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核电专家详解谈我国核电站设计思路

2013-07-03 17:38
Radow
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  日本福岛核事故引发的话题依然受到公众关注。今天,我们邀请了我国核电领域权威专家、中国工程院院士、中核集团科技委副主任叶奇蓁,来回答读者朋友关心的三个问题:一、有那么多预置的安全措施,为什么福岛核电站最终仍然面临“焦头烂额”的局面?二、针对福岛发生问题的环节,我国核电设计时是否有相应的对策?三、我国核反应堆的安全靠什么来保证?

  问题一:

  福岛为何“焦头烂额”?

  记者:许多读者有一个疑问,那就是既然有那么多预置的安全措施,面对突发事故,福岛核电站为什么最终仍然面临“焦头烂额”的局面?

  叶奇蓁:核电站设计的时候,对环境安全还有三项基本要求,第一条,反应堆一旦出现故障的时候,反应堆要停下来。第二,反应堆余热要导出。核电站唯一跟锅炉不一样的地方,就是锅炉停止燃烧就没有能量了,最多红颜色烫手而已,核电站却继续发出一些余热,大概是原功率的6.6%左右,还要把这些能量导出来,继续冷却。第三,把放射性物质包容在安全壳内。如果遵守了这三条原则,即使发生任何事故,也不会对环境发生影响。福岛做到了第一条,但后面两条没有做到,这就是它产生的问题。

  我们来回顾一下整个事故的过程。福岛第一核电站有六台机组。1号机组是按照0.18g(g指地面重力加速度)设计的(现在核电站设计是按地面加速度的力度来衡量的,跟常规的地震烈度不一样,按地面加速度就可以比较严格地按照力学原理,来计算建筑物、设备、管路等能不能承受某个地震烈度),其余机组按0.45g或者0.46g设计。3月11日,日本强烈地震引发了海啸。这次9级地震相当于0.52g,超出了设计标准。

  地震发生后,福岛第一核电站安全系统正常启动。首先安全停堆,安注系统和应急堆芯冷却系统立即启动,在厂外电源丧失的情况下,应急柴油机也正常启动。也就是说,海啸之前,核电站的运行是正常的。第一是停堆,第二冷却系统启动起来,把余热导出去。

  但是,第一核电站海堤设计高程是5.7米,而这次地震引发的海啸在福岛核电站地区是14米,这就使应急柴油机房进水,一小时后停止运行。此时,仪控系统改由蓄电池供电,设计容量只能维持8小时。

  13小时以后,移动发电机到达,但是因为配电装置在底层,被水淹了,无法接通,直到3月12日15时还无法接通,改接新电源线给水泵供电,但这个时间已经晚了。超设计的海啸高程导致全厂断电,没有外电源,也没有内部的应急电源,全厂长时间断电,导致堆芯冷却手段长期不可用。第二条安全要求,也就是余热导出,在一小时后就失去了。

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