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核二三事 | 核电厂的危险性

武昌造船

2019-11-07

导读：核电厂的危险性

◎作者丨军工二部余松

核安全是新时代国家安全的重要组成部分，核安全文化是核能与核技术利用实践经验的总结，是核安全大厦的基石，培育和建立核安全文化则是发展核事业的必然要求。

本期向大家介绍：核电厂的危险性

福岛核事故发生后，核电行业再次笼罩上了一层阴影，众多国家的核电项目纷纷关停。人们对核电厂的恐慌和抵触情绪由来已久，反对声音皆因为它的危险性，其主要体现在以下几个方面：

一、核电厂是一个非常复杂的系统，为了保证安全，核电厂设计了很多冗余又很复杂的控制系统。系统越复杂，越容易出问题，系统复杂了，操作人员很难掌握所有系统，在出现异常情况时，不能保证所有的处置都是正确的。

二、核电厂需要持续不断的强制散热。同燃煤电厂一样核燃料裂变释放的能量用来把水烧开，产生水蒸气发电。这里大约只有三分之一的能量转换为电能，其余三分之二的能量作为废热释放到环境中。一台发电100万千瓦的核电机组废热功率约200万千瓦，如果用海水冷却，为了不影响环境假定进出水温度差为10度，则每天需要400万吨海水，每秒近50吨。

重核裂变后产生的轻核基本都是不稳定的，要衰变。反应堆运行一段时间后，大概6.5%的功率是由衰变热提供。对于100万千瓦电的，热功率是300万千瓦，衰变热功率约20万千瓦。这意味着即使完全停堆，反应堆还有20万千瓦的热需要排到环境中。这是很大的一个热功率，如果散热失效，核燃料将熔毁，导致不可控的核泄漏。由于大部分裂变产物寿命很短，从几十秒到几十分钟不等，衰变热衰减很快。实际上，停堆10分钟后，衰变热功率就会从刚停堆的6.5%降至2%左右，1小时后1.5%，一天后0.4%，一周后0.2%，对于100万千瓦电功率机组周后的热功率为6千千瓦，仍然需要强制散热。换句话说，核电机组永远需要强制散热，否则就会有熔堆核泄漏的危险。

三、熔堆后，燃料还在不断放出大量的热和放射线，完全没有办法接近处理，只能依靠以前的设计将燃料分散冷却这种设计是不可能预先做实验验证的。失去冷却后，控制棒会比燃料棒先熔化，燃料还能产生一定程度的链式反应，从而加大放热。但熔堆后因为中子慢化不充分，燃料中中子浓度低，不可能再临界和核爆。几十吨温度非常高、密度非常大的核燃料如果聚集在一起，完全无法处理，它会不断熔化汽化它下面的任何物质，不可阻挡的往地下走，直到自然稀释到一定程度。大量放射性物质会进入大气和地下水。

四、核反应堆装料量大，如果加上随堆堆放的乏燃料，一个堆可以有数百吨放射物质，其中放射性裂变产物有数百斤。作为对比，一颗原子弹只产生一两公斤放射性裂变产物。因此，一个失控的反应堆对环境的危害远远超过一颗原子弹。

以上是核电站可能的危险，是最坏的情况，但我们不能以最坏的情况来判定这些情况一定会发生，就像每次坐飞机最坏的情况都很可怕，但我们不能说每次坐飞机都会出现最坏的情况一样。但是，防患于未然，做好一切能做好的安全放缓措施，必定能最大限度的减少发生事故的几率。