玄真子核辐射释疑补充内容.doc

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日本地震带来的危害核爆炸新闻回放日本官方统计遭受核辐射者已有3人受地震影响，日本福岛第一核电站昨天发生核燃料泄漏，并发生两次爆炸。日本首相菅直人已下令将核电站周边居民疏散范围扩大至方圆20公里。目前，核电站区域内辐射剂量仍大大超出正常值，核电站冷却遭遇难题。日本原子能机构将福岛县第一核电站爆炸事故级别定为4级，国际规定核事故级别分为0级到7级等8个级别。日本核能专家称，日本可能遭受“史上最严重核安全事故”。堆芯核燃料发生熔化日本经济产业省原子能安全保安院昨天傍晚在记者会上宣布，位于福岛县的福岛第一核电站发生了核泄漏事件，专家在第一核电站1号反应堆附近测到核裂变时产生的放射性元素铯等，认为反应堆芯的核燃料正在熔化。日本官方统计已有3人遭受核辐射。据分析，核燃料堆芯熔化原因是反应堆冷却不够充分，核反应堆温度上升过高，造成燃料棒熔化并发生破损事故。日本共同社称，这是日本的核电站首次发生堆芯熔化。燃烧的温度高达1200，燃料包壳被熔化。紧急情况下，核反应堆能自动停止运行，但之后要继续进行冷却工作，直到反应堆燃料降温至正常水平。如果冷却系统失灵，燃料仓温度过高会将冷却水蒸发干净，造成燃料棒暴露在空气中升温而熔化。地震后，福岛第一核电站1号机组自动停止运行，丧失了冷却功能物质。目前，第一核电站已开始向1号机组注入冷却用海水。向反应堆注入海水后，燃料棒熔毁已初步得到遏制。但东京大学研究生院教授小佐谷敏庄指出，海水注入反应堆后，1号机组几乎不可能再次使用。日本原子能资料信息室核燃料循环负责人泽井正子称，日本可能正发生类似1979年美国三里岛和1986年乌克兰切尔诺贝利核电站泄漏的史上最严重事故。堆芯熔化曾于1979年在美国三里岛核电站事故中发生，当时约45%的燃料熔化，放射性物质向周边扩散。辐射量达到通常1000倍根据放射线专家组在核电站附近采集的分析元素显示，第一核电站正门附近的辐射量已升至通常的73倍以上，1号反应堆的中央控制室辐射量是通常的1000倍。日本原子能安全保安院昨天下午4点发布消息称，福岛第一核电站泄漏的核物质已飘散到周边地区。一位核问题专家在接受日本电视台采访时表示，福岛第一核电站在过去一个小时内泄漏核物质造成的辐射，相当于日本一年遭受的核辐射量。东京电力公司为防止核反应堆安全壳内的压力上升导致破损，从12日凌晨起着手向外排放内部蒸气，并于下午2点多获得成功。含有安全壳内放射性物质的蒸气向周边地区排出后，导致附近辐射量一度增加。日本有关方面稍后表示，日本福岛第一核电站核泄漏的辐射程度有所降低。但昨天晚上，又有消息说，第一核电站正门前测出放射物质浓度再次回升，已超过标准90倍。核电站发生两次爆炸日本媒体称，当地时间昨天下午3点30分左右，福岛第一核电站1号机组厂房内传出爆炸声，厂房的外墙和屋顶在爆炸中受损。稍晚时候，核电站再次发生爆炸。日本内阁官房长官枝野幸男表示，爆炸并非内部的核反应堆安全壳发生爆炸。东京电力公司称，第一次爆炸时，核电站1号机组冒出白烟，并发出“轰”的一声，可能是冷却用的氢气发生爆炸，有4名东京电力公司员工在爆炸中受伤。日本原子能安全保安院认为，爆炸原因是由于反应堆堆芯产生的水蒸气外泄至容器外，因此产生的氢气和建筑物内的氧气发生剧烈反应，导致爆炸。该院工作人员表示，从爆炸后的辐射量监测结果看，福岛第一核电站1号机组的核反应堆安全壳的损坏程度估计不大。此外还有消息称，1号机组的中央控制室在爆炸中没有遭到破坏，东京电力公司员工正在继续检查反应堆的数据。死里逃生居民恐遭核辐射日本政府已对福岛第一核电站和第二核电站宣布“核能紧急事态”。昨天晚上6点多，福岛县接到首相官邸的指示，将福岛第一核电站和第二核电站的周边居民疏散范围分别扩大到方圆20公里和10公里。日本政府已决定调集更多的车辆赶往这个核电站附近，参与紧急撤离居民。据统计，在第一核电站附近的居民有3000余人。但在两个核电站周边更大范围内可能有20万人。日本内阁官房长官枝野幸男称，因为第一核电站周边有多个村落遭海啸袭击，通讯和道路中断，无法取得联系。这意味着，一旦出现核泄漏，这些刚刚从海啸中死里逃生的居民将遭受更可怕的核辐射。自卫队特别分队投入抢险日本首相菅直人已搭乘自卫队直升机赶到了核电站附近，组织自卫队和地方政府转移居民。陆上自卫队的中央特殊武器防护队先遣分队20人即将赶到第一核电站，自卫队专门处理核物质泄漏的部队也陆续抵达福岛第一和第二核电站进行抢险作业。据媒体报道，在作业中，已有一名自卫队队员死亡，两人失踪。此外，日本海上自卫队的护卫舰和大型运输舰正在核电站附近的海面集合，准备从海上撤离核电站附近的居民。在核电站附近地区，陆上自卫队第44普通科连队约80人，以及拥有NBC(核、生物、化学)反恐能力的中央特殊武器防护队等共计约200名自卫队员与警察、消防队员一起开展救灾工作。防护队拥有4辆化学防护车和6辆除辐射车辆，在疏散工作之外，还负责与经济产业省原子能安全保安院合作监控辐射量，用消防车冷却核反应堆。日本时间昨晚8点30分，日本首相菅直人在首相官邸举行记者会，在谈到福岛核电站泄漏事故时，菅直人称核泄漏程度在预想的范围之内，呼吁民众保持冷静，并发誓要“确保民众的身体健康不受威胁”。10座核电站紧急关停在日本生活多年的华人莫邦富昨天在电话中告诉本报记者，他周围的日本市民在得知发生核泄漏事件后，都表现得比较冷静。“大家一直在收看电视收听广播，以获得官方发布的权威消息，没有恐慌。”本次特大地震发生后，日本境内共有10座核电站紧急关闭停产。除了福岛核电站外，其他电站尚未发现类似的险情。国际原子能机构官员12日表示，该机构已得知福岛第一核电站发生爆炸的消息，正在抓紧向日本官方了解详情。有美国核能专家担心核辐射的危险性增加，并表示仍然缺乏核电站的相关信息。日本核泄漏不会改变中国发展核电安排中国环境保护部副部长张力军昨天在十一届全国人大四次会议记者会上表示，日本因地震发生的核泄漏事件尚未对中国核电站造成影响，不会改变中国发展核电的决心和安排。张力军说，日本地震发生后，中国国家核安全局已与日本经济产业省原子能安全保安院进行了联系，详细了解日本方面的情况。中国方面已经启动沿海城市的核安全监测装置，正在监测日本的核电泄漏对中国的影响。中国现在运行的核电装置有13台，场内外均设置了监测装置。国家核安全局有关负责人昨天在接受本报记者采访时说，昨天7时，环保部发出指令，要求黑龙江、北京、广东等地环保部门加强辐射环境自动监测站的监控。从监测结果来看，目前一切正常，排放指标均远低于国际国内的排放标准。根据事态发展情况，昨天17时环保部进一步发出指令，要求全国其他省级环保部门同时加强监测，如发现异常，及时报告。张力军说，中国关注日本的核电设施受地震影响的情况，该事件不会改变中国发展核电的决心和安排，但中国会在核电发展战略和发展规划上适当吸取日本方面的教训。日本核泄漏放射性污染物 未来三日对我国无影响本报讯（记者黄建华）昨天22时，世界气象组织和国际原子能机构北京区域环境紧急响应中心，在综合分析最新气象资料和放射性污染物扩散模式运行结果后权威发布：由于中国位于日本国的西部，日本核泄漏发生地区近日风向盛行由西向东，其核泄漏放射性污染物未来3天对我国没有影响。该中心相关负责人介绍，受天气条件影响，日本福岛核泄漏产生的放射性污染物在中低层大气主要朝东北方向扩散，在高层大气，放射性污染物在未来60小时内主要向东南方向扩散，60小时后转向北方扩散。产生的放射性物质主要影响区域为日本东部及其以东的西北太平洋区域。而中国位于日本国的西部，可能放射的污染物主要向日本东部及以东区域扩散，距离我国较远。经综合分析，目前日本核泄漏放射性污染物未来3天对我国没有影响。释疑如何防控核泄漏日本地震引发核泄漏事件，有专家担心可能会导致严重事故。为何会发生核泄漏事件？是否会造成和1986年乌克兰切尔诺贝利核电站泄漏一样的严重后果？中国核能行业协会副秘书长冯毅昨天接受本报记者采访，对这些疑问做出解答。核电站如何防止核泄漏？为防止核反应堆内大量放射线从堆芯穿透出来，一般反应堆设有三到四道屏障。第一道是把核燃料放在陶瓷芯块中，使得大部分裂变产物和气体产物保存在芯块中；第二道是合金制造的包壳，把陶瓷芯块密封在其中，使得其在高温下不与水发生反应；第三道是耐压力容器，避免放射性物质泄漏到反应堆厂房；第四道是反应堆安全壳，一般是厚近100厘米的钢筋混凝土墙，里面衬有防辐射金属材料，防止放射性物质进入环境。安全壳是最重要的一道屏障，万一前面的措施失灵，它能保证周围居民遭受辐射在安全范围内。为什么日本仍发生核泄漏？核电站从选址到设计都有严格质量监控，对抗震也有很高的技术要求，但这次日本遭受的特大地震，可能已经超过了当初的抗震标准，因此发生了泄漏事件。核反应堆在停堆后仍需要对堆芯进行冷却，因为核燃料有自衰变余热，若长时间得不到冷却，会使得堆芯温度上升，导致核燃料棒熔化。一般停堆后，冷却系统泵所需的电力需要从外部输入，同时备有多台应急发电机供电。但日本强震后，福岛核电厂外电网瘫痪，应急柴油发电机短暂运行后也中断了。虽然目前放射性物质控制在安全壳内，但目前福岛核电厂核电站安全壳全壳面临超压风险。因为冷却水变成高压蒸气后聚集在安全壳内，需要向外部大气进行排放，以避免安全壳密闭失效。如果安全壳失效，将造成真正意义上的核扩散。发生后有何应急措施？一旦发生了核泄漏事故，应立即启动应急计划。在核反应堆自动停堆后，首先应该采取措施防止冷却水的流失，冷却核反应堆堆芯；随后要封闭核污染区，保证人身安全和环境清洁；随后，要疏散周边人员；接下来，要根据泄漏的等级，疏散周围人员。会发生切尔诺贝利核电站泄漏事件的严重后果吗？日本这次核电站发生的爆炸和切尔诺贝利爆炸有根本上的区别。切尔诺贝利是老式反应堆，核反应堆温度过高引发了反应堆周边结构和组织燃烧，进而发生爆炸。而福岛目前是氢气达到一定浓度后引发的化学爆炸，发生在反应堆压力容器之外。之前报道中提到日本核电站在减压时排出放射性蒸气，这些蒸气升高到3000米高空就会被稀释掉，如果吹到海上，不是长期持久释放，也会被海水稀释。经历11日强震，福岛第一核电站核反应堆冷却系统因备用发电系统故障而无法运转，日本经济产业省原子能安全保安院12日确认核电站外部的放射性物质浓度8倍于正常水平，证实核电站已泄漏放射物质福岛第一核电站的工作人员12日着手打开阀门释放放射性蒸气，以缓解反应堆容器内压，释放蒸气不会对核电站附近居民产生不利影响日本政府已经把福岛第一核电站和福岛第二核电站周围疏散民众的范围分别扩大至方圆20公里和10公里核反应堆与核弹一样都是以铀为原料，但两者对纯度的要求完全不同。核弹需要铀的纯度在90%以上，而反应堆中一般只需要3%左右提纯的铀，正如烈度白酒可以点燃，啤酒却不能点燃的道理一样，反应堆即使失控，也不会像原子弹那样爆炸核电站的风险介绍核电站技术的进一步发展将使核燃料的利用率得到提高，但随之也带来了更高的风险听上去好像是很简单，铀在核反应堆里燃烧得越强、越热、越长时间它得到了最充分的分裂则所需要的燃料也就越少，而且到燃料耗尽时所产生的废料也越少。 几十年来，核技术人员一直在朝着这个方向努力，但是新兴的核安全与核废料处置研究却对此提出了新的问题。最新的研究发现，高效核燃料在应急时刻可能是不稳定的，这样将引起放射性物质泄漏和进入环境的巨大风险。更为严重的是，与人们预料的情况相反，由这种高效核燃料所产生的核废料所带来的辐射更大，这就意味着，它们更难与现有的核废料一起埋藏到地下的核废料库中。新技术下的核燃料目前，全球核电总装机容量已经超过了3.5亿千瓦。新一代的核电站将带来更大的改变。在未来的几年中，美国将新建30个反应堆，英国将建10个反应堆。中国现在的核电装机容量仅为910万千瓦，预计到2020年，将达到4000万千瓦。要提高反应堆效率，技术人员就需改进用作燃料的浓缩铀，提高其燃耗率。燃耗率是一个从已知数量的燃料中获得电量的单位，用每吨铀所产生的吉瓦?天数来表示(GWd/tU)。燃耗越高，燃料棒在反应堆里维持的时间越长，这一点已经在美国和其他地区普遍应用的加压水和沸腾水反应堆里获得了成功验证。从1970年开始，世界各地反应堆的平均燃耗几乎增加了一倍，达到了40 GWd/tU。 新型的反应堆多使用两种设计:一种是美国西屋公司开发的AP1000“非能动型压水堆核电技术”，另一种是法国阿海珐公司的欧洲压水堆技术，预计新技术的燃耗率将达到60GWd/tU或更高。在这种燃耗下，铀燃料棒将比今日燃耗最好的燃料多烧一年之久。燃料棒的考验不过，这样的进展却可能带来一定的代价。今年3月，在美国华盛顿特区和马里兰洛克维乐，在美国核管理委员会(NRC)组织的一个会议上，美国伊利诺斯阿贡国家实验室的迈克尔?比龙所领导的一个小组发表了对高燃耗燃料行为的研究发现，指出燃耗超过45GWd/tU的燃料会引起从前所无法预料的安全问题，并且将会打破现有的NRC安全条例，除非人们做一些改进，将这些核燃料成分打包包装。在核电站的运作中，假如冷却水突然损失，就会发生危险。比如1979年美国宾夕法尼亚三里岛的事故，曾导致了一个反应堆核芯的部分熔化。要在这样一个事故中控制放射能的泄漏，最关键的是核燃料棒与其外围的锆合金包壳在应急制冷系统下插入冷水时要保持完整。如果外壳变得很脆，核燃料棒有可能会迸裂，进而会将钚等其他放射性材料泄漏到反应堆外围的厂房。就算在正常的操作情况下，冷却水通过和锆发生反应形成氧化锆，也会侵蚀反应堆的外壳表面。NRC的条例规定，侵蚀层必须不能超过外壳厚度的17%。比龙和同事指出，在使用高燃耗核燃料的地方，这一条例不够严厉。当他们采用不同类型的外壳来包裹燃耗达到45GWd/tU的核燃料时，通过一系列的测试来设计模拟冷却剂丧失事故，发现这些外壳都会在氧化度到达17%的限度之前就开始变脆。研究人员将这种脆性的增加归结于正常反应堆运作中的高燃耗核燃料所释放的氢量增加。氢气是逐渐被外壳吸收的，它在核燃料的外壳上增加了氧的溶解性。在650到1200之间，可以触发锆的“分离氧化”，使之在紧急情况下很快变脆。燃料操作系统在60GWd/tU时还将比现有的高燃耗燃料多产生大约40%的氢。来自华盛顿、密切关注这一问题的科学家埃德温?莱曼警告世人说，这一问题需要在新的反应堆运行前得到解决。他还指出，就算是应对那些已经被认为是非常了解的材料和过程，也可能遇到让人不快的意外。代表着美国电力生产商的电力研究所坚持认为核电并没有迫切的安全问题，而且现代的反应堆都是在保证从不会发生灾难性冷却剂损失的前提下运行的。宾夕法尼亚州立大学的反应堆材料专家亚瑟?摩塔认为，采用新型合金，有可能解决比龙提出的问题。他说:“我们应该可以安全地增加燃耗。”尽管有这些说辞，NRC还是委托阿贡国家实验室作进一步调查，他们本着加强增进核管会条例的观点，业已开始了一个长达3年的磋商研究。核管会的拉尔夫?梅尔说:“我们正在积极准备修订核管会说明燃耗效应的安全标准。一些临时标准已经启用。”更难处理的核废料另一方面，如何处置高燃耗核燃料所产生的废料，也是让人头疼的问题。长时间在反应堆中使用辐射铀，使得反应堆的放射性更强，当从反应堆移走核废料并将其掩埋储存时，这种得到增强的放射性物质的衰减会产生相应更多的热量。按照2006年负责处理英国核废料的尼拉克斯公司估计，在核废料所需要的整个储存期间，一个燃耗在55GWd/tU的核燃料在一个加压水反应堆中的辐射能可以比33GWd/tU这样的低燃耗核燃料多50%。 要保证这种内部产生的热量维持在安全限度内，就需要将这种用完的高燃耗燃料成分分开来储存。如果做不到这一点，就将可能引起核废料内部热量的增加，从而导致地下储存点的容器破裂，或波及到储存点附近的岩石，进而增加泄漏的风险。虽然高燃耗燃料的效率增加了，但这却意味着这类核废料需要更大的储存空间。 “核咨询工作组”是激进分子和反对核电的一个组织，该组织成员休?理查德说，在英国，这可能意味着政府将需要寻找两个地下的储藏库，而不是现在所设想的一个。今年4月中旬，理查德发表的一个研究报告中，有英国核能设施除役局对10个已经计划的AP1000反应堆高燃耗核燃料废料所产生放射能所做的估计，预计在2080年将出现10个新型反应堆，合起来所产生的核废料放射能峰值，将是英国现在所有核反应堆废料放射能峰值(预计在2020年出现)的两倍。 马里恩?希尔是英国政府辐射废弃物管理委员会的委员。他说，现在说这会不会对核设施除役局提出一个大问题还为时过早。但另一位也曾是英国政府辐射废弃物管理委员会委员的核顾问皮特?威尔金森却已经预测到一些问题。他说:“这势必将加大核废料库的体积和成本，并显示出更多技术上的不确定性和伦理上的无法估量性。”反应堆停止工作后为什么还会产生重大事故这次日本核事故是在一连串灾害的打击下引发的。核反应堆的一个特点是在停堆后仍需要对堆芯进行冷却，因为核燃料有自衰变余热，虽然比人控裂变产生的热量小的多，但是如果长时间得不到冷却，也会使得堆芯达到上千度的温度，导致核燃料棒融化，然后是烧穿外层保护的钢壳、混凝土结构等，造成核泄漏。而在反应堆停堆的情况下，余热冷却系统的泵所需的电力就需要从外部输入。一般情况会准备多路外电网输入，同时每台机组一般有2台应急柴油发电机供电，而