核电厂能够运营80多年才能真正的存活下来？.doc

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1、核电厂能够运营80多年才能真正的存活下来？核电厂能够运营80多年才能真正的存活下来？核电厂能够运营80多年才能真正的存活下来？核电厂能够运营80多年才能真正的存活下来？　　2002年2月，在俄亥俄州戴维斯-贝斯（Davis-Besse）核电站的一次例行检查中，检查人员在反应堆的压力容器（即封装放射性堆芯）的坚固钢筒盖上发现了三条裂缝。其中一条裂缝位于驱动控制棒进入反应堆堆芯以控制核反应的装置外壳上。起初，这些需要修复的裂缝显得并不是非常的严重——直到工作人员在开始修复裂缝的时候感觉到了晃动，这意味着：出大问题了。

2、　　控制棒的外壳轻微偏移，这本来是不可能发生的，因为它应该被反应堆容器的厚达15厘米的钢壁所环绕。在工人们调查时，他们在靠近外壳的钢材上发现了一个大小差不多相当于美式橄榄球的空腔。这个空腔使得保护反应堆容器加压室内部及其放射性堆芯的金属厚度不足1厘米。如果容器在反应堆运行时受压断裂，那么堆芯的冷却水将会通过这个洞涌出。这样重大的“冷却剂流失”事故可能导致堆芯严重受损。为了维修该容器，厂方以大约6亿美元的费用安装了一个新盖。　　美国核能管理委员会和电厂的调查认定，早在1990年，控制棒装置上就可能出现了小裂缝。到1

3、995年前后，反应堆内部的酸水通过裂缝渗出，并腐蚀了环绕压力容器的钢壁；在工作人员发现金属损耗之前，酸水已经腐蚀了钢材7年。核研究人员敏锐地意识到，这种缓慢、稳定的降解作用随着核电站的老化而变得更有可能发生。在日常运营中，构成反应堆安全壳结构的坚硬钢材和混凝土会受到辐射轰击，并承受高温和高压。时间一长，即使是最坚固的材料也会被削弱。　　　　　　在日本福岛第一核电站发生核事故后，世界各国政府重新评估了其核电厂的安全性。在核电占国家电力供应总量20%的美国，所关注的是全国104座正在运行的核反应堆的老化问题，这些核反

4、应堆的平均年龄是32岁。这些反应堆并网时，监管机构授予它们40年的运营许可，这是对其寿命的保守估计。核电厂的运营许可得到延长；73座反应堆已经获准运营至60岁，其中10座已经进入延期运营的新时代。　　　　但是，故事还没有结束。运营商们进行了“中期”大修，每个核电厂的花费可高达10亿美元。与此同时，监管者和核研究人员研究这些处于老化过程的核电，以期找到答案，应对该行业所面临的最重要问题之一：让这些电厂保持运营80年或者更长时间是否安全并具有经济合理性？　　欧洲、亚洲和前苏联国家也提出了这个在未来几年中将耗资数十亿美

5、元的问题。虽然各国的许可期限和实际做法不同，但是在大量集中了处于老化过程的核电厂的美国，各种监管性的行业决定会为全世界的反应堆确立准则。如果美国的核工业表明，经过整修的核电厂能够运营80多年甚至更长时间，那么其它国家将会效仿。　　━━━━━　　管理老化反应堆包括定期检查最难更换的构件：压力容器、包围压力容器的混凝土安全壳结构，以及连接压力容器的主管道和电缆。过去在华盛顿州里奇兰的太平洋西北国家实验室里，我和我的同事一直在寻找能够提供材料降解预警的新型在线监测和无损检测技术。我们的目标是从当前的“找到和修复”方法转

6、变为我们所谓的“模拟和预测”方法。　　在核电站内部，各种剧烈力量在发挥作用。在美国用于发电的压水反应堆和沸水反应堆中，核堆芯是由二氧化铀棒组成的。在这种放射性材料内部，核裂变反应生成能量和多种形式的辐射，其中包括伽马射线和中子。极高的辐射水平被反应堆压力容器的钢壁减少到大约二十分之一的水平，然后被封装容器的巨大钢筋混凝土安全外壳结构降至安全水平。　　两种类型的反应堆都使用水作为冷却剂。在压水反应堆中，水大约以275℃的温度进入反应堆堆芯，当水向上流过堆芯时，会被加热至315℃左右。水由于受到高压（通常为15.5兆

7、帕左右，约为海平面大气压力的150倍）而保持液体状态。在沸水反应堆中，冷却水保持在大约7.6兆帕，以便在285℃左右时在堆芯中沸腾。以上两种情况下均会产生蒸汽，以驱动涡轮机发电。　　高温、高压和辐射都对反应堆的构件施加压力。在反应堆内部，中子轰击压力容器的钢壁；在数年时间内，这种轰击作用可引起各种反应，造成材料中原子移位，产生杂质和微小的空隙。这些微观现象可降低金属的韧度及其抗裂能力。　　　　美国核能管理委员会和核工业携手电力研究所（EPRI）确定如何测量并监测反应堆关键构件的老化情况。其主要关注的是：反应堆压力

8、容器及其管道的脆化和开裂；混凝土安全壳的退化情况；电缆老化；以及地下埋水管的侵蚀情况。我们只是不知道在任意一家电厂中，这些问题中的哪一个是最为关键的。毕竟，长达六七十年的商用规模核反应堆的经营是前所未有的。我们已经进入了原子时代的新纪元。　　在过去30多年间，核电厂的许多部件已被更换或整修，其中包括涡轮机、一些主要管道和压力容器盖，但从未有过更换核电厂中心部件（压力容器本