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    日本發(fā)生核輻射 對中國將會有什么影響?

    2016/12/2 15:18:38

    一直以來,很多人都認(rèn)為核能是最安全同時最可靠的能源。但是,近日日本福島第一核電站機組發(fā)生爆炸、導(dǎo)致放射性物質(zhì)泄漏的事件讓人對此產(chǎn)生了懷疑。

    神秘的核能究竟是怎么回事?核電安全嗎?核輻射危害有多大?……

    與常規(guī)能源相比,核能具有不可比擬的三大優(yōu)勢。

    首先,核能的能量密度非常大,消耗少量的核燃料就可以產(chǎn)生非常巨大的能量。一座電功率為100萬千瓦的燃煤電廠每年要燒掉約300萬噸煤,而同樣功率的核電站每年只需要30噸核燃料,相差10萬倍。在節(jié)省大量的煤炭、石油資源的同時,核電的利用開發(fā)還極大地減輕了交通運輸?shù)膲毫Α?/FONT>

    其次,核能是非常清潔的能源。它不向大氣排放SO2、NOX和煙塵,也不排放溫室氣體。由于有“多道屏障,縱深防御”的理念,在核電站正常運行時,它的放射性物質(zhì)向環(huán)境的排放也可忽略不計,例如,2009年美國的核發(fā)電量是中國大陸的11倍多,而據(jù)美國國家輻射防護和測量委員會報告,美國人年輻射劑量的小于千分之一來自于核電源(另51%來自于醫(yī)療,37%于巖石、土壤及氡,各5%于宇宙射線和人體自身,2%于生活消費品),來自于核電的年輻射劑量是煤的1/100、國際航班的1/200、或者等同于每年吃一個香蕉。

    核能的第三個優(yōu)點是具有較高的經(jīng)濟性。在核能發(fā)電的成本中,燃料費所占用的比例(大約25%)遠遠小于煤電高達60%的燃料費比例,這也使得核能發(fā)電在日益增長的國際資源價格背景下,能夠控制較低的運行成本,為民眾提供廉價的電能。

    與核裂變能相關(guān)的還有核反應(yīng)堆的“剩余發(fā)熱”問題——這也是造成最近日本福島第一核電站發(fā)生事故的主要原因之一。當(dāng)反應(yīng)堆在自動或者操作員控制下停止工作時,反應(yīng)堆并沒有完全停止下來,就像百米賽跑一樣,選手跑到終點之后需要有一個緩沖,只是反應(yīng)堆的這個“緩沖”需要更長的時間。在反應(yīng)堆中,當(dāng)裂變反應(yīng)停止時,由于還存在著大量的放射性裂變產(chǎn)物,這些裂變產(chǎn)物在進行衰變時會放出衰變熱(雖然裂變釋能已經(jīng)停止),其總的熱量規(guī)模可以達到反應(yīng)堆滿功率運行時的3%左右。

    為了防止“剩余發(fā)熱”的危害,反應(yīng)堆做了很多可靠的設(shè)計,利用冷卻水系統(tǒng)源源不斷地給反應(yīng)堆“降溫”。而為了保證冷卻水系統(tǒng)設(shè)備的正常供電,除在正常供應(yīng)核電廠的外部交流電之外,還有多臺后備柴油發(fā)電機以及蓄電池,可以保證在喪失外電的情況下,保證冷卻水的供應(yīng)。

    現(xiàn)有反應(yīng)堆設(shè)計所采用的“多道屏障”原則是指,以中國目前最主要的壓水堆核電廠為例(日本福島沸水堆也類似),第一層為燃料元件包殼,目的是為了防止裂變產(chǎn)物進入冷卻劑系統(tǒng)。第二層屏蔽是將反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)全部包容在內(nèi)的一回路壓力邊界,將帶有放射性的冷卻水等密封起來。第三層為厚鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全殼,將反應(yīng)堆、冷卻劑系統(tǒng)的主要設(shè)備等包容在內(nèi)。當(dāng)嚴(yán)重事故發(fā)生時,第三層屏障也能阻止可能從一回路系統(tǒng)外逸的裂變產(chǎn)物泄漏到外部環(huán)境中去,同時也保證了重要的設(shè)備不受像飛機墜落等外來破壞對設(shè)備的影響。

    與此同時,核電廠在設(shè)計之初,也會考慮可能發(fā)生的自然災(zāi)害,比如說地震、臺風(fēng)、潮汐、海嘯等。以預(yù)防地震為例,在設(shè)計時,核電廠主體結(jié)構(gòu)要坐落在一塊沉積巖上,同時要考慮此地最大可能發(fā)生的地震規(guī)模再加上富余量。但像這次日本發(fā)生的地震規(guī)模大大超過預(yù)期,9.0級的規(guī)模超過早期福島電站7.9級的抗震規(guī)模42倍(地震一級相差30倍)。

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