我是我国的核电建设技术工程师,看了《切尔诺贝利》我有话说

我是我国的核电建设技术工程师,看了《切尔诺贝利》我有话说

高新科技新闻特点:国资小新 2019年07月23日 19:32

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HBO五集迷你剧《切尔诺贝利》,豆瓣电影评分达到9.6分,是依据原苏联切尔诺贝利核电的安全事故改写的。本剧从开播到完成迄今,引起了普遍关心与探讨。

此剧领着观众们深层次这一人类的历史上最激烈的核事发现场,浅显易懂地表述了繁杂的核科学,但也把粉丝们吓得不轻。日本福岛核事故的八年后,“核电站事故与辐射”又一次变成热点话题。

核安全也是我国国防安全的关键构成部分,理当获得群众的关心。今日,使我们追随中核集团中国核电工程项目有限责任公司核电厂安全性研究所技术工程师的角度,一起深入了解核科学:

作为一名长期性奋战在一线的核电建设技术工程师,忽然察觉自己的专业技能变成人们担心的话题讨论。在一集难落刷完剧后,今日想从一名核电厂从业人员与核电厂安全性学者的视角和我们聊一聊切尔诺贝利究竟发生什么事,相近安全事故是否会在中国产生↓

△华龙一号与切尔诺贝利的隔空对话

01

切尔诺贝利核电站事故怎么会产生?

具备讥讽寓意的是,这起目前为止世界最比较严重的核电站事故始于一次致力于提升安全系数的实验。该试验借以检测丧失厂外开关电源的情形下,汽轮发电机借助惯性力匀速转动再次发电量,在预留的紧急柴油发电机资金投入前可以给予多长时间的电力工程。

实验方案在火电厂25%功率下开展,但在由100%功率向25%功率降功率全过程中,因为错误操作,造成功率掉到了1%,几乎停堆,这也是安全事故的第一张多诺米骨牌。功率忽然减少会造成阻拦核反应的成分浓度值上升,通常情况下,仅有待这种物质被耗费后才可以一切正常提高功率。

可是,为了更好地尽早提高功率以做到实验规定,操作工违背了安全操作规程,抽出来了几乎全部可以操纵核反应速率的控制棒,当控制棒插进,核反应速度便会减少,功率降低;相反,当控制棒抽出来,核反应速度上升,功率提高。假如核反应堆是车,控制棒就即是油门踏板也是刹车踏板。

当操纵员“踩满油门踏板违反规定安全驾驶”时,功率一段时间后进行快速提升,应对“超速行驶时很有可能车毁人亡的风险性”,操纵员又按住了应急停堆的按键,尝试插进全部控制棒开展“刹车踏板”。

遗憾的是,切尔诺贝利所选用的RBMK式核反应堆的控制棒设计方案有什么问题,在控制棒最开始一段插进时仍会提高功率而不是减少,等同于刹车踏板的第一脚仍是给油门踏板,在核反应堆早已“满油门踏板”情况时,这一脚“油”的杀伤力,不逊于激情与速度中的NO2雾化喷嘴,在4秒左右内,功率升高到满功率的100倍,立即“炸缸”。

△控制棒落下来,反倒提升了反映性

点燃的石墨块和然料往上直喷发动机,烟雾奔向1000 米高处,火苗撒落在核反应堆工业厂房、汽轮发电机工业厂房等房屋建筑房顶。与此同时因为输油管毁损、电缆短路及强辐射源,厂区域内一共引起了几十处火灾事故。

可是,切尔诺贝利的发生爆炸仍非核弹爆炸。即原子炉始终不太可能产生核弹爆炸,这也是剧中的高官们一直不敢相信核反应堆发生爆炸的缘故。这也是因为核电厂全部的燃料是低浓缩铀,而核弹必须的则是高浓缩铀,如同高度酒可以点燃,啤洒不容易点燃一样,低浓缩铀的燃料从物理学上就可以确定始终不容易产生核弹爆炸。

那麼,切尔诺贝利的发生爆炸究竟是怎么产生的呢?

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这也是因为核反应堆功率一瞬间提高导致穿过反映堆芯的水一瞬间被加温气化,蒸气工作压力骤升超出管路可以承担的工作压力所产生的蒸汽爆炸。剧里的“切尔诺贝利三战士”的行为便是为了更好地排出来别墅地下室的水,避免高溫的堆芯熔化物与地表水池触碰产生蒸汽爆炸。(尽管现阶段科技界对前苏联生物学家测算的結果存有异议,但不管怎样都毫无疑问“三战士”的放弃自身、解救别人的杰出精神实质!)

安全事故后通过很多年的调研分析,估计发生爆炸剂量约为100吨至300吨TNT,并算不上很强烈,远低于核弹万多吨的剂量。但发生爆炸所形成的工作压力和动能足够促进混泥土机盖、弄翻控料机、打破核反应堆工业厂房的房顶,产生髙压烟羽升高至高处。风将放射性物质物质吹到相邻我国,导致环境污染。

02

相近安全事故是否会在中国产生?

回答是否认的。

在我国的核电厂大多数选用压水堆,而切尔诺贝利安全事故中的RBMK堆型是选用高纯石墨做为慢化剂的工作压力列管式沸水堆,二者在设计方案上存有极大差别。这类差im体育别简易而言,类似平衡车和四驱越野车的差别。

压水堆的选用“负反馈”体制的设计方案,即在功率提高的情形下,伴随着核反应堆溫度的上升,会引进负的反映性,自发性的减少化学反应速率,不容易产生功率暴涨的状况。压水堆像一辆内置平稳系统软件的车辆,在速率忽然提升的情形下,刹车踏板会全自动被踩住。

△压水堆

而RBMK堆芯因为设计方案问题,存有“正反馈”。功率提升的时候会造成堆芯里面的水的气化增加,水的降低会造成核反应提高,进一步提升功率。

△RBMK

因而,RBMK核反应堆如同一辆会自行加快的车辆,在速率忽然提升的情形下,油门踏板反倒会全自动扩大。因而RBMK堆芯的运作必须尤其当心,一只脚要自始至终放到刹车踏板上。悲哀的是,切尔诺贝利安全事故中,全部“刹车踏板”对策所有被取消了。由此可见,压水堆在设计方案上具备原有安全系数。

故压水堆不容易产生堆芯发生爆炸的安全事故,只很有可能产生因制冷不够而致使的堆芯融化安全事故(如英国三里岛事故)。必须尤其强调im体育的是,三里岛事故造成的放射性物质泄露远低于切尔诺贝利核电站事故,在其中最重要的缘故便是RBMK堆型沒有详细的安全壳,而三里岛的压水堆有一个极大且牢固的安全壳,将全部核反应堆用混凝土结构构造的极大“外壳”彻底遮住,即使产生堆芯融化,放射性元素也会宽容在“外壳”內部,不容易释放出来到自然环境中。

三里岛的核电厂归属于二代压水堆,而在我国新建的压水堆核电厂大多数为二代 三代压水堆,对比第二代核电厂,安全系数又获得了很大程度的提高,堆芯融化伤亡事故的概率早已大幅度减少。除选用更加优秀的两层安全壳外,根据一系列设计方案改善,如:非会动发热量导出来系统软件、负责人一语道破前漏(LBB)技术性、机器设备抗震等级技能提升、可靠性高的仪控制系统、主阀水泵密封裂口清除等对策,保证核反应堆即使在产生厂区关闭电源、大地震等安全事故时,仍可安全性停堆,根据靠谱的科学论证,堆芯融化的几率早已低于1×10-6/堆· 年下列,即100万堆年都无法产生一次堆芯融化的安全事故。

△RBMK无详细安全壳

△压水堆两层安全壳

03

有关“华龙一号”安全系数的探讨

尽管堆芯融化的安全事故已通常不太可能产生,但出自于深度防御力的安全生产方针,在中国现阶段具备彻底独立专利权的“华龙一号”等三代核电厂设计方案中也考虑到了对于堆芯融化安全事故的改善对策。这种对策大多数为了更好地确保安全壳的完整性和密闭性,防止放射性元素进到自然环境,例如在“华龙一号”中就设定了如下所示对策:

高压容器内的熔化物停留,根据向堆腔加水并制冷核反应堆高压容器外边界层完成,可以防止熔化物进到安全壳,确保安全壳底版不容易被熔穿;

设定氡气复合型器,可以在没有点燃的情形下催化反应复合型安全壳内的氡气与o2,防止安全壳内的氢气爆炸;

设定非会动安全壳发热量导出来系统软件,可以在安全壳密封性的情形下排出来安全壳内的发热量,保持安全壳内工作压力低于其承载力;

两层安全壳,表层安全壳可以抵御大型飞机碰撞,进而确保里层安全壳的完好无损、密闭性;与此同时,双层安全壳中间的圆形室内空间也可以停留从里层安全壳泄露的放射性元素。

△华龙一号火电厂对于重大事故的减轻对策

全部这种设计方案整改措施全是创建在充足的产品研发基本上的。为了更好地更确切的了解安全事故状况和原理,与此同时也是为了更好地充足认证各系统软件的特性,在三代堆的设计方案中开展了很多的基础理论和试验工作中。

△华龙一号设计方案全方位均衡地落实了核安全深度防御力标准和设计方案稳定性标准,创新能力地选用“会动和非会动紧密结合的安全性设计构思”

现阶段三代压水堆核电厂早已十分安全性,但出自于对核电厂肯定安全性的追求完美,及其对大众身心健康的极其使命感,安全性有关的产品研发工作中一直在开展。

△华龙一号可以抵挡现阶段经历过的全部台风级别,可以抵挡9级地震烈度的大地震及其商业大型飞机的外界碰撞!

在我国在核电厂安全事故及核安全层面的科学研究工作能力,已与全球一流水准对接。在安全事故状况和原理的前端研究领域,在我国也进行了许多工作中,已基本建设或将要基本建设好几个优秀试验设备(下面的图列举一部分试验台架)。除此之外,在理论基础研究和模拟仿真软件开发层面,中国也进行了很多的工作中。

△华龙一号安全壳综合性试验台架

△高压容器下不锈钢封头熔化物传热特点试验台架

04

几个方面结果

由于堆型设计方案存有非常大差别,在我国的核电厂不太可能产生切尔诺贝利安全事故那般的发生爆炸。

三代核电厂不但不容易发生爆炸事故,并且根据好几个设计方案改善,堆芯熔毁的几率早已大幅度减少,一个发电机组运作一百万年,都不容易产生一次。

以华龙一号核电厂为例子,在我国的核电厂在设计就考虑到了最极端和极端化的安全事故工作状况,并设定了重大事故的防止与减轻对策,从实际上防止了放射性物质的大量释放出来。

在我国早已进行并还将开展很多核安全有关的教学科研,以确保核电厂和群众的肯定安全性。

当今,核安全已被列入到我国整体安全管理体系,升高为国家安全战略。核安全高于一切,将自始至终是核能发电发展趋势的核心要点。

05

看了这篇文章依然感觉空气中充斥着辐射源,该怎样?

读罢该文,不清楚是不是解决了大伙儿的一些顾虑。假如或是感觉空气中充满了放射性物质,强烈推荐开启下边这一网址——

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现阶段在我国早已创建覆盖全国的辐射监测互联网,可实时查询辐射源数据监测,大伙儿尽可安心。