地震后,日本的核电厂是怎么泄漏的.

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 07:45:19
地震后,日本的核电厂是怎么泄漏的.

地震后,日本的核电厂是怎么泄漏的.
地震后,日本的核电厂是怎么泄漏的.

地震后,日本的核电厂是怎么泄漏的.
福岛核电站的泄漏分两个阶段.
首先介绍一下福岛核电站的技术:该核电站属于沸水堆堆型,冷却反应堆的水同时是反应堆慢化剂;吸收反应堆释放的热量后转化为蒸汽,直接去推动汽轮发电机组发电;再经过凝汽器凝结后用水泵重新打入反应堆,完成一个循环.也就是说,推动汽轮机的蒸汽因经过反应堆,或多或少会带有一定的放射性.
第一阶段:
当强烈地震发生后,蒸汽管线破裂,产生第一次类似爆炸的情形,也有了第一次探测到放射性的结果(当时并没有探测到放射性铯-137元素,而是其他被“活化”的放射性物质).
第二阶段:
由于地震破坏了反应堆的(冷却)供水系统,导致反应堆没有足够的冷却,部分燃料暴露在水面之上;过热可能导致燃料包壳破损,使带有比较强烈放射性的裂变产物铯-137和碘-131释放到反应堆压力容器里,并由于高温的影响,部分包壳材料锆与水发生锆水反应,产生大量氢气;由于压力容器压力不断上升,为防止超压,人为释放部分蒸汽,而氢气和放射性裂变产物随蒸汽逸出;氢气与空气中的氧气混合后发生爆炸,炸毁了反应堆厂房的部分结构,铯-137和碘-131亦随之扩散——这就是为什么后来检测到放射性铯元素的原因.
当然,即使没有发生氢气爆炸,反应堆泄压时,铯-137和碘-131也同样会随蒸汽释放到大气,也就是说:并非因为爆炸导致的放射性释放,而是泄压导致放射性释放和爆炸.
所幸的是:直至目前为止,反应堆压力容器还处于完好状态,放射性泄漏仍属于可控的状态(不是那种不可控的释放.前苏联切尔诺贝利核电站事故中的核泄漏就是属于不可控的泄漏).
可悲的是,目前很多媒体过多地渲染“反应堆爆炸”,甚至部分媒体使用了“核爆炸”的字眼,完全是对事实的歪曲.
可以这么说:商业运行的反应堆使用的核燃料均为“低浓度”核燃料,根本不可能发生类似原子弹的“核爆炸”.如果用烧酒比喻原子弹里的核燃料(可以点燃),核电厂反应堆里的核燃料就是我们日常喝的啤酒,是不可能烧着的——切尔诺贝利核事故也不是核爆炸,是石墨与水反应后产生的一氧化碳和氢气与空气混合后的爆炸.

核反应堆的一个特点是在停堆后仍需要对堆芯进行冷却,因为核燃料有自衰变余热,虽然比人控裂变产生的热量小的多,但是如果长时间得不到冷却,也会使得堆芯达到上千度的温度,导致核燃料棒融化。
而在反应堆停堆的情况下,余热冷却系统的泵所需的电力就需要从外部输入。一般情况会准备多路外电网输入,同时每台机组一般有2台应急柴油发电机供电,而且同一电厂内的其他机组的应急柴油发电机也可以互相备用。
但在...

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核反应堆的一个特点是在停堆后仍需要对堆芯进行冷却,因为核燃料有自衰变余热,虽然比人控裂变产生的热量小的多,但是如果长时间得不到冷却,也会使得堆芯达到上千度的温度,导致核燃料棒融化。
而在反应堆停堆的情况下,余热冷却系统的泵所需的电力就需要从外部输入。一般情况会准备多路外电网输入,同时每台机组一般有2台应急柴油发电机供电,而且同一电厂内的其他机组的应急柴油发电机也可以互相备用。
但在这次强烈地震后,日本福岛第一核电厂的外电网全部瘫痪了,自身的应急柴油发电机在运行一小时后,也因为海啸的袭击而全部丧失,这就导致失去所有外部电源供应,堆芯失去强迫冷却手段。并在反应堆内出现了一定程度的放射性物质泄漏,但放射性物质都控制在密闭的反应堆安全壳内。
目前日本有关方面正在努力恢复电源,移动的柴油发电机已经运到,正在准备连接。并派出了自卫队的核生化武器应对部队,向反应堆内输送了大量的冷却水。
当下面临的急迫问题,是其1号和2号机组安全壳面临超压风险,冷却水变成高压蒸汽后聚集在安全壳内,目前安全壳压力已经达到8.4个大气压,而安全壳的设计值为4个大气压,所以需要向外部大气进行排放,避免安全壳密闭失效,造成真正意义上的核扩散。
释放的蒸汽含有放射性,虽然在排放时会经过过滤,但是还是会带有少量放射性,以防万一,需要对周围10公里范围内的居民进行撤离,当然这也是提前做好应急方案和演练的。
即使在最坏的情况下,福岛核电站的反应堆机组核燃料棒融化,彻底损毁。密闭的反应堆安全壳也能把绝大部分的放射性物质都控制起来。安全壳是坚固的90厘米厚混凝土外墙,里面衬有防辐射金属材料,是核反应堆的最后一道防线,也是最重要的安全保障措施。
切尔诺贝利的核悲剧,在于其老式反应堆没有设计安全壳结构。安全壳结构本可以在爆炸后限制辐射气体排放到大气中,所以,切尔诺贝利核电站就是安全壳结构缺失的最佳反例。
这位核工程师表示,哪怕出现最坏情况,对周围环境和人员也基本没有任何影响。与之类似的美国三里岛核电站事故,对周边的居民辐射量仅相当于一次X光拍片,而对中国大陆的影响也更微乎其微了。
清楚的本次和泄漏原因的流程图:http://news.ifeng.com/world/special/ribendizhen/#junlifenbu

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地震导致冷却剂泄露,反应堆无法散热,于是越烧越热,超过设计的极限就爆炸了,燃料棒融化,放射性物质扩散

我初步分析这次的核电站爆炸的原因是:因为重要厂用水系统的水泵被淹了,柴油机被水淹,失去厂用电。堆芯失去冷却水,堆芯暴露,温度迅速上升,燃料棒被融化,高温下出现化学反应(锆水反应),产生氢气,压力容器内的压力太高,于是运行人员主动放气到厂房里,让其爆炸。如果直接排到空气里,污染更大,现在至少和氧气中和了。放气过程把放射性物质一起放出来了。可以说目前事故处于可控状态下。现在等待衰变热释放完,就好了,需...

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我初步分析这次的核电站爆炸的原因是:因为重要厂用水系统的水泵被淹了,柴油机被水淹,失去厂用电。堆芯失去冷却水,堆芯暴露,温度迅速上升,燃料棒被融化,高温下出现化学反应(锆水反应),产生氢气,压力容器内的压力太高,于是运行人员主动放气到厂房里,让其爆炸。如果直接排到空气里,污染更大,现在至少和氧气中和了。放气过程把放射性物质一起放出来了。可以说目前事故处于可控状态下。现在等待衰变热释放完,就好了,需要2~3天的时间。核电站的设计一般多数是考虑百年一遇的,这次是千年一遇,所以发生了多重事故的叠加,一般在核电站设计中是考虑单一事故的。这次核电站严重事故发生后,对核电业界一定会有影响,使大家更加重视安全问题,但不会使我国的核电行业停滞。

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