安全的核电站
第一道“安全门是,核燃料芯块外表涂上三四层热解碳和碳化硅涂料,可阻止99%的放射性物质外逸。有的是把燃料经过处理,有的是放在陶瓷做的燃料棒内。
第二道“安全门是芯块组成的燃料棒外面再套上一个密封管。密封管是由耐高温,耐腐蚀材料制成的。密封管能使逃逸出来的1%-2%的放射物质被包覆住。
第三道“安全门”是由燃料棒组成的芯堆放在一个大容器内。容器直径有几米,壁厚20厘米,形状像热水瓶胆,由低合金钢制成的。万一燃料棒的密封管破裂了,泄漏出来的物质也不会跑到这个容器的外面去。
第四道“安全门”是有一个安全壳的厂房,把“一回路”设备包容在里面,安全壳没有窗户和多余的门,并且建设很坚固。这就保证了如果万一发生事故,放射物质也不向外泄漏,使危险只限于安全壳内。
放射性物质也不会由冷却物质泄漏出去。就以压水堆来说吧。反应堆和蒸气发生器所用的水,是“一回路”,而推动汽轮机转动的蒸气所用的水,是“二回路”。“一回路”和“二回路”是隔离的。另外,“二回路”的水循环使用,不外流。所以要把汽轮机用过的热水冷却,冷却用的水与“二回路”的用水是隔离的。所以核电站的放射性不会由冷却水泄漏出去。
核电站还有很完善的安全系统,它包括事故监视装置、安全保护线路和安全保护执行机构三大部分。事故监视装置对30项-40项重要参数进行监视,如果发现有出现事故的苗头,立即发出警告信号和让反应堆停止工作信号。安全保护线路根据监视装置的信号,根据预先设计的措施和方法,发出信号,驱使安全保护执行机构将反应堆关闭,使防止事故的系统投入工作。安全保护线路是采用两套甚至三套“保险线路”,以提高可靠性。(www.daowen.com)
还有工程安全设施,假若压水堆的“一回路”管道破裂造成堆芯失水,紧急停堆系统会在2秒内关闭反应堆,并且开动安全注入系统,注入大量的水,水中含有吸收中子的吸收剂。
万一发生火灾,厂房安全壳的喷淋系统自动从顶部喷淋而下,水中含有氢氧化纳和硼酸,可以将蒸气和放射物除掉。在发生事故时,安全壳隔离系统,自动地把厂房安全壳与外部相通的管道关闭,使厂房安全壳与外部隔离起来。
为了使核电站更安全,现在更注意发展安全的新型反应堆。新一代核电站有三种类型。
(1)改良型:在现有反应堆类型基础上,增加安全措施,提高安全性,使可靠性更高。
(2)革新型:采用先进堆型,简化设备(设备越多可靠性就越低),增加安全系统,提高使用寿命。例如现在很多反应堆都采取措施,保证在操作人员出现错误时,也不会造成事故。日本研究出一种“自动恢复”反应堆,它有自我检查能力,发现有故障苗头,就命令机器人去排除故障,进行修理,值班人员在不知不觉中,事故苗头就已经被消除了。日本还开发一种“小型高速增殖堆”,在使用寿命30年内,不用更换燃料,这本身就可以提高安全性。
(3)“革命型”:采用的反应堆,从根本上就不会发生严重事故。比如,人们设想一种“傻瓜堆”,不论人们如何操作,都不会有大事故。这种反应堆目前只是处在概念阶段。
未来的核电站安全目标是,事故率可忽略,比如说一座反应堆工作一年的平均事故概率小于千万分之一。
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