核反應(yīng)堆安全措施怎樣?
核反應(yīng)“心臟”部位三重金鐘罩、鐵布衫，360度無(wú)死角
作為最核心的反應(yīng)堆，它擁有著三道安全屏障———分別是燃料包殼、一回路壓力邊界、安全殼。
在核反應(yīng)堆的“心臟”部位，放置了157組核燃料組建，它由17 17根核燃料棒排列組成，核燃料棒內(nèi)則放置了U 235的燃料。
第一道屏障是核燃料芯塊和包殼。157組核燃料組的燃料包殼由二氧化鈾陶瓷構(gòu)成，一旦核反應(yīng)堆里的燃料組件超過(guò)安全邊界，燃料包殼就能保存98%以上的放射性裂變物質(zhì)不逸出，燃料芯塊密封在鋯合金包殼內(nèi)。“能耐高溫高壓，300多攝氏度高溫對(duì)它沒(méi)有影響。”袁昌紅說(shuō)。
如果第一道燃料包殼被損壞，還有第二道安全屏障——— 一回路壓力邊界。20厘米厚的鋼質(zhì)壓力殼將一回路系統(tǒng)密封，將核反應(yīng)堆中與輻射相關(guān)的壓力容器、燃料組件、穩(wěn)壓器等設(shè)備均包含在其中，確保放射性物質(zhì)不泄漏。
“這個(gè)管道回路系統(tǒng)會(huì)包裹它，確保放射性的物質(zhì)還在一回路的回路里，不會(huì)跑到這個(gè)系統(tǒng)外面來(lái)。”中廣核研究院有限公司綜合熱工水力與安全實(shí)驗(yàn)室主任助理黃海飛解釋。
如果第二道防線還未終止意外，還有第三關(guān)———安全殼，即核反應(yīng)堆廠房外墻。安全殼由厚度約一米的特種水泥(預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土)澆筑而成，完全密封，內(nèi)部加6毫米厚的鋼板做內(nèi)壁，當(dāng)前兩道屏障都失去作用時(shí)，它能阻止裂變產(chǎn)物泄漏到環(huán)境中去。“安全殼能抵御一架波音747的沖撞破壞力，有效防止放射系裂變物質(zhì)外泄”。袁昌紅形象地描述。
這三道屏障針對(duì)的是事故發(fā)生前的意外情況。如果三道屏障都未能完全阻止放射性物質(zhì)外泄，造成事故發(fā)生，還有防患于未然的第四道關(guān)卡。
趙福明介紹，在安全倉(cāng)內(nèi)增加了氫氣復(fù)合器。“假設(shè)在事故情況下有氫氣溢出來(lái)，我們這個(gè)氫氣復(fù)合器能夠把氫氣吸收掉，這樣就能控制氫爆發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。”
總之，從燃料包殼到一回路邊界保護(hù)，到安全殼，到安全倉(cāng)內(nèi)的氫氣復(fù)合器等一系列的屏障，如同俄羅斯套娃一般，層層設(shè)防，確保核電站不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。
中國(guó)核電站安全嗎?
中廣核在國(guó)際同類(lèi)型機(jī)組安全業(yè)績(jī)挑戰(zhàn)中累計(jì)獲3 4項(xiàng)次第一
2011年日本福島核事故后，一些公眾仍然談“核”色變。核電站會(huì)不會(huì)像原子彈一樣爆炸?記者得到的答案是不會(huì)。
雖然核彈和核反應(yīng)堆都是以鈾為原料，但兩者對(duì)純度的要求完全不同。核彈中鈾235的純度在90 %以上，而核電站所用的核燃料中鈾235的純度一般只需要5%以下。
“正如白酒可以點(diǎn)燃，啤酒卻不能點(diǎn)燃的道理一樣，反應(yīng)堆即使失控，也不會(huì)像原子彈那樣爆炸。”趙福明打比方。據(jù)了解，蘇聯(lián)時(shí)期切爾諾貝利核事故是蒸汽爆炸，日本福島第一核電站是氫氣爆炸，都不是核爆炸。
為防止氫氣爆炸和堆芯熔化等風(fēng)險(xiǎn)，大亞灣核電基地從設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行等各個(gè)角度都進(jìn)行了有針對(duì)性的預(yù)防和應(yīng)對(duì)。針對(duì)可能出現(xiàn)的事故，大亞灣核電基地設(shè)置了多個(gè)專(zhuān)門(mén)的安全系統(tǒng)，并采用冗余設(shè)計(jì)。
如在失去外電源的情況下，由應(yīng)急柴油機(jī)供電;在每臺(tái)核電機(jī)組分別配備應(yīng)急柴油機(jī)的前提下，還專(zhuān)門(mén)增加了一臺(tái)備用的移動(dòng)柴油機(jī)。針對(duì)可能出現(xiàn)的氫氣爆炸情況，大亞灣核電基地不僅設(shè)置了多種可靠的監(jiān)測(cè)方式監(jiān)測(cè)主系統(tǒng)中的氫氣濃度，并通過(guò)氫氣復(fù)合器和氫氣點(diǎn)火器等專(zhuān)設(shè)安全設(shè)施，可以控制事故情況下的氫氣水平，避免其濃度上升出現(xiàn)氫氣爆炸。
中廣核針對(duì)在運(yùn)電站制定了日本福島核事故后的安全改進(jìn)行動(dòng)計(jì)劃，包括補(bǔ)水改進(jìn)、防水封堵、配置移動(dòng)電源、移動(dòng)泵、升級(jí)版應(yīng)急響應(yīng)規(guī)程等短期安全改進(jìn)項(xiàng)目，以及嚴(yán)重事故的預(yù)防和緩解、外部事件概率安全分析、提高核電廠應(yīng)急響應(yīng)能力等中長(zhǎng)期改進(jìn)項(xiàng)目。目前，已經(jīng)按計(jì)劃完成47項(xiàng)改進(jìn)行動(dòng)。
值得一提的是，作為日本福島核事故后安全改進(jìn)項(xiàng)的行動(dòng)之一，中廣核承擔(dān)的核電站非能動(dòng)應(yīng)急高位冷卻水源系統(tǒng)已于2014年12月通過(guò)驗(yàn)收。該系統(tǒng)在核電站發(fā)生超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故工況下，可將高位水源的儲(chǔ)水以自然重力方式引入輔助給水系統(tǒng)或乏燃料冷卻系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行非能動(dòng)補(bǔ)水。該系統(tǒng)的成功研發(fā)，使我國(guó)核電站安全水平邁上了一個(gè)新臺(tái)階。
截至目前，中廣核在國(guó)際同類(lèi)型機(jī)組安全業(yè)績(jī)挑戰(zhàn)中，已累計(jì)獲得34項(xiàng)次第一名，核電安全保持世界先進(jìn)水平;嶺澳核電站1號(hào)機(jī)組已實(shí)現(xiàn)連續(xù)安全運(yùn)行超過(guò)3900天，在全球同類(lèi)型64臺(tái)機(jī)組中排名第一;中廣核所有在運(yùn)核機(jī)組從未發(fā)生過(guò)國(guó)際核事件分級(jí)表2級(jí)及以上的運(yùn)行事件。
