核电站爆炸,福岛核事故怎么发生的

2023-12-04 68阅读

核电站爆炸,福岛核事故怎么发生的?

福岛核泄漏事故是在2011年3月11日发生的。当时,日本遭受了9.0级地震和海啸的双重打击,导致福岛核电站发生了严重事故。

地震和海啸破坏了核电站的冷却系统,导致核反应堆失去控制,核燃料开始融化并释放出大量的放射性物质。

核电站爆炸,福岛核事故怎么发生的

这次事故被认为是切尔诺贝利核事故后最严重的核泄漏事件,对福岛地区和全球的环境和人类健康造成了巨大影响。

贝尔诺切利核电站爆炸造成了多大的损失?

世界上最严重的核事故乌克兰基辅(Ukraine)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故发生时当场死2人,遭辐射受伤204人共死亡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。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。

核电站为什么很难关闭?

关闭核电站需要花费大量的人力物力。关闭的过程主要有三个:

首先是将设备拆除,拆除过程中处理人员是要面对辐射的,对执行人员有一定的要求。并且建筑庞大,拆除困难。

其次是将拆下来的设备去污。因为无论是物件还是生物,在经过高辐射之后,就会成为一个辐射源,所以这些拆下来的设备必须经过强力去辐射操作,不然后果不堪设想。

最后也是最重要的难题,对污染废料的处理,最重要的一个问题就是核废料的问题。核废料的吨量大且难处理。一个核电站的反应堆,废料就超过十吨,这些废料有着超高的放射性,如果发生了泄露,放射物质一点一点渗入到土壤中,污染到地下水,一旦污染到地下水那可就是整座城被辐射包围的问题了。所以现在对于辐射废料一般采取深埋底下措施。在反应堆停止之后,需要花费很多年才会完全退役。

全球核电站泄露人类会怎么样?

核泄漏本身就是小概率事件,因为核泄漏的后果很严重,所以安保措施都很到位。发生事故的可能性非常小,至于全球性的几率就更小了。这就有点像全球的飞机同时失事一样。

核电站如果一旦遭到轰炸是不是会像切尔诺贝利核电站一样给周边城市造成重大泄露灾难?

首先,我们需要明白切尔诺贝利核事故为什么会发生?

这起迄今为止世界上最严重的核事故起源于一次旨在提高安全性的试验。该试验意在检验失去厂外电源的情况下,汽轮机依靠惯性自转继续发电,在备用的应急柴油发电机投入前可以提供多久的电力。

为了尽快提升功率以达到试验要求,操作员违反了操作规程,抽出了几乎所有可以控制核反应速度的控制棒,当控制棒插入,核反应速率就会降低,功率降低;反之,当控制棒抽出,核反应速率升高,功率提升。如果反应堆是车,控制棒就既是油门又是刹车。

当操纵员“踩满油门违规驾驶”时,功率一段时间后开始迅速提高,面对“超速时可能车毁人亡的风险”,操纵员又按下了紧急停堆的按钮,试图插入所有控制棒进行“刹车”。

不幸的是,切尔诺贝利所采用的RBMK式反应堆的控制棒设计有问题,在控制棒最初一段插入时仍会提升功率而不是降低,相当于刹车的第一脚仍是给油门,在反应堆已经“满油门”状态时,这一脚“油”的威力,不亚于速度与激情中的NO2喷射器,在4秒钟内,功率上升到满功率的100倍,直接“爆缸”。

控制棒落下,反而增加了反应性

燃烧的石墨块和燃料向上直喷,浓烟冲向 1000 米高空,火花溅落在反应堆厂房、汽轮机厂房等建筑物屋顶。同时由于油管损毁、电缆短路及强辐射,厂区内总共引发了几十处火灾。

但是,切尔诺贝利的爆炸仍非核爆炸。即核反应堆永远不可能发生核爆炸,这也是剧里的官员们一直不相信反应堆爆炸的原因。这是由于核电厂所有的核燃料是低浓缩铀,而原子弹需要的则是高浓缩铀,就像高度白酒可以燃烧,啤酒不会燃烧一样,低浓缩铀的核燃料从物理上就可以确认永远不会发生核爆炸。

那么,切尔诺贝利的爆炸到底是怎么发生的呢?

这是由于反应堆功率瞬间提升造成流过反应堆芯的水瞬间被加热汽化,蒸汽压力骤升超过管道可以承受的压力所造成的蒸汽爆炸。

了解了切尔诺贝利事故如何发生后,这个问题就迎刃而解了。

答案是不会。

核电厂大都采用压水堆,而切尔诺贝利事故中的RBMK堆型是采用石墨作为慢化剂的压力管式沸水堆,两者在设计上存在巨大差异。这种差异简单来说类似于独轮车和四驱越野车的区别。

压水堆的采用“负反馈”机制的设计,即在功率增长的情况下,随着反应堆温度的升高,会引入负的反应性,自发的降低反应速率,不会发生功率暴增的情况。压水堆像一辆自带稳定系统的汽车,在速度突然增加的情况下,刹车会自动被踩下。基于可靠的科学分析,堆芯熔化的概率已经降至1×10-6/堆 · 年以下,即100万堆年都难以发生一次堆芯熔化的事故。

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