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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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  问题三:

  如何设置纵深防御系统?

  记者:核能的优点体现在哪里?我国核反应堆的四道安全屏障是如何设置的?所谓核电站的纵深防御策略是怎么回事?

  叶奇蓁:核电是清洁能源,核裂变能量是可控的。一公斤的铀-235裂变释放的能量,相当于2400吨标准煤燃烧释放的能量。我们一座百万千瓦核电站每年只要补充30吨核燃料,同样功率的火电厂每年要燃烧330万吨煤。核电大量减少了温室气体排放,大量减少了对环境有污染的二氧化碳、二氧化硫等气体排放,也减少了煤渣,减少了运输,所以核能的优势很突出,是我国能源发展的战略选择。

  我国建造的是压水堆核电站,里面所有的和发生核裂变的物质有接触的水,都孤立在安全壳里面,跟汽轮机、发电机都是隔离的,这跟日本发生事故的沸水堆是不同的。

  我国核反应堆有四道屏障保证安全,第一道屏障为燃料芯块和包壳。核裂变产生的放射性物质98%以上滞留在二氧化铀陶瓷芯块中,不会释放出来。第二道屏障为燃料包壳。燃料芯块密封在锆合金包壳内,防止燃料裂变产物和放射物质进入一回路水中,这是完全密闭的,即使产生的气体也密闭在这里,这里面留有一定的空间,而且锆管的燃料棒可以承受一定的压力,最大数量的密闭气体释放也不足以使它开裂。第三道屏障为压力容器和一回路压力边界。由核燃料构成的堆芯封闭在钢质压力容器内,压力容器和整个一回路都是耐高压的,放射性物质不会泄漏到反应堆厂房中。第四道屏障为安全壳,就是混凝土的结构。现在的安全壳直径约37米,安全壳墙厚将近1米,而且用钢索扎紧,在内部产生一定压力的时候,不会把安全壳破坏,可防止放射性物质进入环境。

  我国核电站采取纵深防御策略,正常运行的时候有一套控制系统,一旦出现事故就把堆停下来,然后有其他的安全系统来保护它。比如,压力容器没水了,用安全注入系统补充进去,安全壳里压力高了,产生大量蒸汽了,有安全喷淋系统,喷进去冷水把压力降下来。蒸发器里没有水了,烧干了,用辅助给水系统补充。

  什么是放射性碘?

  放射性碘是早期混合裂变产物中的主要成分之一,在核爆炸及反应堆事故中,它是早期污染环境的主要核素。

  在碘的放射性同位素中,碘-131和碘-125是毒性相对较大的放射性核素。进入血液中的放射性碘,约70%存在于血浆中,30%很快转移到体内各组织器官内,选择性地浓集于甲状腺。所以放射性碘对人体的危害主要表现为甲状腺损伤。放射性碘广泛地应用于核医学诊断。

  什么是放射性铯?

  铯共有38个同位素,除铯-133为稳定同位素外,其余均为放射性同位素。放射性铯是核爆料和反应堆运行产生的主要裂变产物。

  环境中铯-137进入人体后易被吸收,均匀分布于全身;由于铯-137能释放γ射线,很容易在体外测出。进入体内的放射性铯主要滞留在全身软组织中,尤其是肌肉中,在骨和脂肪中浓度较低;较大量放射性铯摄入体内后可引起急、慢性损伤。铯-137可作为γ辐射源,用于辐射育种、辐照储存食品等。

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