第一篇:核电站论文:由核殇看核电站安全之重要性
核电站论文
由核殇看核电站安全之重要性
【摘要】:随着核资源广泛利用,核安全也越来越受到人们的关注。在新的安全形势下,特别是近年来,世界范围内核恐怖事件的潜在危险在不断增加,核设施和辐射设施在运行过程中,由于失误等原因引起事故的可能性是客观存在的,针对核安全和辐射安全存在的隐患,应从应急组织体系建设、监测系统开发、人员培训、基本信息数据库的建立、应急决策支持系统开发、完善法规、加强国际合作等方面提出改善我国核安全与辐射安全现状的相关对策,以不断提高我国核安全和辐射安全的水平。
正文:
何为“核殇”?这是我自己对于核事故所起的名字,因为核事故只要一发生,不管是大是小,都会带来让人心痛的后果,是故为“殇”„„
1986年4月26日凌晨1时23分,在现为乌克兰的前苏联境内的切尔诺贝利核电厂发生核泄露灾难,距今全球共有20亿人口受切尔诺贝利事故影响,27万人因此患上癌症,其中致死9.3万人。右图为核事故后的切尔诺贝利核电厂。
1988年1月6日,美国俄克拉何马州的一座核电站,由于对核材料筒加热不当引起爆炸,造成1名工人死亡,100人受伤。
1992年11月,法国发生了最严重的核事故:三名工作人员未穿防护服进入一座核粒子加速器后受到污染。
1999年,东京附近的一座核反应堆曾发生辐射泄漏,造成2名工人死亡。1998年到202_年:印度在四年间核电站共发生了6次核泄漏事故。202_年12月29日:韩国荣光核电厂5号机组发生核泄漏事故。
202_年8月9日,正值日本长崎市民纪念第五十九个“原子弹被爆日”时,日本中部福井县美滨核电站再次发生蒸汽泄漏事故,导致4人死亡,7人受伤。
202_年5月,英国最大核电站、位于英格兰北部的塞拉菲尔德核电站的热氧再处理电厂因发生放射性液体泄漏事件被迫关闭。
太多太多的事故归根结底是因为核安全技术措施还不够到位,而造成核事故损失巨大的则是因为核辐射,可见提高核安全与辐射安全水平的是紧密相关的,核科学技术获得发展和应用的前提是拥有一个高水平的核安全和辐射安全环境。由于核与辐射突发事件的危害性极大,因此,引起世人关注,关于核安全及其应对策略的研究是时代发展的需要。虽然到目前为止,我国还未发生大型的核事故事件,但是为了预防事故可能性,保证核安全,我建议采取相关措施提高我国核安全与辐射安全水平。
一、加强建立应急组织体系建设。
健全核与辐射事故应急组织体系,明确职责,提高自制指挥快速反应能力,是有效应对核与辐射突发事件 的前提。建立国家核应急组织、省(自治区、直辖市)核应急组织和地方单位应急组织 的三级应急组织体系,明确各级组织的职责,对全国范围内的核安全实施核电站与核安全论文
核电站论文
组织领导和管理。组织机构的落实使得核与辐射突发事件 的危机管理和后果管理有统一的组织和指挥。
二、提高专业人员素质。
提高专业人员的安全技 能和管理水平是 当务之急,因此,必须加强对核和辐射从业人员的培训和考核,提高从业人员素质,增强从业人员责任心是降低核辐射风险的一条重要途径,因此,需要定期对涉核人员进行科学和技术培训与考核,使其得到充分的培训和知识更新。在此领域的工作人员,必须严格执行持证上 岗;完善应急专家库的管理;针对应急监测救援工作的需要,对有关专家 的资料进行备案、存档和管理,以备使用。
三、对现有核资源进行调查,建立基本信息数据库。
掌握核资源分布和现状,建立信息 网络及信息系统,把握设施及辐射源的动态安全信息是十分重要的。因此,需要建立和完善基于地理信息系统和全球定位系统的核设施和辐射设施事故应急处置预案数据库、应急物资存贮数据库;对我国核设施和放射源进行全面的、细致 的调查,摸清在役的放射源、闲置的放射源、拟退役 的放射源核素种类、活度、保存地点及其实体保护措施;建立起核资源管理信息数据库,实现计算机动态化管理。右图为我国主要的核电站与在建核电站的分布图。
四、开发和建立完善 的核和辐射突发事件应急决策支持系统。
要预报、预控核与辐射源的突发事件,就必须建立我国自己的核应急决策支持系统。系统可以在发生核事故的情况下,借助于评价模型和有关的环境监测信息,将放射性事故对环境和公众的风险作出分析和预测,为决策者制定科学合理的应急防护行动提供技术支持。以便在事故的各个时间段内,在距事故地点的所有距离范围内,对事故的后果以及各种可选择的应急干预措施作出预测和评价。
五、对核和辐射突发事件进行前瞻性研究,建立各种突发事件模型。
对现有放射源及核设施 的使用和管理 以及实体保护措施进行安全性评价,分析发现薄弱环节,预测可能发生的核目的所在,针对可能发生核和辐射突发事件制定相应的预防措施以及周密的应急计划和方案,是预防突发核及辐射事故的重要手段,良好的对策预案对于减轻和消除核和辐射突发事件的后果是十分有益的。
六、重新确立现有辐射设施及核设施设计基准威胁。
对放射性物质施加保安控制并不是一个新概念。多年来一直要求根据放射性物质 的类型和数量采取通常意义的保安措施,诸如给贮存设施上锁和设置保安警卫等。但过去的重点一直放在安全危害和防止意外照射方面。随着安全形式的变化,现在可能存在 的人为的蓄意盗窃,甚至武装夺取核材料和破坏核设施 已经成为影响核安全的一个不可忽视的重要因核电站与核安全论文
核电站论文
素。设计基准威胁是实体保护系统设计的重要技术依据。为了防止个人或集团盗窃或擅 自转用核材料和破坏核设施,保证核设施的安全运行,保护环境以及公众的健康与安全,有必要深入开展小型民用核设施和辐射源的实体保护方面的科研工作,其中设计基准威胁的重新确立是重要课题。
七、建立全国性核辐射监测网。
建设和完善一个覆盖全国自动预警的辐射监测网络是动态监控核及辐射事故的根本途径。常规和应急监测相互兼容的全国辐射监测 网络,在辐射事故情况下,能迅速有效地做出响应,就必须有一个和监测网络互联的中心数据库。可从辐射监测网络自动获取、存储、验证数据,并可获取气象数据、地形数据等,监测 网络能对污染源排放的放射性核素进行监测,并建立起全国性的辐射环境监测数据库。在事故发生时,能跟踪事故的发展变化,迅速及时做出应急响应,将处理结果提交给决策部门。
八、制定和健全相关核安全法规。学习和借鉴国外核能国家的先进经验,并参照国际原子能机构制定的核安全与辐射防护法规、标准并结合我国国情,制定和健全我国关于核安全与辐射安全监督管理的法律、法规和标准,与国际核安全与辐射安全管理法规体系接轨。有效地进行核安全与辐射安全监督管理,对核与辐射突发事件涉及的核设施、核材料、核废物、放射源进行有效控制,确保核与辐射安全。
九、继续加强国际间的核安全合作。
维护核安全和辐射安全不是某一个国家的职责,而是世界各国的共同责任。长期以来各 国政府一直致力于达成核安全和辐射安全协调一致 的方法。国际原子能机构组织协调制定的《核安全公约》就是一个 旨在提高核电厂安全,保护人类环境免受或减轻核事故危害的国际公约,其目的是在于通过加强缔约国自身的措施和国际合作,在世界范围内提高核安全水平。我国积极参与核安全和辐射安全方面的国际合作与交流活动,也是《核安全公约》的缔约国日、俄、加拿大等国家签署了核安全协议,并同国际原子能机构等国际组织保持 了密切 的合作关系。有效地促进了我国的核安全与辐射安全及防护水平的提高。
核科学技术的发展和核能的和平利用是人类最伟大的成就之一,经过半个多世纪的发展,核技术已经渗透到能源、工业、农业、医疗、环保等各个领域。在以和平与发展为主题的21世纪,核安全和辐射安全有着至关重要的地位,关系到人类社会 的健康持续发展,关系到国家和民族的兴旺发达。
参考文献:
【1】 岳保荣,赵兰才,范瑶华
加强放射源安全综合管理技术支撑系统的研究与建设[J]202_,12(3)191-192;
【2】 刘华,俞军,赵永明等
我国辐射环境安全管理的现状与对策[J] 辐射防护通讯,202_,22(5)6-10;
【3】 时训先,蒋仲安,邓云峰等
重大事故应急救援法律法规体系建设[J]中国安全科学学报 202_,14(12)45-48; 核电站与核安全论文
第二篇:核9.切尔诺贝利核电站
切尔诺贝利核电站
1986年4月26日,世界上最严重的核事故在苏联切尔诺贝利核电站发生。乌克兰基辅市以北130公里的切尔诺贝利核电站的灾难性大火造成的放射性物质泄漏,污染了欧洲的大部分地区,国际社会广泛批评了苏联对核事故消息的封锁和应急反应的迟缓。在瑞典境内发现放射物质含量过高后,该事故才被曝光于天下。
切尔诺贝利核电站是前苏联最大的核电站,共有4台机组。4月,在按计划对第4机组进行停机检查时,由于电站人员多次违反操作规程,导致反应堆能量增加。26日凌晨,反应堆熔化燃烧,引起爆炸,冲破保护壳,厂房起火,放射性物质源源泄出。用水和化学剂灭火,瞬间即被蒸发,消防员的靴子陷没在熔化的沥青中。1、2、3号机组暂停运转,电站周围30公里宣布为危险区,撤走居民。事故发生时当场死2人,遭辐射受伤204人。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”。
土地、水源被严重污染,成千上万的人被迫离开家园。切尔诺贝利成了荒凉的不毛之地。10年后,放射性仍在继续危胁着白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯约800万人的生命和健康。专家们说,切尔诺贝利事故的后果将延续一百年。
第三篇:核电站的安全
核电站的安全
■ 张 靖
------------------
《中国科技纵横》202_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。202_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202_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202_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202_—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202_年能够确定地下实验室的位置,202_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202_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:浅谈核电站的安全性问题
物理学院301班 王栋 学号:***
浅谈核电站的安全性问题
人类和平利用核能的历史不过六十年,第一代核电站于上世纪50年至60年初建成,到现在为止已经发展到第三代核电站。在法国、美国、日本、德国和英国,对核电的依赖已经达到很高的程度,中国目前已经有三座投入使用的核电站。人类利用核能的历史与探索太空的历史大致相当,核工业同航天工业一样,属于少数国家能够掌握的先进技术,能够带来巨大的经济效益,被一个国家摆在十分重要的战略性地位。核能一直被认为是一种清洁的能源,在全世界都在关注环境和资源问题的今天,本应理所当然地得到广泛的应用。但由于人类利用核能的历史较短,核电站的安全性问题一直备受质疑,加之一些政治因素和社会对待核问题的态度,核能的发展应该用机遇和挑战并存来形容。
核电站的安全性受到广泛质疑,是因为历史上发生过几次比较严重的核电站事故。比较大的比如1979年美国的三里岛核电站事故,因为操作员的误判,错误地通过泄水阀排水,导致堆芯回路失水,堆芯融化。历史上最为严重的一起核事故是1986年苏联切尔诺贝利核电站事故,因为切尔诺贝利核电站的设计存在缺陷,反应堆不受控而爆炸,导致了核泄漏。由于反应堆没有安全壳的保护,核泄漏没有得到控制,受影响的范围很大。最近一起严重的核电站事故就是去年日本311地震时的福岛核电站事故。地震切断了整个福岛县的电力供应,反应堆无法停堆,海啸又淹没了核电站的应急发电机组,备用电池只能维持冷却系统8个小时的正常工作,在反应堆不可控的情况下,有没有冷却系统,堆芯温度上升,最终导致堆芯熔化。更严重的问题在于氢气爆炸导致安全壳破裂,甚至难以确定是否融化的堆芯已经穿透安全壳侵入海水。事实核燃料确实发生了泄露,虽然多地甚至是大洋彼岸的美国都报告了检测出受福岛事故污染的案例,但这次事故对公众的影响程度至今还未可知。福岛事故再一次把核电安全问题推到世界公众面前。
事实上,任何一项技术都有一个发展过程,从产生到成熟,没有哪个是绝对完善的,绝对安全的,这是技术一般的发展规律。而且,技术只有应用到实践中才能获得不断发展的机会,核电技术当然也不例外。三里岛核电站事故之后,核电站的检测通道开始采用多通道不同手段的检测,这保证了想三里岛事故中的误判和错误操作情况不会在发生。假使三里岛事故之后,政府关闭所有的核电站并且其它国家不再有兴趣发展核电技术,可以想象,时至今日,人类赖以获得能源的煤炭、石油资源将基本消耗殆尽,在太阳能电池和风力发电技术仍然有局限性的今天,这种严峻的能源危机要远比一次切尔诺贝利事件严重的多。因为担心未知的核“灾难”而拒绝发展核电技术并不是一个明智的选择。应该看到的是,核电站设计和物理学院301班 王栋 学号:***
建造中所考虑到得安全性问题远多于其它领域,设计者所考虑到的“最坏的情况”远远超出了公众的想象。即便是遇到了“最坏的情况”,比如堆芯熔化,也可以保证将放射性核燃料封闭在安全壳中。需要注意的是,福岛核电站属于第二代核电站,属于安全性较弱的沸水堆,其本身设计的安全运转寿命已过,已经出现了一些老化、腐蚀的迹象。戏剧性的是恰恰在日本地震前不久,福岛核电站报告称将退役时间延后20年。不幸的是,一个月后,日本发生了强烈地震和海啸,本应“寿终正寝”的核电站终于没有逃过一劫。
应该看到的是,核电站的事故发生率要远远小于其他现有技术,如果说核电站不安全,那实在是有失公允。而且人类认识核能的历史已经有近一百年,物理学中有关核的理论已经相当成熟,而且不仅仅是核电站,其它众多核技术比如核磁共振、辐射加工、放射性核素技术等也都早已经应用到实践当中,并不会导致公众所担心的“核危机”甚至是“核灾难”。所以公众并不应该去指责核电站的安全性问题,或许他们更应该谴责的是政府的不作为或者是官员的腐败问题,甚至是恐怖主义。
福岛核电站事故之后,日本宣布关闭日本岛内所有投入运行的核电站,于是日本时隔42年之后又重新进入了“无核”状态。这里面更深层的原因不在此深究,自从那个“无核之夏”以后,日本将会错过第四代核电站的发展时期。或许20年后,当执政者重新回顾福岛事故之时,会感到惋惜。
核电站的安全性是应该的到肯定的,和平利用核能也是一个大国责任的体现。切尔诺贝利事件至今仍不时为我们敲响警钟,但这并不是让我们谈“核”色变,停止利用核能,而是更合理、更有效、更安全地利用这种巨大潜能的能源。尊重技术的发展规律,以史为鉴,才能获得长足的发展。
第五篇:核电站海域工程地震安全评价
实验9
核电站海域工程地震安全评价
前沿实验心得
开课老师:孔宪京、徐斌学生: 班级:
学号:
今天我跟随徐斌老师,进行了利核电站海域工程地震安全评价 学习。受益匪浅,感受很深。
知识要点
首先我学习了核电站海域工程地震安全评价的必要性。核电厂用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。
核电有以下几个优点。
1.核发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物放到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。
2.核能发电不会产生加重地球溫室效应的二氧化碳。3.核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。4.核燃料能量密度比起化石燃料高上千百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公斤的鈾燃料,一航次的飞机就可以完成运送。5.核能发电的成本中,燃料費用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济形势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定。
但是核电站具有危险性。核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。我们害怕发生像切尔诺贝利事故一样的灾难,有一些环境论者还指出从事核电生产的人曾有产下畸形儿的先例,或者核电站附件的农家出现了畸形牲畜等等。这些事实是不容忽视的,倘若大型核电站泄露甚至爆炸,那这种效果不亚于核武器战争的爆发,地球也就意味着走向了死亡。所以对核电站海域的地震安全评估十分重要。
现在的评估方法大致分为两种:数值模拟法,和实验室模型模拟法。实验室模型模拟利用大型三轴仪,水下震动台进行。我们学校仪器先进,精度高。
而且,我们老师自主开发了一套专门的测评软件。荣获了国家科技进步二等奖。
我想进一步了解的问题
经过这一节课的学习,我对核电站海域工程地震安全评价有了比较清晰的了解。但仍有几个问题希望可以解决。
(1)测评过程需要掌握哪些物理量。
(2)建造测评时的数据分析方法。
(3)实际操作中的困难。自己的建议
听了徐斌老师的一节课,我对于这个课题有了很清晰的了解。老师由当前的福岛核电问题引出课题,结合自身的考察经历,一步步的展示出这个新颖的课题。并且带领我们进行了相关的学习。让我们直观的了解了当前的科研动向。虽然老师的教授近乎完美,但仍对老师提出几点小建议,共同改进我们的教学。
(1)希望我们的老师给我们更多的时间来学习,延长课程时间。
(2)希望课堂上能够多增加一些实际操作观摩的时间。
我的感受;
利用核能发电的优越性明显,我们应该努力去找寻提高核电站安全性的方法,利用现代化的装备,将理论投入实际中去。
作为当代大学生,我们需要的不仅仅是学习课本上的知识,更应该努力去动手实践,努力去参加一些前沿实验。争取更进一步。