大破口失水事故是一种极限事故。在安全分析中，设想最严重的情况是一根冷却剂主管道发生脆性断裂，管道在一瞬间完全断开并错位。这时冷却剂从断开的两个端口，即从相当于两倍主管道截面的开口同时向外喷放。这种断裂称为“双端断裂”。这种失水事故会造成多种危害，如下所述。

①在管道断开的一瞬间，冷却剂在破口处突然失压，会在一回路内形成一个很强的冲击波。这种冲击波在系统内传播，可能会使堆芯结构遭到破坏。此外，冷却剂的猛烈喷放，其反作用力会造成管道甩击，破坏安全壳内的设施或相邻的回路管道。

②冷却剂持续流失有会使堆芯裸露，传热能力大为下降，使燃料元件受到破坏。如果堆芯大量元件发生熔化，熔融的燃料同残存在压力容器底部的水接触，发生剧烈的放热化学反应。燃料还可能把压力容器熔穿，进入地基里去。

③高温高压的冷却剂喷入安全壳，使安全壳内的气体压力、温度升高，危及安全壳的完整性。

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④燃料元件的锆包壳在高温时会与水蒸气发生剧烈的化学反应：反应产生的氢积存在安全壳中，在一定条件下会发生爆炸。锆水反应还会使包壳脆化，导致包壳破裂。锆水反应产生的热量还会使堆芯过热。

⑤反应堆冷却剂中的放射性物质进入安全壳后，通过安全壳泄漏，会污染环境。

对于应急冷却系统起作用的情况，大破口冷却剂丧失事故中发生的事件序列可分为4个连续阶段，即喷放、再灌水、再淹没和长期冷却。这个时间序列所包含的相应热工水力现象可借助图6-24来加以说明。图中给出了冷段主管道破裂（实线）和热段主管道破裂（虚线）两种情况的计算结果。

图6-24　压水堆大破口事故的冷却剂特性