核能与核辐射安全防护刘.ppt

北京时间2011年3月11日13时46分，日本本州岛仙台港以东130公里处发生震级为9.0级的地震。,北京时间2011年3月11日16时，日本本州岛等东海岸地区遭遇地震引起的高达10余米高的海啸袭击。,北京时间2011年3月12日，福岛第一核电站发生氢气爆炸。.,报纸！电视！短信！谣言！疑惑！我该躲到哪里？我该吃什么？,我的健康呢？,核能及核辐射防护简介,一、核能的发展及利用二、福岛核电站核事故简要回顾三、核辐射防护知识简介,一、核能的发展及利用,辐射离我们有多远?其实在我们的生活环境中，辐射无处不在！家用电器：电视、电冰箱、空调、微波炉、吸尘器、电脑等办公设备：手机、电脑、复印机、电子仪器、医疗设备等家庭装饰：大理石、复合地板、墙壁纸、涂料等周边环境：高压线、变电站、电视（广播）信号发射塔、煤渣等自然环境：太阳黑子等,核能及核辐射防护简介,国家原子能机构网站和走近核科学技术一书,一、核能的发展及利用,这些辐射与我们的生活息息相关，我们习以为常，极少有人关注它的存在。因为它无处不在，我们每一个人都不能完全抛弃。,核能及核辐射防护简介,但是，日本地震以后，一个不常被人关注的概念“核辐射”进入我们的生活，让人极度恐惧！那么什么是核辐射，它是怎么来的呢？,1.核能的发现,1934年，居里夫妇从矿渣中提取到镭；镭是一种放射性核素。1938年，德国放射化学家奥拓哈恩和史特莱斯曼发现铀裂变成两个新的原子核（一个质量较大，一个质量较小），并放出2-3个中子，同时释放出能量核能。,核能及核辐射防护简介,1.核能的发现,比如，235U裂变后生成的两个新原子，其种类可以达上百种，右图是裂变产物的质量分布图，在电视中被常提到的碘131和铯137，就是生成几率较大的两个新原子。,核能及核辐射防护简介,裂变反应方程式：n+235U=236U=A+B+n+200Mev（裂变热）n+235U=236U=236U+BB+热量（衰变热）,核能及核辐射防护简介,铀核被分裂为二时，放出两个中子，这两个中子再去击中两个铀原子核，同时放出四个中子，由此类推，原子的链式裂变反应就会持续下去。能控制的链式裂变反应发展成了反应堆；不能控制的链式裂变反应发展成了原子弹！,1942年，在“反应堆之父”费米的领导下，第一座天然铀石墨反应堆建立，标志着人类开始大规模利用原子能。,反应堆原子弹,2.核能的利用,为什么要发展核能？1公斤铀235释放的能量等于2700吨标准煤释放的能量。一座百万千瓦的火电站每年需要260万吨煤，而核电站只需要30吨的铀原料就可以。青岛每年需要900万吨煤，120吨铀。核电站一年产生的二氧化碳仅是同等规模燃煤电站排放量的1.6，核电站不排放二氧化硫、氮氧化物和烟尘。发展核电是改善环境的重要途径，核电是清洁高效能源。,核能及核辐射防护简介,2.核能的利用,核能及核辐射防护简介,1、中国有煤，但消耗大，污染大。2、中国石油50%以上依赖进口，受制于他国。,2.核能的利用,核能及核辐射防护简介,路回一,路回二,2.核能的利用,目前，先进的反应堆如何保证反应堆的安全？以海阳核电站AP1000为例。（1）反应堆正常运行下，有自己的电力。（2）事故情况下，自动停堆，依靠其它外电力。（3）依靠柴油发电机和蓄电池。（4）非能动余热排出系统，在所有电力失效情况下，依然能保证反应堆的安全性。（5）反应堆上方备有几千吨水，不依靠电力。,核能及核辐射防护简介,2.核能的利用,核反应堆的完整性是如何保证的呢？换句话讲如何防止含有放射性物质泄漏？（三道屏障）一是所有的燃料元件包容在一个金属细管中，平时放射性物质出不来。二是反应堆压力容器，是一个1米厚铸造的不锈钢圆柱筒。三是核岛（厂房），是一个数米厚的钢筋混凝土结构，设计上可以防止飞机撞击。,核能及核辐射防护简介,二、福岛核电站核事故简要回顾,核能及核辐射防护简介,日本福岛第一核电站位于福岛县沿海。六台机组全是沸水堆，均属于东京电力公司，1970-1979年投入发电运行。,（一）简要经过,2011年3月11日下午发生地震，反应堆停堆。应急柴油机自动启动，给堆芯降温。约2小时海啸袭来，柴油机停止，蓄电池启动。蓄电池工作8小时后电量耗完。反应堆失去冷却，堆芯温度上升。3月12日1号堆芯裸露，氢气产生，发生爆炸。之后，2、3、4号堆陆续发生爆炸。,核能及核辐射防护简介,（二）与切尔诺贝利核电站比较,核能及核辐射防护简介,此次爆炸是氢气爆炸，不是核爆炸！前苏联切尔诺贝利核电站是核爆炸！4秒内释放出100倍的能量。可以用右图加以说明。,（三）原因分析,核能及核辐射防护简介,1、客观因素地震、海啸摧毁了所有的应急电源。2、设备因素40年前的设备和技术落后，对电力的依赖性强差，没有设置不需要电力驱动的水源。3、主观因素东京电力公司，没有在第一时间注入硼酸，硼酸是一种吸收中子特别强的物质，可以抑制热量的产生。,三、辐射防护知识简介,（一）放射性种类及其危害裂变反应方程式：n+235U=236U=A+B+n（和n）n+235U=236U=236U+（射线）BB+（射线）（、n是对人体有伤害的射线）即He2+，质量数为4，带2个单位的正电荷，它的穿透能力弱，用一张白纸就能挡住，基本不存在外照射，但是电离作用大，内照射危害大。,核能及核辐射防护简介,（一）放射性种类及其危害,射线是电子流（e-，e+），带1个单位电荷，穿透能力一般，电离作用不如粒子大，外照射情况下只有轻微的危害；射线是波长极短的电磁波，不带电无质量，但是穿透力极强，是辐射防护的重要目标；中子（n）不带电，质量数为1，具有较强的穿透能力，且与人体的细胞的作用是核反应，会产生次级带电粒子，危害相对最大。,核能及核辐射防护简介,（一）放射性种类及其危害,辐射防护的一般方法内照射防护：避免吸入或食入带有放射性的空气或食物，同时避免皮肤创伤时，放射性物质从伤口进入。（带口罩和常洗手）外照射防护：距离防护和屏蔽防护。当放射源固定不动时，辐射量按距离的平方衰减。（外出时遮挡外露的皮肤，不要淋雨；回家后将外套漂洗或置于屋外，进行个人洗淋浴。共同防护原则：减少外出。,核能及核辐射防护简介,（二）需要澄清的几个问题,1、白衣服是否有利于防辐射？、n等，穿透的距离与防护服的材料有关，比如含铅的衣服可以提高防（射线）的能力，湿衣服（因含水）比干衣服更有力于防n（中子），与颜色无关。,核能及核辐射防护简介,（二）需要澄清的几个问题,2、海产品是不是不能吃？人类制造的有毒垃圾，相当一部分最终进入大海，大海通过“溶解”和稀释大大降低了有害物质的浓度。福岛核电站产生的有害物质也是这样。虽然核电站周围的蔬菜和肉类存在一定的污染，但以目前的事故等级来看中国近海的水产品还是安全的。如果还是不放心，那么不要吃鱼类的内脏可能有一定的好处。（个人观点，仅供参考）,核能及核辐射防护简介,（二）需要澄清的几个问题,3、东京20倍于平时的照射量，有多大危害？全世界每年人均1mSv的量，东京20倍的量就是20mSv，相当于从事核事业工作人员每年的照射限值，这个值不是健康的分界线，是保护从业人员的线。东京人要达到一年20mSv的量，每天的照射量要达到20倍，且365