徑。同位素輻射技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學、資源環(huán)境、軍事科研諸多領(lǐng)域的應用已獲得了顯著的經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益。64 放射性同位素的制備 放射性同位素的制備是同位素與輻射技術(shù)應用的物質(zhì)基礎(chǔ)。目前人工放射性同位素制備大體有三種方法：在核反應堆中生產(chǎn)，用于制備豐中子同位素，簡稱堆照同位素；用帶電粒子加速器制備，多用于貧中子同位素生產(chǎn)，簡稱加速器同位素；從核燃料后處理料液中分離提取同位素，這種同位素通常稱為裂片同位素。65 放射性同位素在工業(yè)上的應用工業(yè)同位素示蹤 放射性同位素的探測靈敏度極高，這是常規(guī)的化學分析無法比擬的。利用微量同位素動態(tài)追蹤物質(zhì)的運動規(guī)律是放射性示蹤不可替代的優(yōu)勢。目前，這一技術(shù)已廣泛用于石油、化工、冶金、水利水文等部門，并取得顯著的經(jīng)濟效益。同位素電池 放射性同位素在進行核衰變時釋放的能量，可以用作制造特種電源同位素電池。這種電池是目前人類進行深空探索唯一可用的能源?？臻g同位素電池（如钚-238電池）的特點是：不需對太陽定向，小巧緊湊，使用壽命長。同位素監(jiān)控儀表 放射性同位素放出的射線作為一種信息源可取得工業(yè)過程中的非電參數(shù)和其他信息。根據(jù)這一原理制作的各種同位素監(jiān)控儀表，如料位計、密度計、測厚儀、核子秤、水分計、射線探傷機和離子感煙火災報警器等可用來監(jiān)控生產(chǎn)流程，實現(xiàn)無損檢測，以及探知火情等。輻射加工方面 輻射加工是利用電離輻射作為一種先進的手段對物質(zhì)和材料進行加工處理的一門技術(shù)。這種加工方式目前已在交聯(lián)線纜、熱縮材料、橡膠硫化、泡沫塑料、表面固化、中子嬗變摻雜單晶硅、醫(yī)療用品消毒、食品輻照保藏以及廢水、廢氣處理等領(lǐng)域取得顯著成效，形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。66 同位素在農(nóng)業(yè)上的應用輻射育種 輻射育種，是利用射線等射線誘發(fā)作物基因突變，獲得有價值的新突變體，從而育成優(yōu)良品種。我國輻射突變育種的成就突出育成的新品種占世界總數(shù)的四分之一。特別是根、棉、油等作物的推廣，取得了顯著的增產(chǎn)效果。示蹤技術(shù)方面 同位素示蹤在農(nóng)業(yè)中的應用主要是從事肥料與農(nóng)藥的效用和機理、有害物質(zhì)的分解與殘留探測、畜牧獸醫(yī)研究以及農(nóng)用水利方面檢查測定堤壩、水庫的泄漏等。另外還可以用于生物固氮、家畜疾病診斷及其妊娠預測等方面的研究。昆蟲輻射不育 昆蟲受到電離輻射照射可使昆蟲喪失生殖能力，從而降低害蟲的數(shù)量，進一步達到防治甚至根除害蟲的目的。昆蟲輻射不育是一種先進的生物防治方法，不存在農(nóng)藥的環(huán)境污染問題。國外使用該技術(shù)在大面積根除地中海果蠅以及抑制非洲彩蠅方面取得了重大成果。而我國用此法對玉米螟、小菜蛾、柑桔大實蠅等害蟲的輻射不育研究，也取得了較好的防治效果。食品輻照保藏 食品輻照保藏，就是利用電離輻射對食品進行照射，以抑制發(fā)芽、殺蟲滅菌、延長貨架期和檢疫處理等，從而達到保存食品的目的。經(jīng)輻照徹底滅菌的食品是宇航員和特種病人最為理想的食品。目前，國外食品輻照已作為預防食源性疾病和開展國際農(nóng)產(chǎn)品檢疫的一種有效手段。核醫(yī)學診斷與癌癥放射性治療 核醫(yī)學診斷是根據(jù)放射性示蹤原理對患者進行疾病檢查的一種診斷方式。在臨床上可分為體內(nèi)診斷和體外診斷。體內(nèi)診斷是將放射性藥物引入體內(nèi)，用儀器進行臟器顯像或功能測定。體外診斷是采用放射免疫分析方法，在體外對患者體液中生物活性物質(zhì)進行微量分析。我國每年約有數(shù)千萬人次進行這種核醫(yī)學診斷。 電離輻射具有殺滅癌細胞的能力。目前，放射治療是癌癥治療三大有效手段之一，70%以上癌癥患者都需要采用放射治療。放射治療可分為外部遠距離照射、腔內(nèi)后裝近程照射、間質(zhì)短程照射和內(nèi)介入照射等。 67 體內(nèi)放射性藥物治療是近來頗受醫(yī)學界關(guān)注的臨床手段。單克隆抗體與放射性核素結(jié)合生成的導向藥物（“生物導彈”），可能為惡性腫瘤的內(nèi)照射治療提供一種新的有效途徑。 核電站史上最著名的三次事故 I： 前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故切爾諾貝利事故是至今為止核電站發(fā)生的最大的核事故，也是核設(shè)施發(fā)生的最大核事故。核電站發(fā)生了切爾諾貝利這樣的事故，是否還能說核電站是清潔安全的能源呢？回答是肯定的。切爾諾貝利事故不能改變核電站是清潔安全能源的結(jié)論。目前，人們從切爾諾貝利事故中吸取了教訓，提高了核電站的固有安全性，加強全體員工的安全文化素養(yǎng)，完善事故應急體系。核電站的整體安全性較以前進一步提高，切爾諾貝利事故后核電站負荷因子逐年有所提高就說明這一點。但切實的吸取切爾諾貝利事故的教訓，對核能和核技術(shù)的發(fā)展十分必要。切爾諾貝利事故是核電站發(fā)生的最大的災難性事故。1986年4月25日原蘇聯(lián)切爾諾貝利第4號機組在低功率工作試驗過程中，形成失控性不穩(wěn)定狀況，進而引起爆炸和起火，反應堆遭受嚴重破壞，大量放射性氣體和氣溶膠向環(huán)境釋放。在事故后第10天，火被撲滅，放射性物質(zhì)釋放隨后停止。在事故后4個月內(nèi)死亡 30人，均為電廠工作人員或消防隊員。其中28人因輻射致死，另外2人分別死于爆炸和燒傷。499人住院觀察，其中237人開始被檢查有急性放射病癥狀，最后診斷為急性放射病者為134人。沒有公眾成員受到足以產(chǎn)生急性放射病的高劑量。事故后約有116萬人立即從反應堆周圍地區(qū)撤離。1986年后還有約 22萬人從受影響地區(qū)遷走。從反應堆釋放的放射性核素主要是碘-131、銫-134和銫-137，其半衰期相應為8天、2年和30年。事故后受影響較大的人員的平均劑量是：對 24萬清理恢復人員約100mSv，對11萬6千撤離人員約為30mSv；對事故后繼續(xù)居住在污染區(qū)的人在第一個十年中約10mSv。最大劑量可能高1個數(shù)量級。對這些人群組可能產(chǎn)生的輻射隨機效應，即遠期影響，聯(lián)合國原子能輻射效應科學委員會在研究和分析已有資料的基礎(chǔ)上得出的結(jié)論是：“除童年被照人員兒童可觀察到甲狀腺癌增加外，在切爾諾貝利事故14年后沒有發(fā)現(xiàn)與電離輻射相關(guān)的主要公眾健康影響。沒有觀察到與電離輻射可能有關(guān)系的總的癌癥發(fā)生率或死亡率的增加；甚至在事故清理工作人員或兒童中，作為輻射照射最靈敏的指標之一的白血病也沒有增高。在與電離輻射相關(guān)的其他的非腫瘤疾?。ㄜ|體的或神經(jīng)性的）方面，沒有增加的科學證據(jù)。”在白俄羅斯、俄羅斯和烏克蘭之外的其他歐洲地區(qū)，在事故后第一年最大為1mSv，隨后逐年減小。一生中所受劑量為第一年的25倍。天然本底輻射產(chǎn)生的年劑量世界平均值為24mSv，變化范圍約一個數(shù)量級?？梢娚鲜鰟┝康挠绊懯呛苄〉?。輻射對自然環(huán)境的直接影響。切爾諾貝利事故后，再生物體個體中和種群中觀察到了損害現(xiàn)象。在隨后的225年里，種群得到了恢復。沒有觀察到對動物種群或生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)嚴重影響?？赡艿拈L期遺傳學影響及其意義有待研究。切爾諾貝利核電事故是在特定堆型和條件下發(fā)生的，但由此引伸出來的經(jīng)驗教訓則是具有普遍意義的。切爾諾貝利核電站是壓力管式石墨慢化沸水堆。從安全觀點看，反應堆設(shè)計就存在問題，反應堆的物理特性使得有可能出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，而世界上大多數(shù)國家包括我國在采用的壓水堆和沸水堆是不存在這種弱點的。切爾諾貝利事故是在進行電控制系統(tǒng)實驗室發(fā)生的。沒有通知操縱人員要進行這些試驗，他們也不了解所進行的試驗可能引起反應堆爆炸。另外，他們又不遵守已制定的運行程序，關(guān)閉重要的控制系統(tǒng)，使得反應堆處于不穩(wěn)定狀態(tài)。功率突然上升引起蒸汽爆炸，導致反應堆容器破裂，劇烈地元件蒸汽相互作用使得反應堆和反應堆建筑物完全破壞，大量石墨燃燒一直延續(xù)10天。從而導致大量放射性物質(zhì)的釋放?？傊?，這種類型反應堆固然有安全性的缺陷，和各類人員安全文化素養(yǎng)等因素組合起來，使得反應堆在幾秒鐘內(nèi)完全被破壞。值得指出的是三哩島事故時堆芯也被嚴重損壞，但由于存在安全殼故只有微量放射性核素釋放到環(huán)境中。三哩島事故說明人因、人機接口和長期有效包容的重要性。切爾諾貝利事故表明不合格的縱深防御的可能后果以及管理的重要性，如有效的審管系統(tǒng)和安全文化素養(yǎng)等。三哩島事故和切爾諾貝利事故后，人們?yōu)榱宋∈鹿实慕逃?，不斷的改進核電站的安全性。20年來，核電站的安全性有了明顯的提高。表現(xiàn)在：世界核電廠營運者聯(lián)合會（WANO）統(tǒng)計的核電廠平均容量因子從1980年的627，增加到1997年的816。反應堆機組事件次數(shù)從1985年的238機組降到 1998年的004機組。一些安全性更好的新的設(shè)計已經(jīng)完成，如西屋公司的AP600壓水堆和通用電器公司的先進沸水堆等。提高核電站的安全性和可靠性已成為核電站研究和發(fā)展的主要課題，主要是兩個方面：1、進一步減小堆芯嚴重損傷的可能性。2、加強在事故時包容放射性物質(zhì)的機制。改進的和新一代的核電站比現(xiàn)行核電站更安全。切爾諾貝利事故的另一教訓是缺乏透明度和事故應急計劃問題。在切爾諾貝利核電站發(fā)生事故前，周圍居民被告知，核電站是絕對不可能發(fā)生事故的。俄羅斯科學家伊林院士在所著切爾諾貝利：神秘和現(xiàn)實一書中提到，這起事故最初是保密的。生活在那些受影響地區(qū)的居民，主要從傳聞而不是從權(quán)威性報道中知道這起事故的。原蘇聯(lián)境外有關(guān)這起事故的第一個證據(jù)，來自北歐國家的放射性測量結(jié)果，表明存在放射性意外增加。過去告訴人們不可能發(fā)生的事故，現(xiàn)在發(fā)生了。提供給公眾的不完整的信息，有時甚至是嚴重歪曲事實的信息，增加了心理上的反應。從而導致嚴重的社會和心理失調(diào)。這種反應表現(xiàn)為心理失調(diào)、緊張和焦慮。產(chǎn)生心理影響和因素主要是社會因素。影響的大小在很大程度上取決于個人的知識和情緒等因素。因此，增加與安全相關(guān)問題的透明度，在平時采取切實的措施使公眾理解輻射照射及其效應，并與傳媒保持良好的溝通是十分重要的。但這決不是簡單的科普，而是需要不斷研究的核電的可能接受性問題。切爾諾貝利事故是在沒有國家應急準備的情況下發(fā)生的，雖然有些輻射防護部門已制定了有關(guān)事故干預的準則，但實際上沒有起作用。事故后，前蘇聯(lián)當局采取了許多措施，避免了部分可防止的劑量。但由于沒有制定國家事故應急計劃，使得一些應該可以防止的劑量沒有能夠避免。在4月30日政府委員會上有人提出禁止使用局部地區(qū)生產(chǎn)的牛奶，但沒有形成決定。5月2日有人向國家領(lǐng)導人提出這一問題，仍然沒有作出決定。5月3日衛(wèi)生部才提出有關(guān)牛奶中放射性物質(zhì)的標準。5月5日衛(wèi)生部長要求衛(wèi)生機構(gòu)盡可能采取穩(wěn)定碘阻滯措施。為此需要135噸碘化鉀，但工廠在二個月內(nèi)只能生產(chǎn)90噸，在基輔只有45噸可供使用。伊林在切爾諾貝利：神秘和現(xiàn)實一書中描述了有關(guān)情況。在事故后，甚至從中央到地方的醫(yī)務(wù)人員，也不很了解在發(fā)生核事故后如何保護公眾，什么是劑量限值和碘預防藥。他認為如果及時采取下述3項措施：1、禁止食入131I濃度超過干預水平的食品；2、及時有效地組織服用碘阻滯預防藥物；3、當煙云通過時采取防止吸入的措施。就可以使 131I對甲狀腺產(chǎn)生的劑量減少99。由此可見，制定完善的、可操作性強的事故應急計劃是必要的。即使發(fā)生像切爾諾貝利這樣的事故，如果按照預先制定的應急計劃采取相應的防護措施避免一切可防止的劑量，也可把損失降低?？傊?，切爾諾貝利事故的教訓是深刻的。切爾諾貝利事故是在特定堆型和條件下發(fā)生的，即反應堆可能出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)并沒有安全殼，這是造成事故的根本原因；操作人員粗暴的違反安全操作規(guī)程則是造成事故的直接原因。由于沒有預先制定應急計劃，使得可以防止的照射沒有被防止。切爾諾貝利事故后，人們從事故中吸取了教訓。進一步提高了反應堆的固有安全性，各級工作人員安全文化素養(yǎng)得到了進一步培育，事故應急體系也更完善了。這就使得當前的核電站比以前的更安全了，今后的核電站將是更為清潔安全的能源。68、核電站史上最著名的三次事故 II： 美國三哩島核電站事故1979年三哩島核泄漏事故，通常簡稱“三哩島事件”，是1979年3月28日發(fā)生在美國賓夕法尼亞州薩斯奎哈的一次嚴重放射性物質(zhì)泄漏事故。編輯事故經(jīng)過當天凌晨4時半，三哩島核電站95萬千瓦水堆電站二號反應堆主水泵停轉(zhuǎn)，輔助水泵按照預設(shè)的程序啟動，但是由于輔助回路中一道閥門在此前的例行檢修中沒有按規(guī)定打開，導致輔助回路沒有正常啟動，二回路冷卻水沒有按照程序進入蒸汽發(fā)生器，熱量在堆心聚集，堆心壓力上升。堆心壓力的上升導致減壓閥開啟，冷卻水流出，由于發(fā)生機械故障，在堆心壓力回復正常值后堆心冷卻水繼續(xù)注入減壓水槽，造成減壓水槽水滿外溢。一回路冷卻水大量排出造成堆心溫度上升，待運行人員發(fā)現(xiàn)問題所在的時候，堆心燃料的47%已經(jīng)融毀并發(fā)生泄漏，系統(tǒng)發(fā)出了放射性物質(zhì)泄漏的警報，但由于當時警報蜂起，核泄漏的警報并未引起運行人員的注意，甚至時候無人能夠回憶起這個警報。直到當天晚上8點，二號堆一二回路均恢復正常運轉(zhuǎn)，但運行人員始終沒有察覺堆心的損壞和放射性物質(zhì)的泄漏。此后，賓州州長出于安全考慮于3月30日疏散了核電站5英里范圍內(nèi)的學齡前兒童和孕婦，并下令對事故堆心進行檢查。檢查中才發(fā)現(xiàn)堆心嚴重損壞約20噸二氧化鈾堆積在壓力槽底部，大量放射性物質(zhì)堆積在圍阻體，少部分放射性物質(zhì)泄漏到周圍環(huán)境中。編輯事故后果事故后，有關(guān)機構(gòu)對周圍居民進行了連續(xù)跟蹤研究，研究結(jié)果顯示 1. 在以三哩島核電站為圓心的50英里范圍內(nèi)的220萬居民中無人發(fā)生急性輻射反應 2. 周圍居民所受到的輻射相當于進行了一次胸部透視的輻射劑量 3. 三哩島核泄漏事故對于周圍居民的癌癥發(fā)生率沒有顯著性影響 4. 三哩島附近未發(fā)現(xiàn)動植物異?，F(xiàn)象 5. 當?shù)剞r(nóng)作物產(chǎn)量未發(fā)生異常變化但是，泄漏事故造成核電站二號堆嚴重損毀，直接經(jīng)濟損失達10億美元之巨編輯事故影響三哩島核泄漏事故是核能史上第一起堆心融化事故，自發(fā)生至今一直是反核人士反對核能應用的有力證據(jù)；三哩島核泄漏事故雖然嚴重，但未造成嚴重后果，究其原因在于圍阻體發(fā)揮了重要作用，凸現(xiàn)了其作為核電站最后一道安全防線的重要作用；在整個事件中，運行人員的誤操作和機械故障是重要的原因，提示人們，核電站運行人員的培訓、面對緊急事件的處理能力、控制系統(tǒng)的友好性等細節(jié)對核電站的安全運行有著重要影響。 核電站史上最著名的三次事故 III：日本東海村核電站事故1999年9月30日，位于日本茨城縣東海村的一家核燃料加工公司JCO東海事業(yè)所的試驗樓發(fā)生一起重大核泄漏事故，3名工作人員直接受到核輻射傷害，最終導致2人死亡。這次核事故是日本歷史上首次發(fā)生的核裂變臨界狀態(tài)下嚴重事故，被評為核子輻射外泄事故中的五級，僅次于前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故評定的七級，這意味著，這將會成為繼一九八六年烏克蘭（當時屬蘇聯(lián)）切爾諾貝爾核電站事故之后第三個最嚴重的核子事故，其嚴重性等同于一九七九年的美國三哩島核電站事故。事故原因：根據(jù)過去的紀錄，重大的核子事故都是在不斷進行核子連鎖反應的反應堆中發(fā)生的，切爾諾貝爾如是，三哩島也如是。東海村事故的獨特之處在于，它發(fā)生在沒有反應堆的核原料處理廠內(nèi)，是核原料沉淀缸內(nèi)發(fā)生了按照設(shè)計決不會發(fā)生的自持式連鎖反應。連鎖反應是核子裂變中的特定現(xiàn)象，不受控的連鎖反應是為核爆炸，而受控的連鎖反應，就是反應堆中的反應，可以發(fā)電，或供研究。使裂變物質(zhì)在特定條件下實現(xiàn)自持連鎖反應的所需的最少裂變物質(zhì)的數(shù)量，是為臨界質(zhì)量。這是核子設(shè)備的重要參數(shù)之一，可從幾公斤到幾百公斤。只要不超過臨界質(zhì)量，連鎖反應就不會發(fā)生。發(fā)生事故的JCO核原料加工廠的加工工作，是要把鈾濃縮至百分之十九，然后再把呈液體狀的產(chǎn)品交給另一家工廠進一步濃縮，以供一個作實驗用的高增殖反應堆使用。生產(chǎn)流程的一個環(huán)節(jié)，是把已進行了一定程度濃縮的粉末狀八氧化三鈾加入硝酸中，形成鈾溶液。溶液然后注入儲存塔內(nèi)以待進行足夠的化學反應，待一定時間之后，溶液再通過管道注入沉淀缸內(nèi)，最后成品就是缸內(nèi)的沉淀物。事故就是在沉淀缸內(nèi)發(fā)生的。造成事故的原因真?zhèn)€匪夷所思。按照設(shè)計，為了避免發(fā)生出現(xiàn)超過臨界質(zhì)量，注入缸內(nèi)的原料都必須經(jīng)由管道輸送，以監(jiān)察數(shù)量。通常，沉淀缸內(nèi)最多只會注入臨界質(zhì)量的四分之一至三分之一的鈾。JCO核原料加工廠沉淀缸的上限因而限為二點四公斤。然而，負責向沉淀缸注入原料的那名工人，竟然是以不銹鋼桶承載鈾溶液注入內(nèi)（工人有時直接在不銹鋼桶內(nèi)溶解八氧化三鈾），而且注入了七桶共十六公斤之多，是為限制量的六點六倍。缸內(nèi)的鈾一下子超過臨界質(zhì)量約達一倍！一道藍光從缸內(nèi)閃出，自持的連鎖反應發(fā)生了，中子輻射外泄。這名工人立即倒下，外面兩名工人冒死把他拉出來，三人都受嚴重輻射受傷。切爾諾貝利核電站位于前蘇聯(lián)基輔市北130公里的地方，是前蘇聯(lián)1973年開始修建，1977年啟動的最大的核電站。 1986年4月25日，切爾諾貝利核電站的4號動力站開始按計劃進行定期維修。然而由于連續(xù)的操作失誤，4號站反應堆狀態(tài)十分不穩(wěn)定。1986年4月26 日對于切爾諾貝利核電站來說是悲劇開始的日子。凌晨1點23分，兩聲沉悶的爆炸聲打破了周圍的寧靜。隨著爆炸聲，一條30多米高的火柱掀開了反應堆的外 殼，沖向天空。反應堆的防護結(jié)構(gòu)和各種設(shè)備整個被掀起，高達2000的烈焰吞噬著機房，熔化了粗大的鋼架。攜帶著高放射性物質(zhì)的水蒸氣和塵埃隨著濃煙升 騰、彌漫，遮天蔽日。雖然事故發(fā)生6分鐘后消防人員就趕到了現(xiàn)場，但強烈的熱輻射使人難以靠近，只能靠直升飛機從空中向下投放含鉛（Pb）和硼（B）的沙 袋，以封住反應堆，阻止放射性物質(zhì)的外泄。 切爾諾貝利核電站事故帶來的損失是慘重的，爆炸時泄漏的核燃料濃度高達60，且直至事故發(fā)生10晝夜后反應堆被封存，放射性元素一直超量釋放。事故發(fā)生 3天后，附近的居民才被匆匆撤走，但這3天的時間已使很多人飽受了放射性物質(zhì)的污染。在這場事故中當場死亡2人，至1992年，已有700O多人死于這次 事故的核污染。這次事故造成的放射性污染遍及前蘇聯(lián)15萬平方公里的地區(qū)，那里居住著6945萬人。由于這次事故，核電站周圍30公里范圍被劃為隔離 區(qū)，附近的居民被疏散，莊稼被全部掩埋，周圍7千米內(nèi)的樹木都逐漸死亡。在日后長達半個世紀的時間里，10公里范圍以內(nèi)將不能耕作、放牧；10年內(nèi)100 公里范圍內(nèi)被禁止生產(chǎn)牛奶。不僅如此，由于放射性煙塵的擴散，整個歐洲也都被籠罩在核污染的陰震中。臨近國家檢測到超常的放射性塵埃，致使糧食、蔬菜、奶 制品的生產(chǎn)都遭受了巨大的損失。核污染給人們帶來的精神上、心理上的不安和恐懼更是無法統(tǒng)計。事故后的7年中，有7000名清理人員死亡，其中13是自 殺。參加醫(yī)療救援的工作人員中，有40的人患了精神疾病或永久性記憶喪失。時至今日，參加救援工作的834萬人中，已有55萬人喪生，匕萬人成為殘 疾，30多萬人受放射傷害死去。 核電雖然是目前最新式、最“干凈”，且單位成本最低的一種電力資源，但由于可能的核泄漏事故造成的核污染卻也給人類帶來了前所未有的災難。迄今為止，除了 切爾諾貝利核泄漏事故以外，英國北部的塞拉菲爾核電站、美國的布朗斯菲爾德核電站和三喱島核電站都發(fā)生過核泄漏事故。除此之外，在世界海域還發(fā)生過多次核 潛艇事故。這些散布在陸地、空中和沉睡在海底的核污染給人類和環(huán)境帶來的危害遠不是報道的數(shù)字能夠劃上句號的，因為核輻射的潛伏期長達幾十年。 1986年4月26日，世界上最嚴重的核事故在蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生。烏克蘭基輔市以北130公里的切爾諾貝利核電站的災難性大火造成的放射性物質(zhì)泄 漏，污染了歐洲的大部分地區(qū)，國際社會廣泛批評了蘇聯(lián)對核事故消息的封鎖和應急反應的遲緩。在瑞典境內(nèi)發(fā)現(xiàn)放射物質(zhì)含量過高后，該事故才被曝光于天下。 切爾諾貝利核電站是前蘇聯(lián)最大的核電站，共有4臺機組。4月，在按計劃對第4機組進行停機檢查時，由于電站人員多次違反操作規(guī)程，導致反應堆能量增加。 26日凌晨，反應堆熔化燃燒，引起爆炸，沖破保護殼，廠房起火，放射性物質(zhì)源源泄出。用水和化學劑滅火，瞬間即被蒸發(fā)，消防員的靴子陷沒在熔化的瀝青中。 1、2、3號機組暫停運轉(zhuǎn)，電站周圍30公里宣布為危險區(qū)，撤走居民。事故發(fā)生時當場死2人，遭輻射受傷204人。5月8日，反應堆停止燃燒，溫度仍達 300；當?shù)剌椛鋸姸茸罡邽槊啃r15毫倫琴，基輔市為0.2毫倫琴，而正常值允許量是0.01毫倫琴。瑞典檢測到放射性塵埃，超過正常數(shù)的100倍。 西方各國趕忙從基輔地區(qū)撤出各自的僑民和游客，拒絕接受白俄羅斯和烏克蘭的進口食品。原蘇聯(lián)官方4個月后公布，共死亡31人，主要是搶險人員，其中包括一 名少將；得放射病的203人；從危險區(qū)撤出13.5萬人。1992年烏克蘭官方公布，已有7000多人死亡于本事故的核污染。 5月9日，國際原子能機構(gòu)總干事布利克斯應蘇聯(lián)政府邀請，乘直升飛機從800米高空察看核電站的情況，他認為這是迄今為止世界上最嚴重的一次核事故。 災后兩年之中，26萬人參加了事故處理，為4號核反應堆澆了一層層混凝土，當成“棺材”埋葬起來。清洗了2100萬平方米“臟土”，為核電站職工另建了斯 拉烏捷奇新城，為撤離的居民另建2.1萬幢住宅。這一切，包括發(fā)電減少的損失，共達80億盧布(約合120億美元)。烏克蘭政府已作出永遠關(guān)閉該電站的決 定。 白俄羅斯共和國損失了20%的農(nóng)業(yè)用地，220萬人居住的土地遭到污染，成百個村鎮(zhèn)人去屋空。烏克蘭被遺棄的禁區(qū)成了盜賊的樂園和野馬的天堂，所有珍貴物 品均被盜走，也因此將污染擴散到區(qū)外。靠近核電站7公里內(nèi)的松樹、云杉凋萎，1000公頃森林逐漸死亡。30公里以外的“安全區(qū)”也不安全，癌癥患者、兒 童甲狀腺患者和畸形家畜急劇增加；即使80公里外的集體農(nóng)莊，20%的小豬生下來也發(fā)現(xiàn)眼睛不正常。上述怪癥都被稱為“切爾諾貝利綜合癥”。 土地、水源被嚴重污染，成千上萬的人被迫離開家園。切爾諾貝利成了荒涼的不毛之地。10年后，放射性仍在繼續(xù)危脅著白俄羅斯、烏克蘭和俄羅斯約800萬人的生命和健康。專家們說，切爾諾貝利事故的后果將延續(xù)一百年。 核電站優(yōu)點:1.核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，因此核能發(fā)電不會造成空氣污染。 2.核能發(fā)電不會產(chǎn)生加重地球溫室效應的二氧化碳。 3.核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，沒有其他的用途。 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運輸與儲存都很方便，一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機就可以完成運送。 5.核能發(fā)電的成本中，燃料費用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國際經(jīng)濟情勢影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。 核電站缺點:1.核能電廠會產(chǎn)生高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，雖然所占體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對相當大的政治困擾。 2.核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏，故核能電廠的熱污染較嚴重。 3.核能電廠投資成本太大，電力公司的財務(wù)風險較高。 4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉(zhuǎn)。 5.興建核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭。 6.核電廠的反應器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會對生態(tài)及民眾造成傷害。71核電站史上最著名的事故 ： 英國溫斯克爾（Windscale）核電站事故1957年10月10日，位于英國西北沿海地區(qū)的溫斯克爾钚反應堆正在進行常規(guī)的保養(yǎng)操作，已經(jīng)降低了反應堆周圍冷氣的流速，以便使石墨緩速劑升溫，并調(diào)整因中子轟擊而雜亂了的晶體。該廠的一個工人檢查了溫度監(jiān)測裝置，看來一切正常。但是他卻沒有注意到不受該安全裝置監(jiān)測的反應堆的一個部位已經(jīng)過熱，那個部位的燃料棒由于高熱而起火并立刻爆燒起來?？茖W家和工人們立刻沖到現(xiàn)場，企圖用二氧化碳去熄滅蔓延開來的火勢，但這卻是徒勞的。最后有人不顧可能會發(fā)生嚴重爆炸的危險提出用水滅火，這才終于撲滅了大火。其時，濃重的放射性氣體煙云已從反應堆超載冷卻塔（overloadedcooling tower）中逃逸出來，并在400平方英里的范圍內(nèi)擴散。僥幸的是，該地區(qū)主要是人煙稀少的草原，附近的居民并未受到具有危險程度的輻照。但是，英國原子能管理委員會派出的審查員們直到事故發(fā)生34小時之后才想起要去檢查在受污染的草原上放牧的奶牛的奶質(zhì)。而當他們檢查牛奶時，發(fā)現(xiàn)其中的放射性略高于公認的安全標準。為慎重起見，牛群被牽出了草原，并暫停分發(fā)溫斯克爾附近的1150個牛奶場生產(chǎn)的牛奶。事故后生產(chǎn)出來的數(shù)以千計加侖的牛奶只好傾入海洋。這起已被公開調(diào)查的事故，引起人們對核能公害的警惕。目前世界各地的核能發(fā)電反應堆約有四百四十個，總裝機容量約353,000兆瓦或353千兆瓦。用作商業(yè)運行的反應堆主要包括 :72 1. 壓水式反應堆(壓水堆) 壓水式反應堆是輕水反應堆的一種，利用普通水作為冷卻劑及慢化劑。壓水式反應堆有一個主冷卻劑回路(一回路)，冷卻水會在超過150巴 (1巴=100千帕) 的高壓下流過反應堆堆芯，并帶出核裂變產(chǎn)生的熱能，然后流入蒸汽發(fā)生器，通過熱交換，在二回路產(chǎn)生蒸汽，以推動渦輪發(fā)電機，把熱能轉(zhuǎn)化為電力。在運作期間，一回路的水溫會高達攝氏300度以上，并保持150巴以上的高壓，以防沸騰。 2. 沸水式反應堆(沸水堆) 沸水式反應堆是輕水反應堆的一種，這種反應堆和壓水式反應堆相似，均利用普通水作為冷卻劑及慢化劑，但沸水式反應堆只有一個連接反應堆和渦輪機的回路，且沒有裝設(shè)蒸汽發(fā)生器。反應堆的水會維持約75巴的低壓，令水可以在大約攝氏285度時沸騰。反應堆所產(chǎn)生的蒸汽會經(jīng)過堆芯上方的蒸汽分離器，然后直接送到渦輪機。離開渦輪機的蒸汽會經(jīng)過冷凝器，凝結(jié)為液態(tài)水(給水)，然后回流至反應堆，俾能再次轉(zhuǎn)化為蒸汽。 3. 重水壓水式反應堆(CANDU) CANDU是重水壓水式反應堆的一種，以天然鈾燃料(U-238)運作，并以重水(D2O)作為冷卻劑及慢化劑。CANDU是CANada Deuterium Uranium的簡稱，CANDU 反應堆可在運作期間更換燃料。 4. 壓力管式石墨慢化沸水反應堆(RBMK) RBMK是前蘇聯(lián)設(shè)計的一種以普通沸水為冷卻劑、以石墨為慢化劑的壓力管式反應堆?？梢詫崿F(xiàn)不停堆更換燃料。切爾諾貝爾核事故便涉及這種反應堆。采 用 壓 水 式 反 應 堆 的 核 電 站 采用壓水式反應堆的核電站基本分為核島、常規(guī)島和核電站其他部分。由反應堆產(chǎn)生的核能會通過在核島內(nèi)的蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽，而核島所供應的蒸汽會推動常規(guī)島內(nèi)的渦輪發(fā)電機發(fā)電。核電站其他部分則包括站內(nèi)的輔助設(shè)備及附屬設(shè)施等。 核島內(nèi)的反應堆會進行核裂變，并產(chǎn)生熱力，熱力由一回路內(nèi)的高壓水帶到蒸汽發(fā)生器(即熱交換器)，蒸汽發(fā)生器會將二回路給水轉(zhuǎn)化為約 67巴(或 6 700千帕)的高壓蒸汽，再經(jīng)過蒸氣管送到常規(guī)島，以推動渦輪發(fā)電機。 在常規(guī)島內(nèi)，蒸汽會經(jīng)過多級渦輪機，然后進入冷凝器。冷凝器再將蒸汽冷卻成水，即凝結(jié)水(冷凝器的冷卻水由泵房以海水泵從海中抽取)。從冷凝器流出的凝結(jié)水(即給水)會泵回核島內(nèi)的蒸汽發(fā)生器，然后再次轉(zhuǎn)化為蒸汽。在這過程中，蒸氣會將渦輪發(fā)電機作高速轉(zhuǎn)動(廣東核電站及嶺澳核電站所采用的渦輪發(fā)電機的額定轉(zhuǎn)速為每分鐘三千轉(zhuǎn))，從而產(chǎn)生電力及完成整個能源轉(zhuǎn)化過程。 再生系數(shù)與臨界狀態(tài)為了進一步說明問題，我們先了解兩個基本概念。一是再生系數(shù)，我們把某代中子數(shù)對于上一代中子數(shù)之比稱為再生系數(shù)，用K來表示。如果裂變產(chǎn)生100個中子（第一代中子），經(jīng)過慢化再引起下一次裂變，若產(chǎn)生102個中子（第二代中子），那些，再生系數(shù)K1.02。二是臨界狀態(tài)，把K1需要的最小的裂變?nèi)剂蠑?shù)量叫做臨界質(zhì)量。當K1時，中子數(shù)保持不變，鏈式反應可繼續(xù)進行下去每秒鐘內(nèi)發(fā)生恒定的裂變數(shù)，每次裂變放出的能量也一定，這表明反應的功率保持一定水平不變。當K1時，中子數(shù)越來越多，功率在增加，這個狀態(tài)稱為超臨界狀態(tài)。當K1時，中子數(shù)越來越少，功率也在下降，直到停堆，這種狀態(tài)稱為次臨界狀態(tài)。作為核電站反應堆的工作主要是上述的三種狀態(tài)。K1的臨界狀態(tài)是預先設(shè)計所希望的。K1的次臨界狀態(tài)，會造成停堆，自然沒有什么危險性。有危險性的主要是超臨界狀態(tài)。當再生系數(shù)Kl.0065時，反應堆的功率會急劇上升而難以控制。這種狀態(tài)稱為瞬發(fā)臨界。這在運行中是必須避免的。一個超瞬發(fā)臨界的反應堆和原子彈是大不相同的。因為在沒有約束的情況下，當功率上升，產(chǎn)生大量的熱能時，熱膨脹和機械解體就會使核燃料迅速分散，整個反應堆很快降到次臨界狀態(tài)（K 1）。所以絕不會發(fā)生像原子彈爆炸甚至化學炸藥爆炸那樣的事件，但可能發(fā)生一回路蒸汽爆破和大面積放射性污染。這仍然是非常嚴重的事故。反應堆內(nèi)積累的裂變產(chǎn)物，是反應堆潛在的主要危險。它所包含的200多種放射性同位素，放射性強度都很大。例如，一座10，000千瓦的反應堆運行三個月后，它積累的裂變產(chǎn)物的放射性，在停堆24小時后測量，約相當于10噸鐳，或1，000萬居里。如果地面污染0.2居里米2，居民就要立即撤離，如果地面污染103居里米2，就長期不能種莊稼或放牧，由此可見，這種潛在的危險性是多么大。如果這樣大量的放射性全部擴散到環(huán)境中去，周圍的居民將受到強烈的照射，其后果也是極為嚴重的。因此，核電站的主要危險來自可能導致大量放射性物質(zhì)逸散的重大事故。反應堆的安全性包含有兩方面內(nèi)容，一是反應堆固有的安全性，二是為了反應堆的正常運行和安全而引入的控制系統(tǒng)和防護措施。 反應堆安全控制系統(tǒng)現(xiàn)在我們來說明為了反應堆安全正常運行而設(shè)置的控制