安化八中核电科普知识

“核电科普知识”一、什么是核能原子和原子核世界万物均由原子组成。不同的原子构成不同的原子构成不同的物质。原子很小，其直径只有一亿分之一厘米左右，肉眼根本看不到。原子活像个小网球，其外层由高速运转的电子组成，中心有一个“核”，称为原子核。如何使U235原子核中蕴藏的能量释放出来呢科学家经过实验和研究发现，当一个铀235原子核在吸收了一个能量适中的中子后，这个原子核由于内部不稳定而分裂成两个或多个质量较小的原子核（裂变碎片），这种现象叫作核裂变。每次核裂变可释放出约200兆电子伏能量和23个新的中子。核燃料的原材料是铀矿石。铀的含量低到一吨矿石里面提不出一千克的铀，也就是含量不到01。L地壳中含量为四百万分之一。L天然铀有3种同位素铀234（00054），铀235（072）和铀238（99275）。目前，主要利用铀235进行裂变反应。L铀235原子核完全裂变释放的能量是同量煤完全燃烧释放出能量的270万倍铀矿石中国挖出的第一块铀矿石，核工业的“开业之石”二、什么是核电站核电站是利用核能来大规模生产电力的发电站。它与我们常见的火电站一样，都用蒸汽推动汽轮机旋转，带动发电机发电。它们的主要不同在于蒸汽供应系统。火电厂依靠燃烧化石燃料（煤、石油、天然气）释放的化学能制造蒸汽，核电站则依靠核燃料的核裂变反应释放的核能来制造蒸汽。核反应堆产生核裂变的反应的设备叫做反应堆。核反应堆是核电站的核心设备，它的作用是维持和控制链式裂变反应，产生核能，并将核能转变成可供使用的热能。用于发电的反应堆有压水堆、重水堆、沸水堆、高温气冷堆、铀冷快堆等。当前世界上建的最多的是压水堆核电站。堆芯堆芯三、核电站有哪些优点核电是高效能源核能比煤炭燃烧的化学能要大的多，所以核电站所消耗的核燃料比同样功率的火电站所消耗的化石燃料要少得多。例如，一座百万千瓦级的火电厂每年要消耗约300万吨原煤，而一座同样功率的核电站每年仅需补充约30吨核燃料，后者仅为前者的十万分之一。核电是清洁能源核电是当前世界上除水电外,惟一技术成熟又可大规模提供电力的清洁能源。与火电相比，核电不排放SO2、粉尘、氮氧化物，有利于环保，是一种清洁的发电方式。建设核电替代煤电，是电力工业减排SO2、烟尘、NOX和CO2总量的措施之一。振兴装备制造业通过核电建设把我们的高技术产业和装备工业带上去，这是振兴装备制造业（包括东北老工业基地的振兴）的一个重要机遇。促进高科技产业核电是和平利用核能的主要方面，是核能寓军于民的重要产业。核电发展有利于核技术水平开发利用的提高；有利于保障国家安全；有利于保持一支稳定的核科技队伍；有利于维护、保持和进一步增强我国核燃料的工业体系。缺点建设投资成本大选址严苛热效率低四、核电站的安全保证核电站不会像原子弹那样发生爆炸虽然原子弹中的核燃料和核电站中的核燃料都含有铀235（或钚239），但它们的含量相差很大，前者高达90以上，后者仅为3左右。这就好比是高纯度白酒和低度啤酒一样，白酒因酒精含量高而可以被点燃，而啤酒因酒精含量低而永远不能被点燃。如何防止放射性物质外泄纵深防御，确保核安全核电站的设计遵循“纵深防御、多重保护和多样性”的原则。例如，重要的工艺参数和设备尺寸都留有充分的欲度，具有相当大的安全系数。关键的控制系统和仪器仪表都同时有两套或者以上，一旦一套发生事故，另一套立即自动投入运行。全面质量管理核电站从选址、设计、建造到调试、运行和退役，每个阶段都有严密的质量保证大纲，没一阶段的每项具体活动都有专门的质量保证程序。核电站还实行内部和外部的监察制度，监督检查质量保证大纲与程序的实施情况及是否起到应有的作用。核电站对工作人员的选聘、培训、考核和任用也十分严格，并且实行持证上岗制度。核事故应急核事故应急是指核电站万一发生核泄漏事故，为了工作人员及公众的安全和保护环境，所采取一系列的应急措施和行动。我国的核事故应急实行“常备不懈，积极兼容，统一指挥，大力协同，保护公众，保护环境”的二十四字方针，并建立了三级（国家、省市、核设施）核事故应急体系。每座核电站都制定有应急响应计划，并定期进行演习。核电站对人类的影响极小法律规定，对于居住在核电厂周边的居民来说，平均剂量不得大于1毫希/人年，是天然本底剂量的40。根据实际测量结果来看，核电站对周围居民造成的辐射剂量约为002毫希/人年，不到天然本底剂量的百分之一。人们从北京到欧洲乘坐飞机往返一次，受到剂量为002毫希/次，水果、蔬菜、粮食、空气对人产生的剂量约为025毫希/人年，胸肺透视为02毫希/次，土壤为045毫希/人年，砖房为075毫希/人年。据统计，人类所受到的辐射照射有75来自自然界，20来自医疗诊断，只有025来自核电，可见核电对于人类辐射环境的影响微乎其微。纵深防御，确保核安全核电站的设计遵循“纵深防御、多重保护和多样性”的原则。例如，重要的工艺参数和设备尺寸都留有充分的欲度，具有相当大的安全系数。关键的控制系统和仪器仪表都同时有两套或者以上，一旦一套发生事故，另一套立即自动投入运行。全面质量管理核电站从选址、设计、建造到调试、运行和退役，每个阶段都有严密的质量保证大纲，没一阶段的每项具体活动都有专门的质量保证程序。核电站还实行内部和外部的监察制度，监督检查质量保证大纲与程序的实施情况及是否起到应有的作用。核电站对工作人员的选聘、培训、考核和任用也十分严格，并且实行持证上岗制度。核事故应急核事故应急是指核电站万一发生核泄漏事故，为了工作人员及公众的安全和保护环境，所采取一系列的应急措施和行动。我国的核事故应急实行“常备不懈，积极兼容，统一指挥，大力协同，保护公众，保护环境”的二十四字方针，并建立了三级（国家、省市、核设施）核事故应急体系。每座核电站都制定有应急响应计划，并定期进行演习。核电站对人类的影响极小法律规定，对于居住在核电厂周边的居民来说，平均剂量不得大于1毫希/人年，是天然本底剂量的40。根据实际测量结果来看，核电站对周围居民造成的辐射剂量约为002毫希/人年，不到天然本底剂量的百分之一。人们从北京到欧洲乘坐飞机往返一次，受到剂量为002毫希/次，水果、蔬菜、粮食、空气对人产生的剂量约为025毫希/人年，胸肺透视为02毫希/次，土壤为045毫希/人年，砖房为075毫希/人年。据统计，人类所受到的辐射照射有75来自自然界，20来自医疗诊断，只有025来自核电，可见核电对于人类辐射环境的影响微乎其微。2实事求是，不掩盖问题介绍了世界上三次核事故产生的原因及后果（1）美国三哩岛核事故1979年3月28日（2）苏联（乌克兰）切尔诺贝利核事故1986年4月26日（3）日本福岛核事故2011年3月11日历史事故分析三哩岛核事故该厂位于美国宾夕法尼亚州，1号机组1974年开始正式运行，2号机组1978年正式运行，采用压水堆技术。1979年3月28日，三哩岛核电厂的2号机组发生了严重失水事故，起因是蒸汽发生器的给水泵跳闸，给水管线上的阀门由于维修人员的误操作而处于关闭状态，使蒸汽发生器的给水中断。事故维持16小时。事故发生后，由于信号显示不全，操纵人员未能及时发现设备处于不正常状态，出现了多次的人为误操作，使得事态严重恶化，堆芯发生三次裸露，导致反应堆堆芯部分熔化，放射性物质释放到了安全壳内。但由于安全壳的防护，没有造成大量放射性释放的灾难性后果。周围80公里范围内的200万居民中，平均每人增加的辐射剂量还不如带一年夜光表或看一年彩电所受到的剂量。该事故被认定为5级事故。事故表明，三哩岛核电厂存在设计缺陷、设备故障、操作失误和管理缺陷等问题，而操作员的失误是引发这次核电安全事故的主因。给我们的警示1人员操作要规范；2控制系统需人性化设计；3安全壳在防止放射性物质外泄上起到了关键作用。历史事故分析切尔诺贝利事件切尔诺贝利核电站事故于1986年4月26日发生在乌克兰苏维埃共和国境内的普里皮亚季市，该电站第4发电机组爆炸，核反应堆全部炸毁，大量放射性物质泄漏，成为核电时代以来最大的事故。辐射危害严重，导致事故后前3个月内有31人死亡（其中3人死于爆炸，28人死于过量的辐射照射）。这次核事故被国际原子能机构定性为7级，即核事故分级的最高级别。1986年4月26日，切尔诺贝利核电厂4号反应堆在计划停堆进行检修前，做汽轮发电机甩负荷实验。在不具备甩负荷实验条件的情况下，操纵人员仍顽固地坚持实验，又出现一系列操作错误，发生了堆芯熔化和大量放射性外泄的事故。但是，反应堆设计缺陷，特别是没有安全壳等防护设施是此次事故的主因。切尔诺贝利核电站是第二代核电站，当时前苏联工程师更加重视核电站的经济性而忽视了其安全性，所以，并没有设计安全壳，在人员操作失误的条件下，放射性物质得以大规模扩散，造成了人类历史上最严重的核事故。自此之后，所有核电站都设计了安全壳。历史事故分析福岛核事故福岛核电站是世界最大核电站，位于日本首都东京东北方向大约270千米处，共有6台机组，均采用沸水堆技术。2011年3月11日，日本东北海域三陆洋面发生90级强烈地震，并引发海啸。在强烈地震和海啸的双重自然灾害超出了核电厂的设计极限的情况下，外电网全面瘫痪，同时，海啸摧毁了核电站主要的后备柴油发电机，致使福岛第一核电厂多台核电机组的冷却系统停运，进而导致乏燃料破损、部分堆芯熔化和氢气爆炸，发生放射性物质大量泄漏，未造成人员伤亡。这次核事故被国际原子能机构定性为7级，即核事故分级的最高级别。福岛核事故警示了人们要预防超强自然灾害对核电厂安全的影响，促进了各个核电国家全面审查在建、在运核电厂，进一步加强核安全防范措施。经美国科学家调查福岛事故序列（地震海啸核事故）是完全可以避免的。（1）核电站设计了四道实体安全屏障，严防放射性物质外泄燃料芯块能包容98以上的核燃料和裂变产物。燃料包壳（锆合金燃料包壳管）把核燃料及其裂变产物封闭起来。五桃花江核电站是安全的压力容器及一回路压力边界能包容高温和高压的反应堆冷却剂，防止有放射性的冷却剂外泄。安全壳既能抵御外部破坏，例如龙卷风、地震、飞机撞击，还能在事故情况下防止放射性物质释放至我们的生活环境。（2）桃花江核电站采用的AP1000第三代核技术，与传统的压水堆核电技术相比，AP1000最大的特点就是其安全系统采用了非能动技术。AP1000核电站安全保护系统不依靠外部电源，单纯依靠重力、温差和膨胀等自然力来驱动安全设备，并通过蒸发、冷凝、对流、自然循环来带走热