从福岛核电事故看高温气冷堆的安全性..

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1、.从福岛核电事故看高温气冷堆的安全性目录一、福岛核电站情况简介-1-二、沸水堆的工作原理-2-三、福岛第一核电站地震事故原因分析-4-四、高温堆与压水堆的安全性设计比较-5-五、高温气冷堆的固有安全性-1-A、具有防止放射性释放的多重屏障-1-B、具有非能动的余热排出系统-3-C、具有负反应性温度系数的补偿能力-4-六、高温气冷堆失去厂外电源的事故分析-5-...一、福岛核电站情况简介福岛核电站是世界最大的核电站。位于日本福岛工业区。由福岛一站、福岛二站组成。共10台机组（一站6台，二站4台），均为

2、沸水堆。输出功率／额定功率为8814／9096MW。　　福岛一站1号机组于1967年9月动工，1970年11月并网，1971年3月投入商业运行。2号～6号机组分别于1974年7月、1976年3月、1978年10月、1978年4月、1979年10月投入商业运行。福岛二站4台机组的输出电功率净／毛值均为1067/1100兆瓦。二站1号机组于1975年11月开始施工，1981年7月并网，1982年4月投入商业运行。核电站曾经发生的事故：2005年8月里氏7.2级地震导致福岛县两座核电站中存储核废料的池子中

3、部分池水外溢。2008年6月福岛核电站核反应堆5加仑少量放射性冷却水泄漏。二、沸水堆的工作原理沸水堆的主要特性:核燃料：低浓缩铀，2％富集度慢化剂：轻水冷却剂：轻水回路：一个回路堆芯：直流蒸发器压力：一回路：5-7Mpa...一回路冷却水在堆芯内发生沸腾，并将产生的蒸汽直接送给汽轮发电图1带有喷射泵及外部再循环回路的BWR系统示意图如图1所示：沸水堆本体由反应堆压力容器、堆芯、堆内构件、汽水分离器、干燥器、控制棒组件及喷射泵组成。非常接近饱和温度的冷却剂水进入堆芯，吸收堆芯中裂变产生的热量，部分水变

4、成蒸汽，堆芯中的汽水混合物向上流出堆芯，进入...压力容器上部空间的汽水分离器和于燥器。这些流体中，小部分为蒸汽，大部分的水则重新参加循环。分离出来的饱和蒸汽直接接到汽轮机，蒸汽通过汽轮机做功后经过冷凝器作为给水再返回到反应堆中。三、福岛第一核电站地震事故原因分析1、日本发生8.9级地震原因，福岛电网瘫痪，核电站孤网运行，厂用电源失去，应急用柴油发电机无法运转，核电站专设安全装置失去动力。措施：核电站运营方紧急调用应急发电车进行援助，从美国紧急调运冷却剂。2、应急堆芯冷却系统无法启动，堆芯喷淋装置无

5、法启动，堆芯不能够得到冷却。反应堆的剩余反应性产生的热量无法从反应堆带出，冷却剂的温度由30度上升到100度，核电站无法控制反应堆的水温，反应堆内压力最终达到运行压力的2倍，安全阀开启，放射性物质轻微泄露。措施：核电站采取外部注入海水的方式进行反应堆压力容器的喷淋；开启阀门进行反应堆泄压，放射性物质随反应堆容器内的蒸汽排放泄露。3、冷却剂沸腾，堆芯冷却水位急剧下降，堆芯逐渐露出水面，热量不断积聚，燃料包壳在1200度高温熔解，导致燃料熔化。福岛第一核电站正门附近的辐射量升至正常值8倍以上，1号反应堆

6、的中央控制室辐射量是正常值的1000倍。燃料元件熔化，...存在堆芯熔化和爆炸的风险，基本无法控制。周围三公里居民疏散撤离。4、燃料元件的锆合金与高温高压水蒸气（1200度）左右发生反应，产生氢气，逐步从反应堆内逸出，积聚在反应堆压力容器和安全壳之间，发生爆炸。安全壳垮塌，根据泄露出的放射性物质检测，反应堆压力容器未爆炸。外部电源恢复，但堆芯存在熔融的可能。核电站3公里以内居民撤离，3-20公里人员呆在家中，并紧闭门窗，停用排风扇，以免遭受核辐射。5、目前反应堆依然处于危险状态，预计会采用外部喷淋降

7、温和启动安全专设系统（不知道该系统在高温和爆炸状态下系统是否安全）带出堆芯内的热量，确保反应堆处于次临界状态。此外如果反应堆状况继续恶化，极端情况可能会采用切尔诺贝利核电站的办法，用石灰石、铅和混凝土造一座石棺。（以上个人看法）四、高温堆与压水堆的安全性设计比较高温气冷堆与压水堆的比较系统高温气冷堆压水堆反应性控制控制棒吸收球控制棒硼浓度调节可燃毒物压力调节氦气的吞吐稳压器余热排出非能动能动应急给水系统无有安全注入系统无有应急柴油机非安全级安全级安全壳不承压，无气密性要求的包容性气密性，双层壳，喷淋

8、，防氢爆......五、高温气冷堆的固有安全性福岛核电站建于上世纪60年代，属于早期的核电站，设计理念和建造水平相对落后，尤其是在事故情况下，需要专设安全设施及时投入运行，但是能动的专设安全设施对电力的依赖性很强，一旦事故情况下应急电力无法供应就会导致较严重的后果。高温气冷堆专设安全设施采用非能动系统，使反应堆具有固有安全性。所谓非能动系统是指靠自然的因素，比如重力、自然循环、压缩空气系统等使系统自动投入，不需要泵、风机、柴油发电机和其它的能动机械，因此不需要安全相关