第一篇:核电站调查表
关于核电的暑期实践调研问卷
大家好!我们是南京航空航天大学材料科学与技术学院的学生,对核能的公众接受性问题非常感兴趣,希望能得到您的帮助和支持,谢谢!
欢迎参与调查
问题1:您平常关注核能吗?(单选题)
非常关注 比较关注 一般 偶尔关注 基本不关注
问题2:下列有关核电站的知识您知道的有:(多选题)
利用核能发电的基本原理(例如核岛和常规岛的概念、压水堆和沸水堆的概念)
核电的优缺点(例如优点:不产生温室气体;缺点:核废料难处理)核电站的安全措施(例如核电站的3层安全防护体系)
世界上曾经发生的核电站事故(例如切尔诺贝利核事故,日本福岛核事故)
问题3:您觉得核电安全吗?(单选题)
非常安全 应该比较安全 不太清楚 比较危险 非常危险
问题4:您觉得放射性可怕吗?(单选题)非常可怕 比较可怕 一般 比较正常 不可怕
问题5:如果您认为可怕,原因是:(多选题)
放射性对人的身体有损害,严重者可以致癌
放射性具有看不见、摸不着,延迟影响、难以控制的特点.一旦核事故发生,就会在相当大范围内产生很大的影响。
切尔诺贝利等核事故太恐怖了,让我对放射产生了恐怖的印象。大家都说放射性很可怕。
问题6:您认为核事故发生的可能性是多大(单选题)
可能性很大 可能性比较大 难以预料 可能性比较小 可能性很小
问题7:如果发生核事故,您认为可能的原因有哪些?(多选题)
操作失误 管理混乱 工程质量问题 核能本身非常危险 核技术不过关
问题8:到目前,出现过危及生活的核电站事故吗(单选题)没有 有
问题9:如果有,那么居民得到满意的赔偿了吗?(单选题)
感到满意 感到不是很满意 没有赔偿
问题10:请问核电站在规划、建设之前,有举办活动来征询您的意见吗?(多选题)
有,听证会 有,公示 没有
问题11:核电站有举办宣传活动来介绍核电知识、普及核安全教育吗?(单选题)
有,每年5次以上 有,每年4-5次 有,每年2-3次 有,每年1-2次 没有
问题12:您是否赞同我国大力发展核电?(单选题)
非常赞同 比较赞同 无所谓 不太赞同 很不赞同
问题13:您是否赞同在本地大力发展核电?(单选题)非常赞同 比较赞同 无所谓 不太赞同 很不赞同
第二篇:核电站岗位
中广核工作岗位
运行操作类
运行操作”岗位主要负责机组正常运行和大修期间主控室的控制界面的监督、控制操作,及电站设备和系统的就地操作,确保机组和设备的安全、稳定和经济运行。运行人员需要熟悉整个电站的工作原理和生产流程,具备系统和全面地分析和解决问题的能力,具有较高的职业素养和良好的工作习惯。
运行操作类岗位需要自动控制、电气、反应堆工程、发电厂及电力系统、热能动力等各方面专业人才。
技术支持类
技术支持类岗位的工作范围涉及到核电站的设备管理、燃料管理、防腐、性能试验、工程改造、技术改进、合同采购、文档服务等技术支持与管理工作,为机组的安全、稳定和经济运行,提供充分的技术支持、文件服务、商务服务和物资供应等支持性工作。技术支持类岗位需要机械、仪器仪表、电气、电子、发电厂及电力系统、反应堆工程、热能动力、、土建、防腐、国际贸易、工商管理、图书信息、法律、档案等各方面专业的人才。
生产准备类
核电站的生产准备工作范围涉及到电站的工程建设、安装、调试、移交和试运行等诸多阶段。所从事的工作包括工程设计审查、运行和维修经验反馈、工程建设中的技术支持、电站设备制造过程中的监造、数字化仪控系统控制界面的设计、生产准备计划管理、管理程序和技术程序编写、执照申请、备品备件管理等工作。
生产准备类岗位需要机械、仪器仪表、电气、电子、发电厂及电力系统、反应堆工程、热能动力、土建、工程管理、技术经济及管理等各方面专业的人才。
维修类
全面负责公司营运电站的设备、系统日常维修及换料大修,保证公司营运电站的设备、系统和厂房处于良好的状态,为电站的安全、稳定和经济运行提供必要的条件。维修类包括的工作内容包括电站大修的组织、管理及优化工作、日常维修组织与协调工作以及维修技术管理;电站所有机械设备和系统、电气设备和系统、仪控设备和系统、电梯、行车、空调等的日常维修和大修工作;核燃料装卸、废物管理、核清洁及工具管理等工作。
维修类岗位需要机械、仪器仪表、电气、电子、发电厂及电力系统、反应堆工程、热能动力等各类专业人才。设计管理类
主要负责全厂总体设计、初步设计、施工设计的设计管理和审查;以项目为基础的设计管理工作主要包括执照申请及技术支持、设计质量监督、技术方案选择的评价、设计进度控制、设计接口控制、设计变更控制、设计文件控制等;承担部分设计工作;设备采购(技术方面),包括采购方案策划和确定、承包商技术资格审查、合同文件技术部分的编制、技术部分的评标、采购进度与质量控制等;设备制造和监造活动的监督、协调和有效性评价以及对各项目提高业务和资源支持。工作类别主要包括技术协调、总体及执照申请、核岛设计、常规岛及BOP设计、电气设计、仪控设计、土建设计、设备监造等。施工管理类
一方面承担项目现场的施工管理职责;另一方面,承担公司集约化施工管理的责任,统筹公司在施工管理、技术控制和施工人才储备等方面的工作,包括向各异地项目提供施工管理的技术支持和人力支持等。工作类别主要包括物资管理、土建施工、施工支持、核岛安装、常规岛及BOP安装、电仪安装等。监造等。
调试类
主要承担核电站正式运营之前电站设备和系统及机组的调试工作,其主要目的是全面检验核电站的设计,设备制造和施工安装质量,验证核电站各个部件,系统和机组的性能是否符合设计要求;验证电站各种构筑物,设备,系统及整个机组在所有工况下能否安全运行;对设备,系统的性能参数与运行指标进行验证和调试,暴露并消除潜在的系统设计和设备制造隐患和缺陷,确保核电站安全运行,同时提高机组的可用率。其核心业务是调试管理和调试技术、项目的调试策划和准备。目前主要承担中广核集团在建核电项目的调试工作。工作类别主要包括:核岛调试、常规岛及BOP调试、DCS调试、电气调试、技术管理等。计划经营类
所从事的工作主要是新项目的项目总体策划与开发;新项目开发阶段的现场管理;组织工程委托合同的编制、谈判、签订、变更和执行情况的分析、报告;建立和维护各项目的工程计划和进度的管理体系、风险和经验反馈体系、报告体系、项目绩效评价和考核体系,并实施总体控制,同时根据公司政策和各项目的需求,对各项目提供业务和资源支持;并归口管理各异地项目协调办公室的工作。工作类别主要包括:经营策划与项目管理、工程计划、科技管理等。质量保证类
主要负责建立和维护质量和环境管理体系,实施核电工程建设质量保证活动。具体包括工程公司质量和环境管理体系策划、内外审核、管理评审;参与合同采购中的资格评审、合同文件编写、评标、合同签订等活动;对供应商、承包商实施质保监督、监查;负责核安全文化的培育和推进。
工作类别主要包括:公司管理体系建设与维护;施工活动质量保证专业工作;设计和设备采购活动质量保证专业工作。
合同与采购类 主要负责供应合同,服务合同和施工合同的签订和核电设备的采购以及相关的一些法律保险事务。具体包括:采购合同的行政和商务控制,包括法律及保险事务、建和护公司通用的和项目专用的采购合同商务控制程序和规范、规则体系,建立和维护通用的和项目专用的合同外发接口程序和工作规则,组织承包商资格评审,维护合格承包商清单(和禁入承包商清单),组织招投标活动和合同谈判,发布生效合同,合同执行过程的商务跟踪和监督,合同支付、变更、索赔、奖励、处罚的控制;项目的合同采购的策划,包括潜在承包商的数量和业绩评估、采购物项或服务项目的组合方式、承包方的组织形式、风险管理等;公司(包括各项目和分公司)合同采购专业人员的资格管理;对各项目的合同采购活动提供专业指导、支持和监督并对各个项目工作进行业务和资源支持。设计类
组织本工程的设计工作,贯彻工程审批文件和各级审定的设计原则,全面负责本专业技术、进度、投资、质量和信息、文件、资料管理。抓好设计策划、设计接口、设计输入与输出,设计验证、设计确认、设计评审、设计更改的设计控制。组织专业设计方案的研究,协调专业间的分工与衔接,指导设计人员进行设计方案和技术经济比较,提出技术先进、经济合理的方案。研发类
研发类主要以提高核电机组的安全性、可靠性和经济性为目标,搭建核电共用技术平台,解决核电工程建设和生产运营的应用问题,为中广核多项目、多基地提供技术支持与服务,提高中广核集团的科技创新能力。主要从事以下六大板块的工作::以堆芯设计、燃料管理、安全分析、源项计算与评价、环境影响评价等为核心的反应堆工程与核燃料技术研究;以设备监造、材料留样、工艺评定、设备鉴定、金属材料性能评估、设备运行状态评估(含腐蚀管理、安全评定、可靠性管理、在役检查等)、强度评估、寿命评估与老化管理等为核心的核电站设备质量与可靠性技术研究;以电站工程改造、运行评估、经验反馈、根本原因分析、运行与维修优化、热能动力技术等为核心的提高核电站绩效运行技术研究;核电工程建设与生产运营相结合的信息应用技术研究;核电站模拟机(仿真技术)技术研究,先进核能技术与新能源(太阳能、风能等)技术研究。
操作员是指在现场工作的运行人员,操纵员是在主控室工作的运行人员
第三篇:核电站的安全
核电站的安全
■ 张 靖
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《中国科技纵横》2005年第2期
工业科技期刊-专题
60多年前,科学家发现铀-235原子核在吸收一个中子以后能分裂,同时放出2-3个中子和大量的能。放出的能量比化学反应中放出的大得多,这就是核裂变能。裂变反应是由中子引起的,而反应结果又产生了新的中子。如果能用新的中子引起新的核裂变,裂变反应就能连续不断地进行下去,同时不断产生能量。人们找到了实现这种产生连续反应的条件,这种反应就叫链式裂变反应。铀-235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃烧放出能量的270万倍。
于是,人们利用核反应来获取能源。核能专家普遍认为,核能是安全、清洁的能源,在一些发达国家,核电已经成为电力发展的主力军。2020年以前,我国还要筹建27个核电站。但对于普通大众,核物质的强放射性、切尔诺贝利核电站的核泄漏事故等,仍令人有些“谈核色变”。
核电站会不会污染环境?核电站发生事故的可能性有多大?一旦发生事故,后果将如何?另外,核废物也威胁着人类健康和生态环境。核电站越多,产生的核废物也越多。核废物的放射性分高、中,低三个水平,核电产生的低中放废物已有完善的处理、处置技术,但是高放射性废物处置还是一个世界性的难题,处理不好就会遗祸万年。
本专题针对核电站的安全和核废物的处置两个方面进行了介绍。
1、核电站并非恐怖怪物
核电就是利用核燃料(例如铀—235和钚—239)原子核的链式裂变反应进行发电的。通常,一个核电站分为核岛和常规岛两部分。不是说这两部分要建在两个岛屿上。核岛是指核电站里反应堆所在的区域,而常规岛就是与普通的电厂一样的相应发电设备,只不过推动发动机的热量来自核裂变反应罢了。
核电站建在哪儿
选择核电站的厂址需要评估的项目很多,要从安全性、环境保护和经济效益三个方面来考虑。既要考虑核电站对环境的影响,也要考虑环境对核电站的影响。核电站一般都建在远离城市和人口密集的地区。
核电站的选址要考虑地震、暴风和洪水等自然灾害的因素。对于地震,厂址首先应远离活动断层和地震强度偏高的地区。对于暴风,厂房结构须能够抗御一定强度的台风和龙卷风以及大风吹起的抛射物的袭击。厂址还须选择在不受洪水威胁的地区。清华大学核安全研究室主任曲静原教授说:“如果当地龙卷风很强,还一定要把核电站建在那里,建筑物就得设计得非常坚固,这样标准就高,造价也就高;如果要建在洪水水位比较高的地区,还要想办法加高地基,这也会增加成本。”
另外,核电站要尽量建在远离易燃易爆物品,如油罐、炸药库或军用设施的地方。如果附近有这些设施,就要计算各种可能爆炸起火的设施与核电站之间的安全距离,核电站所在的位置必须大于这个距离。还要评估其他类型爆炸的影响,评估的范围甚至包括交通路线上如公路、铁路上运输的物品爆炸或飞机坠毁的可能性。
核电站运行的时候要排放大量的废热,所以热排放也是选址要考虑的一个重要因素。“这也就是我们国家目前的核电站都建在海边的原因之一”,曲静原教授说,“这种载带热量的水的量很大,例如在大亚湾核电站,每秒钟就有近百立方米的热水(也叫温排水)直接排放到海洋里。这些温排水含有少量的放射性物质,但据目前的监测,还不会影响到海洋生物。”
最怕堆芯熔化
为了防止反应堆堆芯中的放射性裂变产物的外泄,在工程上从内到外设置了三重实体屏障。“防止反应堆中的放射性裂变产物泄漏到周围的环境是核电安全的核心任务”,曲静原教授说,“核电站中的放射性裂变产物产生于反应堆堆芯。只有在堆芯发生严重损坏或熔化的情况下,才有可能发生大量放射性物质的泄漏。所以,堆芯熔化是最为严重的反应堆事故。”
压水堆核电站的堆芯始终淹没在冷却水里。因为水可以带走热量。如果管道破裂,冷却水流失,不能及时带走反应堆中的热量,堆芯就可能熔化,放射性物质可能泄漏出来。所以,工程师们在设计反应堆的时候,十分重视设计能够及时补水的安全系统,通过水的循环把热量带走。
即使堆芯熔化也不一定就导致核泄漏事故。曲教授说:“核电站采取的是纵深防御原则,堆芯熔化也不一定会把反应堆中的放射性物质大量释放到外界环境里,因为还有其他的保护屏障。一道防护屏障被突破了,还有一道防护屏障,这道又破了,还有下一道。当然,如果所有的防护屏障都失效了,就得启动应急措施了,例如迅速撤离电站周围的居民。”
反应堆的设计还要考虑其他一些可能发生的意外,保证在发生这些意外的时候,反应堆能够借助于自身的安全系统,保持安全状态。“其实,核电站发生核泄漏事故的概率很小”,曲教授说,“首先,核电站的运行人员部经过了严格的岗位培训与资格考核,即使已经取得了运行执照,也要定期再培训。在安全设计上,即使运行人员出现了错误操作,安全保护系统会自动阻止事故的发生,如应急堆芯冷却系统,会在发生失水事故时,自动注水,保护燃料元件的包壳,不让它受到损伤或熔化。还有安全壳中的喷淋系统,如果高温高压的放射性气体进入安全壳,并超过了它的设计压力,它就可能破裂。这时,喷淋系统就可以喷洒含有化学物质的冷却水,降低安全壳中的温度和压力,并使安全壳中的一部分放射性物质沉积在安全壳中。另外,为了保证安全系统的可靠性,安全系统釆用冗余的原则进行设计,例如,核电站设计釆用多列安全注水系统,在发生管道破裂的情况下,只需其中的一列运行正常即可保证补水成功,从而防止堆芯受到损坏。”
事故没那么容易发生
既然沾到一个“核”字,核电站会不会像原子弹那样爆炸呢?曲教授告诉我:“核电站发生核爆炸是完全不可能的事情。在核电站有可能发生的爆炸,是氢气和蒸汽等气体的混合物的爆炸。所谓的核爆炸指的是像原子弹那样的爆炸,是需要特定条件的,一定体积内核材料的质量必须达到一定的数量。制作原子弹所用的燃料中铀—235的含量非常高,在90%以上,而核电站使用的核燃料仅含有3%左右的铀-235。有个比喻非常好,如果把原子弹比作是白酒,用火柴就可以点燃的话,那么核电站所用的核燃料就是啤酒,酒精含量很低,是点不着的。而且,原子弹的爆炸是以一套精密复杂的系统引爆的,这种苛刻的条件,在核电站是不存在的。”
那么,像20世纪80年代苏联切尔诺贝利核电站(今天的乌克兰境内)那样的恶性核泄漏事故,会不会发生在现在的核电站呢?曲教授认为,切尔诺贝利核电站事故可以说是一个特例。切尔诺贝利核电站最初并不是用来发电的,而是用来生产军工产品的,比如原子弹的核材料,后来经过改造后才用来发电。事故的主要原因有两个方面,一是运行人员严重违反操作规程,他为了试验在停电条件下,发电机转子靠自身的转动惯性能继续供电多长时间,切断了所有安全控制系统,致使安全保护系统不能启动。二是反应堆安全设计上存在严重的缺陷,致使反应堆发
生剧烈的氢气和一氧化碳混合气体爆炸,整个堆芯和大部分反应堆建筑被摧毁。更糟糕的是,切尔诺贝利核电站没有最外面的安全壳,导致大量的放射性物质释放到外界环境中。事故发生后,有人做过研究,认为如果有安全壳的话,核泄漏不会那么严重。值得指出的是,在事故污染地区的居民中,目前还没有发现直接由于辐射照射而死亡的情况,但事故导致的心理反应,例如,头痛、睡眠障碍、情绪不稳定等广泛存在,这种反应主要产生于对核辐射的恐惧,而不是实际受到了辐射。
对于可能发生的军事打击或恐怖袭击,曲教授认为:“核电站在战争中受到军事打击或受到恐怖袭击的情况下会产生什么样的破坏,对环境会产生什么样的辐射后果,现在还在进行相关的分析研究。从目前的研究结果来看,核电站的安全设计使这些攻击造成的辐射影响可能不像人们最初想像的那样糟糕。”
日常核辐射量不大
对于核电站的工作人员和附近的居民来说,即使不发生核泄漏,长期工作或生活在核反应堆周围,无色无味、看不见、摸不着的核辐射会不会日积月累,危害他们的健康?曲教授说,根据目前的研究和监测,还没有发现核电站产生的辐射会对人体健康构成威胁的证据。对于低剂量的辐射积累,不可能得到确定的数据去预计它会产生多大的危害,只能根据高剂量辐射造成健康危害的有关数据对低剂量可能产生的危害进行外推估计。比如,日本长崎和广岛的原子弹爆炸中,有很多人受到了高剂量的辐射照射。长期以来对这些人群进行的跟踪研究获得了宝贵的数据。根据这些资料,可以对低剂量下的健康危害进行推算。
核电站有严格的规定,员工五年平均受到核辐射的值不超过20毫希,但个别年份里可以达到50毫希。一旦超过这个标准就要离开相关岗位。曲教授因为工作关系经常进入核电站:“进入核电站时,要在胸前的口袋里插上剂量笔,随时显示受到的辐射值。而在辐射较高的地方,停留的时间不能超过规定的时间限制。”
核电站还有一项常规的工作:定期从环境介质中取样,按照一定的方法分析,检测放射性物质的含量高低。原在秦山核电站工作的核电专家郑本文说:“作为监测环境的手段之一,秦山核电站经常买羊,测量羊身上的放射性核素含量。从秦山核电站建成开始,核电站环境应急处就在核反应堆周围50公里范围内,对空气、水、土壤、农副产品进行检测。在离核反应堆3公里范围内还有36个布点的实时自动检测系统,至今没有发现任何异常的环境数据变化。”
2、高放废物如何处置
放射性废物足指那些在裂变的过程中产生的长寿命的裂变元素,它们的放射性需要数万年才能衰减到对人类无害的程度。同时,它们含有毒性大的核素,例如10毫克钚可使一人致死。人们究竟将如何处置高放废物?带着这个问题,我来到核工业北京地质研究院,采访了中国高放废物处理处置项目负责人王驹。
“不仅核电站在生产过程中产生高放废物,报废的核反应堆堆芯里也含有高放废物。另外,核军工业也产生高放废物。”王驹说。
随着我国核电站数量的增加,产生的放射性废物也在不断增加。目前我国核电站每年产生150吨高放废物,预计到2010年高放废物的积存量将达到1000吨。现在所有的高放射性核废料只能暂存在核电站特设的水池中。如果不能及时建成核废料处置库,中国核工业将面临高放废物无处存放的境地。
其他国家也面临着同样的困境。例如,美国原计划在1998年建成高放废物处置库,但由于技术难度过高,尽管美国政府投入了大量财力、人力进行研究,最终还是不得不将建成时间推迟至2010年。这一结果直接导致了美国40多个核电站储存核废料的水池爆满,造成了巨大经济损失,并使核电站业主状告美国能源部。
奇想纷呈的各种方案
如何处置高放废物呢?科学家们曾经提出过许多设想。
有人提出把高放废物发射到太空去。但是这样做的风险太大,火箭在发射过程中一旦失事,整个地球都可能被污染,后果将不堪设想。
有人提出把核废料放在南、北两极的冰山下面。但是国际法明文禁止往南极的冰山扔废物;北极周围的国家也强烈反对把高放废物放到北极。而且前往两极的海上运输的风险也很大。
有人建议,把高放废物抛入深海,让它陷入海床,或者通过海上钻井平台在海床上打孔,把高放废物放人深海的海床之下。海洋的确有很大的优势,它有稀释作用,万一有放射性物质泄漏出来,能够被海水稀释。但海洋是世界共有的,已经有国际公约规定不允许往海洋里扔废物。有的国家不产生高放废物,所以他们也强烈反对。
有人提出深井注射,找一个圈闭的地方,在地面上打一个深孔,把高放废液直接注射进去。过去苏联已经尝试过这种方法,但问题是不确定性太高,无法确定液体废物被注射下去后会流向哪里。所以这种方法已经被废弃不用。
还有人设想了一种“岩石熔融”处置方法,通过打一系列足够深的钻孔,把废物放到其中,通过废物本身的热量让它和岩石成为一体,从而永久固定。但在工程上来说,没有什么可行性。
所以,目前看来,惟一在工程技术上可行、安全上可预测的,就只有深地质处置了。
深埋地下的处置库
所谓深地质处置,简单地说就是深层填埋。地质处置库是一个矿山式的地下工程,距地表500-1000米深。为了保障核素不会向外迁移,必须设置层层屏障。首先将高放废液进行玻璃固化,再将玻璃固化体装入金属罐。在处置库中这些废物罐周围充填缓冲材料。同时还要找到一块巨大的天然岩石做处置库的外壳。
处置库的主要功能就是永久地隔离高放废物。“处置库由多重屏障组成,能有效地阻挡高放废物中放射性核素的迁移,确保安全。首先是工程屏障,已经变成玻璃固化体的高放废物,被放在废物罐中,外面还有很厚的外包装,40-50厘米厚,用钛钢、不锈钢或铜制成。这些屏障都可以屏蔽射线,阻挡高放废物泄漏。最外面的-层缓冲材料,一遇到水就膨胀,阻挡外面的水进入和里面的核物质流出来。经过精心选择的位于稳定地质体中的花岗岩或粘土岩是处置库的天然屏障。”王驹说。
需要指出的是,迟早地下水都会渗透进处置库,这只是时间问题。“大约2000—3000年后,缓冲材料可能会失效。地下水进入,把废物罐腐蚀掉,才能接触到废物体。废物体是一个玻璃体,它要溶解也很漫长。水进人得很慢,腐蚀很慢,溶解出来,迁移回到生物圈的速度也很慢。每一道屏障都起到延缓放射物质回到人类生活圈的作用,随着时间的拖延,高放废物的危害也会逐步下降。”王驹认为地下水是处置库的主要威胁之一,但各种设施可以有效拖延时间。
一般来说,处置库都是直接在花岗岩挖出的,基本不用支护,只需在裂缝处做处理。放人高放废物罐后要把巷道堵好,并在地表设立标志,警告人
们不要在这个区域打钻。填埋以后还要进行监护,在填埋场的外围,地下水有可能经过的地方打一些钻孔,看水中有没有放射性核素泄漏出来。
“如果处置的是玻璃固化体,将来不太可能回取利用了。如果说埋在这个地方不安全了,要把它换个地方埋,那就有可能需要回取,这对工程的要求就更高了。”王驹认为目前的高放废物处置研究对于将来回取的问题还没能力做仔细的考虑。
建库要先做详尽的研究
由于核废料的高度危险性,一旦处置库选址不当,将造成无法挽回的损失。因此核废料处置库选址必须非常慎重,需要综合考虑整个经济发展布局,人口分布、交通设施、候选地的地质、水文和气候条件等因素。一般来说,世界各国的核废料处置库都建在经济落后、人烟相对稀少的地区。
王驹说:“建库的技术准备需要很长时间,因为很多过程都弄不清楚,还有很多科学难题有待解决。如何选择符合条件的场址,如何选择工程屏障,如何设计、建造和运行处置库,如何关闭处置库,如何在1万年至百万年的时间尺度上评价处置系统的安全性能,如何建立计算机仿真系统来预测处置库行为等一系列研究,都还有许多深入、细致的工作要做。”
我国高放废物地质处置研究工作开始于1985年,现在还处在选址阶段,最终的建库地点尚未确定下来。甘肃省西北地区的北山是最佳的候选地方之一,但还要等待国家有关部门的审批。“那个地方人烟稀少,方圆1-2万平方公里只有十几户牧民,属于戈壁荒漠,没什么植被,地壳稳定,没有火山,没有活动断裂,降雨量每年只有70-80毫米,但蒸发量特别大,所以地下水很少。那里交通也比较方便,国道、铁路都离得不远。”王驹说。
选择场址之后,需要建立地下实验室,验证各种技术,完成场址的评价,然后才能建设处置库。只有在地下实验室做的实验,才能与将来深埋地下的真实情况一样,包括地下的温度、压力,水流和地壳应力等情况。我国的地下实验室还在规划阶段,大概2015年能够确定地下实验室的位置,2025年建好地下实验室。
废物处置库建设还面临着巨大的工程难题。处置库的寿命至少要达到1万年,很多裂变元素的放射强度才会变得比较低。但这样的要求是目前任何工程都达不到的。人类文明才不过5000年左右的历史,而人的活动能力有发展越来越快的趋势,对于1万年的工程,有太多的事情现在很难说。
现在能想到的对地下处置库的最主要威胁是地下水的腐蚀作用,但是岩层断裂、地震等因素也都在考虑之列,这些是计算机仿真系统要做的工作。等这些研究工作都完成,处置库本身的建设大约需要5-10年,所以,我国建成高放废物处置库将是2040年的事了。
(本文资料由曲静原、王驹提供 中国广东核电集团宣传部供图 责编 张婧 赖丽薇)
第四篇:核电站事故及其原因
核电站事故及其原因
姓名:栾传英 班级:光115 学号:201157505119 内容摘要:主要讲述三里岛核电站、切尔诺贝利核电站、福岛核电站事故的发生时间、地点、原因以及造成的危害损失
关键词:核电站、事故、原因、危害。
正文:核电站是利用核裂变或核聚变反应所释放的的能量产生电能的发电厂。目前商业运转中的核能发电厂都是利用核裂变反应而发电。核电站一般分为两部分:利用原子核裂变生产蒸汽的核岛(包括反应堆装置和一回路系统)和利用蒸汽发电的常规岛(包括汽轮发电机系统),使用的燃料一般是放射性重金属:铀、钚。核电是一种清洁能源,发电成本低,但是核电站一但发生泄露事故就会给周围环境与居民带来严重的危害。下面就列举世界上主要三大核事故原因与危害。
1切尔诺贝利核事故
切尔诺贝利核电站事故于1986年4月26日发生在乌克兰苏维埃共和国境内的普里皮亚季市(俄语:Припять;英语:Chernobyl disaster),该电站第4发电机组爆炸,核反应堆全部炸毁,大量放射性物质泄漏,成为核电时代以来最大的事故。辐射危害严重,导致事故后前3个月内有31人死亡,之后15年内有6-8万人死亡,13.4万人遭受各种程度的辐射疾病折磨,方圆30公里地区的11.5万多民众被迫疏散。为消除事故后果,耗费了大量人力物力资源。为消除辐射危害,保证事故地区生态安全,乌克兰和国际社会一直在努力。1986年4月25日,4号反应器预定关闭以作定期维修。并决定在这场合作为测试反应堆的涡轮电机能力的机会,在电力损失情形下发充足的电供给反应堆的安全系统动力(特别是水泵)。像切尔诺贝利,反应堆有一对柴油发电机可利用作为待命,但并不能瞬间地起动—反应堆将因此被使用转动涡轮,到时涡轮会从反应堆分离和在自己的惯性之下力量转动,而测试的目标是确定当发电器起动时,涡轮是否在减少阶段能充足地供给泵浦动力。测试早先在其它单位执行成功(所有安全供应起动)而结果是失败的(那是涡轮产生了不足的力量在减少阶段供给泵浦动力),但另外的改进提示了对其它测试的需要。
为了在更安全、更低功率地进行测试,切尔诺贝利4号反应器的能量输出从正常功率的3.2千兆瓦特减少至700百万瓦特。但是,由于实验开始的延迟时,反应堆控制员太快地减低能量水平,实际功率输出落到只有30百万瓦特。结果,中子吸引而成的裂变产品氙-135增加了(这产品典型地在更大的功率情况下,在一台反应堆中消耗)。力量下落的标度虽是接近由安全章程允许的最大限制,但员工组的管理者选择不关闭反应堆并继续实验。后来,实验决定“抄捷径”和只上升功率输出到200 百万瓦特。为了克服剩余氙-135的中子吸收,远多于安全章程数量的控制棒由反应堆拔出。在1986年4月26日晚上1点05分,作为实验一部分,被涡轮发电机推动的水泵起动了;水的流量由于这行动而超出了安全章程的指定。水流量在上午1点19分增加了—因为水也会吸收中子,在水流量的进一步增加需要手工撤除控制棒,导致一个极不稳定和危险操作条件。凌晨1点23分04秒,实验开始了。反应堆的不稳定状态在控制板没有显示任何情况,并且看起来所有反应堆员工并未充分地意识到危险。水泵的电力关闭了,并且被涡轮发电机的惯性推动,水流的速度减低了。涡轮从反应堆分离,反应器核心的蒸汽水平增加。因为冷却剂被加热,个别的蒸汽在冷却剂管道形成。在切尔诺贝利的RBMK石墨缓和反应器的特殊设计有一个高正面空系数,意味著在没有水时的中子吸收的作用使反应堆的力量迅速地增加,并且在这种情况下,反应堆操作变得逐渐变得不稳定和更加危险。上午1点23分40秒操作员按下了命令“紧急停堆”的AZ-5(“迅速紧急防御5”)按钮—所有控制棒的充分的插入,包括之前不小心地拿走的控制棒。这是否作为紧急措施,或只是简单地在实验完成时作为关闭反应堆定期方法,并不清楚(反应堆预定被关闭作为定期维修)。这通常意味著紧急停堆的命令是因为意想不到的迅速力量增量的一个反应。另一方面,总工程师Anatoly·Dyatlov,在事故时身在切尔诺贝利核电站,他写在他的书上:
“在1点23分40秒,集中化控制系统之前„„没有登记能辩解紧急停堆的任何参量变动。依照陈述委任„„会集和分析很多材料,在它的报告,没确定原因为什么命令了紧急停堆。并没有需要寻找原因。反应堆简单地在实验完成时被关闭。”由于控制棒插入机制(18至20秒的慢速完成),棒的空心部份和冷却剂的临时移位,逃走导致反应率增加。增加的能量产品导致了控制棒管道的变形。棒在被插入以后被卡住,只能进入管道的三分之一,因此无法停止反应。在1点23分47秒,反应堆产量急升至大约30 千兆瓦特,是十倍正常操作的产品。燃料棒开始熔化而蒸汽压力迅速地增加,导致一场大蒸汽爆炸,使反应器顶部移位和受破坏,冷却剂管道爆裂并在屋顶炸开一个洞。为了减少费用,和它的体积太大,反应堆以单一保护层方式兴建。这令放射性污染物在主要压力容器发生蒸汽爆炸而破裂之后进入了大气。在一部分的屋顶炸毁了之后,氧气流入---与极端高温的反应堆燃料和石墨慢化剂被结合—引起了石墨火。这火灾令放射性物质扩散和污染更广的区域。
由于目击者的报告和站内纪录不一致,有一些争论认为确实的事件是发生在当地时间1点22分30。根据这种理论,第一次爆炸发生在大约1点23分47秒,操作员在七秒以后命令了“紧急停堆”。
5月8日,反应堆停止燃烧,温度仍达300℃;当地辐射强度最高为每小时15毫伦琴,基辅市为0.2毫伦琴,而正常值允许量是0.01毫伦琴。瑞典检测到放射性尘埃,超过正常数的100倍。西方各国赶忙从基辅地区撤出各自的侨民和游客,拒绝接受白俄罗斯和乌克兰的进口食品。原苏联官方4个月后公布,共死亡31人,主要是抢险人员,其中包括一名少将;得放射病的203人;从危险区撤出13.5万人。1992年乌克兰官方公布,已有7000多人死亡于本事故的核污染。
5月9日,国际原子能机构总干事布利克斯应苏联政府邀请,乘直升飞机从800米高空察看核电站的情况,他认为这是迄今为止世界上最严重的一次核事故。
灾后两年之中,26万人参加了事故处理,为4号核反应堆浇了一层层混凝土,当成“棺材”埋葬起来。清洗了2100万平方米“脏土”,为核电站职工另建了斯拉乌捷奇新城,为撤离的居民另建2.1万幢住宅。这一切,包括发电减少的损失,共达80亿卢布(约合120亿美元)。乌克兰政府已作出永远关闭该电站的决定。
白俄罗斯共和国损失了20%的农业用地,220万人居住的土地遭到污染,成百个村镇人去屋空。乌克兰被遗弃的禁区成了盗贼的乐园和野马的天堂,所有珍贵物品均被盗走,也因此将污染扩散到区外。*近核电站7公里内的松树、云杉凋萎,1000公顷森林逐渐死亡。30公里以外的“安全区”也不安全,癌症患者、儿童甲状腺患者和畸型家畜急剧增加;即使80公里外的集体农庄,20%的小猪生下来也发现眼睛不正常。上述怪症都被称为“切尔诺贝利综合症”。
2三里岛核事故
三里岛核事故(Three Mile Island-2),简称TMI-2。1979年3月28日凌晨4时,美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站第2组反应堆的操作室里,红灯闪亮,汽笛报警,涡轮机停转,堆芯压力和温度骤然升高,2小时后,大量放射性物质溢出。在三里岛事件中,从最初清洗设备的工作人员的过失开始,到反应堆彻底毁坏,整个过程只用了120秒。6天以后,堆芯温度才开始下降,蒸气泡消失——引起氢爆炸的威胁免除了。100吨铀燃料虽然没有熔化,但有60%的铀棒受到损坏,反应堆最终陷于瘫痪。此事故为核事故的第五级。(核事故共7个级别,级别越高,危害越大)
美国三里岛压水堆核电厂二号堆于1979年3月28日发生的堆芯失水而熔化和放射性物质外逸的重大事故。这次事故是由于二回路的水泵发生故障后,二回路的事故冷却系统自动投入,但因前些天工人检修后未将事故冷却系统的阀门打开,致使这一系统自动投入后,二回路的水仍断流。当堆内温度和压力在此情况下升高后,反应堆就自动停堆,卸压阀也自动打开,放出堆芯内的部分汽水混合物。同时,当反应堆内压力下降至正常时,卸压阀由于故障未能自动回座,使堆芯冷却剂继续外流,压力降至正常值以下,于是应急堆芯冷却系统自动投入,但操作人员未判明卸压阀没有回座,反而关闭了应急堆芯冷却系统,停止了向堆芯内注水。这一系列的管理和操作上的失误与设备上的故障交织在一起,使一次小的故障急剧扩大,造成堆芯熔化的严重事故。在这次事故中,主要的工程安全设施都自动投入,同时由于反应堆有几道安全屏障(燃料包壳,一回路压力边界和安全壳等),因而无一伤亡,在事故现场,只有3人受到了略高于半年的容许剂量的照射。核电厂附近80千米以内的公众,由于事故,平均每人受到的剂量不到一年内天然本底的百分之一,因此,三里岛事故对环境的影响极小。
3福岛核事故
2013年8月21日,台湾“中央社”报道,2013年8月,日本福岛核电站发生严重泄漏,核厂储存槽泄漏出约300吨高度污染的核辐射水。日本原子能规制委员会将把福岛核电厂辐射污水外泄问题升至国际核能事件分级表(INES)第3级“严重事件”,凸显出核电厂日益严重的危机。福岛核电厂营运商东京电力公司20日表示,核厂储存槽泄漏出约300吨高度污染辐射污水,是核灾危机发生以来的最严重的辐射污水外泄事件。
2013年10月21日日本东京电力公司,受20日降雨影响,含有放射性物质的污水从福岛第一核电站蓄水罐群周围的多处防漏围堰内溢出。经过检测,有6处溢水点的污水中锶90的浓度超过暂定排放标准,不排除放射性污水流入海洋的可能性。
日本东京电力公司确认23日从福岛第一核电站港湾外连接外海的排水沟中采集的水样,经检测其中锶等释放β射线的放射性物质,最高辐射值每升的辐射强度已经高达14万贝克勒尔。这是有史以来,此处检测到的辐射强度的最高值,与前一天相比竟骤升了2.3倍。
东电表示,采集样本的地点距外海的直线距离约600米,在排水路线约800米的地方。2013年10月22日采集的样本中每升的辐射强度约59000贝克勒尔,与21日相比上升了11倍。据此,东电断定8月份是这附近的罐区泄漏了约300吨污染水。东电主张这是“受到了此前从储罐中泄漏的污水渗入土壤的影响”,否认出现新的泄漏。东电还认为,台风“韦帕”带来的强降雨也造成了一定影响。
2014年4月14日,东京电力公司宣布,福岛第一核电站再次发生泄漏事故,高浓度核污水被误送至其他厂房,约200吨核污水泄漏至地下室。原因是平时不使用的水泵被打开。尽管最后确认所有厂房均没有向外界泄漏的渠道,但原子能规制委员会指示东电继续加强监视,迅速回收泄漏污水。
东电称,泄漏的是冷却反应堆后产生的、储存于集中废弃物处理设施的厂房群地下的高浓度污水。由于处于清除铯等放射性物质之前的阶段,每升污水中含有数千万贝克勒尔的放射性铯。大约从2014年4月10日起,作业人员发现原本往外输送污水的厂房水位上升,4月12日经调查发现,共有4台向相反方向送水的水泵和向紧急移送地送水的水泵正在运转。公司4月13日下午5点左右关闭了所有4台水泵,但在不储存污水的厂房的地下1层发现了共计203吨泄漏核污水。
2013年9月26日,日本东京电力公司发表消息说,就福岛第一核电站的储存罐中泄露高浓度污染水事件,东京电力公司工作人员在储存罐底部发现两个小缝隙,污染水可能是从这两处泄露出去。
东京电力公司2013年8月发现4号反应堆的储存罐附近泄露了300多吨污染水。经过一个月的调查后,在一处储存罐的底部涂抹泡沫药物,做了实验以后发现两根钉子的的边缘有泄漏现象。由于钉子本身并未松动,因此东电判断,可能是因为储存罐中污染水过重导致出现缝隙。
东京电力公司决定今后对300多个储存罐进行更加进一步的调查,加快确定泄露根源,并且将对储存罐构造进行改进。
事故等级:2013年8月21日,针对福岛核电站附近的一个储存有高浓度放射性污水的贮藏罐发生泄漏的情况,日本原子力规制委员会(规制委)公布了事故等级。这次污水泄漏事件属于国际核能事件分级表(INES)中的3级,相当于8个等级中严重程度排第5位的“重大异常事态”。规制委高度重视约300吨高浓度污水泄漏的情况,认为应判为3级。
2013年8月28日,日本负责核安全的监管机构日本原子能规制委员会正式决定,根据国际核事故分级表,将福岛核电站高浓度核污水泄漏事件定为第3级,即“严重事件”。
参考文献:
[1] 郑岩《世界核电事故及核电事故释读》[M] [2] 核动力工程7卷第6期(1986)增刊 [3]《 国际金融报 》(2011年04月11日 第 06 版)
第五篇:核电站事故知识
核电站事故知识
核电站氢爆炸危险有多大?
根据中国国家原子能机构网站等权威机构公布的资料,氢爆炸不等于核燃料泄漏。核燃料从里到外分别由金属外壳、压力容器和安全壳保护,其中金属外壳由锆合金或不锈钢等制成,它将具有放射性的核燃料与外界隔绝。
此外,氢爆炸与核弹爆炸有本质区别。即使最坏的情况发生,核反应堆内的核燃料棒熔毁爆炸,它也不会变成核弹,因为核电站使用的核燃料浓度非常低,其有效成分铀-235含量约为3%,而核弹中铀-235含量高达90%,这么低的含量不足以引发核弹那样的剧烈爆炸。正如啤酒和白酒都含酒精,白酒因酒精含量高可以点燃,而啤酒因酒精含量低不能点燃一样。
但不能因此说氢爆炸不危险,主要的担心是它可能炸毁保护核燃料的护罩,导致放射性物质泄漏。
哪些放射性物质被泄漏?
根据世界卫生组织网站等公布的资料,对一个受损的核电站来说,会释放两类放射性物质,一类相对来说危害不大,另一类则要危险得多。
对人类危害较小的一类放射性物质是氮-16和氚等。一般核电站都会产生这些物质,它们在经过衰变达到允许标准后将由高空烟囱排到大气中。当然,人们无须为此担忧,因为氮-16会快速衰变,时间仅数秒,最终变为氮这种空气中最常见的惰性气体;而氚这种氢同位素无法在空气中远距离传播,也无法穿透人体,只有大量吸入才对人体有害。
比较令人担忧的是碘-131和铯-137,它们是随着反应堆释放的蒸汽泄漏出来的。
碘-131需要数月时间才会完全消失,它将通过受污染食品,特别是受污染奶制品,进入人体在甲状腺内聚集,引发甲状腺疾病甚至甲状腺癌。日本政府将向核电站附近居民发放碘片,以防止碘-131可能造成的危害。
铯-137会损害造血系统和神经系统,并增加患癌几率。铯137的半衰期为30年,不太容易消除。苏联切尔诺贝利核电站1986年发生事故,核电站周围地区的土壤中至今依然存在这种放射性物质。