核科学与核技术概论报告(终极版)

1、核科学与核技术概论报告核科学与核技术概论报告之核电站的安全防护之核电站的安全防护 李登伟、杨建、宋俊、谢君豪（核工李登伟、杨建、宋俊、谢君豪（核工23）陈煌（核工陈煌（核工22） 2014年年5月月17日日（一）核电发展与安全概况 （全球范围） 1939年核裂变现象发现 ，1942年裂变堆建成，1954年首座核电站建成发电，1957年第一座实用核动力堆建成据新华社消息，国际原子能机构最近发表的一份报告说，到2013年年底，全世界正在运行的核电站共有438座，总发电容量为353千兆瓦，占全世界发电量的16%，累计运行时间已超过1万堆年(1个堆年相当于核电站中的1个反应堆运行1年)， 报告说，尽管

2、迄今核电站主要分布在工业化国家，但是目前正在建设的32个核电站中有31座分布在亚洲、中欧和东欧地区。目前我国 核电比例为2%，世界排名第10. 中国大陆目前已建成投运的核电机组有浙江秦山一期核电站、浙江秦山核电站二期、 等共13台，在建设的核电机组有， 、福建宁德核电站一期、 浙江三门核电站、山东海阳核电站 等 共26台 ，筹建江西彭泽核电站、湖北咸宁核电站、湖南桃花江核电站等。目前核电发电量占大陆发电总量的2%，发展空间巨大，再加上国家核电规划，我国核电又将迎来一个“春天”。 不得不面对的重大问题不得不面对的重大问题核电安全！核电安全！ 核电因为发电效率高，相对较清洁，因而成为解决世界能源安

3、全问题和环境问题的希望！但是因为其固有的特性也使得核电站具有安全系数虽高安全系数虽高，一次性破坏量一次性破坏量难以估量的特点难以估量的特点 。因而核电也遭到了很多人和国家的抵制！毕竟切尔诺贝利核事故福岛核事故 给人们留下了长期而巨大的 创伤！ 因此“核电发展安全第一核电发展安全第一”是第一位是第一位准则，准则，而着眼于核电安全问题及探索解决的方法也显得异常重要！(二二)历史上历史上几次严重的核事故几次严重的核事故事故事故1 切尔诺贝利核事故2美国三里岛核事故3日本福岛核事故1986年4月26日当地时间1点24分，前苏联的乌克兰共和国切尔诺贝利（，Chernobyl）核能发电厂（原本以列宁的名字

4、来命名）4号反应堆发生严重泄漏及爆炸事故，大约有1650平方千米的土地被辐射。后续的爆炸引发了大火并散发出大量高辐射物质到大气层中，涵盖了大面积区域。这次灾难所释放出的辐射线剂量是广岛原子弹的400倍以上。事故导致30人当场死亡，上万人由于放射性物质的长期影响而致命或患的重病，至今仍有被放射影响而导致畸形胎儿的出生。 切尔诺贝利核事故切尔诺贝利核事故切尔诺贝利后遗症切尔诺贝利后遗症相关数字10倍：绿色和平组织称切尔诺贝利核泄漏危害被低估10倍；800年：专家称消除切尔诺贝利核泄漏事故后遗症需800年，而反应堆核心下方的辐射自然分化要几百万年；9.3万万人：20年前的切尔诺贝利核电站事故造成致癌

5、死亡人数约为9.3万人左右；27万万人：27万人因切尔诺贝利核泄漏事故患上癌症，其中致死9.3万人；34万万人：核泄漏事故发生后，前苏联疏散了11万多人，随后数年，又从污染严重地区搬迁了23万人，前后共疏散34万余人；50万万：参与抢救切尔诺贝利的英雄们有五十万；20亿人亿人：建立在白俄罗斯国家科学院研究成果上的报告说，全球共有20亿人口受切尔诺贝利事故影响。相关数字10倍：绿色和平组织称切尔诺贝利核泄漏危害被低估10倍；800年：专家称消除切尔诺贝利核泄漏事故后遗症需800年，而反应堆核心下方的辐射自然分化要几百万年；9.3万万人：20年前的切尔诺贝利核电站事故造成致癌死亡人数约为9.3万人

6、左右；27万万人：27万人因切尔诺贝利核泄漏事故患上癌症，其中致死9.3万人；34万万人：核泄漏事故发生后，前苏联疏散了11万多人，随后数年，又从污染严重地区搬迁了23万人，前后共疏散34万余人；50万万：参与抢救切尔诺贝利的英雄们有五十万；20亿人亿人：建立在白俄罗斯国家科学院研究成果上的报告说，全球共有20亿人口受切尔诺贝利事故影响。美国三里岛核泄漏美国三里岛核泄漏1979年年3月月28日日,美国宾州三哩岛美国宾州三哩岛(TMI)核电站事故。三哩岛压水堆核核电站事故。三哩岛压水堆核电站发生了堆心熔毁的严重事故，一座反应堆大部分元件烧毁电站发生了堆心熔毁的严重事故，一座反应堆大部分元件烧毁,

7、一一部分放射性物质外泄。事情持续了部分放射性物质外泄。事情持续了36小时，但给人们留下终生不灭小时，但给人们留下终生不灭的印象。的印象。三哩岛核电厂发生的核事故是美国最严重的核事故。然而事故对环三哩岛核电厂发生的核事故是美国最严重的核事故。然而事故对环境和居民都没有造成危害和伤亡，也没有发现明显的放射性影响。境和居民都没有造成危害和伤亡，也没有发现明显的放射性影响。三哩岛的核反应堆外面有护罩，当核燃料熔毁时，这时还有第三重三哩岛的核反应堆外面有护罩，当核燃料熔毁时，这时还有第三重的保护系统会自动紧急抽注大量的冷却水灌注入护罩内，将护罩内的保护系统会自动紧急抽注大量的冷却水灌注入护罩内，将护罩内

8、部淹没。故三哩岛的核能事故虽也是最严重的核燃料熔毁事故，其部淹没。故三哩岛的核能事故虽也是最严重的核燃料熔毁事故，其放射能外泄量实际上乃是微不足道。放射能外泄量实际上乃是微不足道。福岛核泄漏福岛核泄漏2011年3月11日，日本福岛第一核电站1号反应堆所在建筑物爆炸后，日本政府13日承认，在大地震中受损的福岛第一核电站2号机组可能正在发生“事故”，2号机组的高温核燃料正在发生“泄漏事故”。该核电站的3号机组反应堆面临遭遇外部氢气爆炸风险。2011年3月13日，共有21万人正紧急疏散到安全地带。（三）核辐射的简单认识 核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释

9、放出来的微观粒子流。 核辐射可以使物质引起电离或激发电离辐射。电离辐射又分直接致电离辐射和间接致电离辐射。 直接致电离辐射包括质子等带电粒子。 间接致电离辐射包括光子、中子等不带电粒子。核辐射对人类的危害核辐射对人类的危害 当射线照射到人体、杀死细胞达一定程度时，人员就会得放射病 照射到土壤、食盐、碱、食品和某些金属器具上，还会使这些原来没有放射性的物质产生感生放射性病，也能对人员造成伤害 它还能使光学玻璃变暗、胶卷曝光、化学药品失效，并能影响电子仪器的性能核辐射如何危害人体核辐射如何危害人体 放射性物质的衰变中产生电离辐射，破坏人体组织里分子和原子之间的化学键1、作用于生殖细胞，改变了染色体

10、上DNA 2、作用于体细胞，体细胞DNA发生变化 影响人类的核辐射主要有三种，即、射线。 射线只有进入人体才会造成伤害； 射线照射皮肤后会有明显烧伤。这两种射线影响距离比较近，只要辐射源不进入体内，影响就不会太大。 射线与X射线类似，穿透性强，危害距离远，可直接穿透人体，辐射后症状 短时间内大剂量电离辐射引起的放射性损伤，称急性放射病 国外发生过核事故的地区，患者多表现为疲劳、头昏、失眠、皮肤发红、溃疡、出血、脱发、白血病、呕吐、腹泻等。有时还会增加癌症、畸变、遗传性病变发生率。一般来讲，身体接受的辐射能量越多，其放射病症状越严重，致癌、致畸风险也越大。（四）防辐射（四）防辐射措施措施一、电厂

11、的选址 （1） 核电厂址对地质、地震、水文、气象等自然条件和工农业生产及居民生活等社会环境都有严格到近乎苛刻的要求 （2） 在选址过程中要研究调查的方面: 人口密度与分布、土地及水资源利用、动植物生态状况、农林渔养殖业、工矿企业、电网链接、地质、地形、地震、海洋与陆地水文、气象等历史资料和实际情况 第一道防线 质量 第二道防线 严格运行二二二. 纵深防御纵深防御 第三道防线 自动启动电厂安全系统和保护系统 第四道防线 启动事故处理规程，防止放射性物质外泄第五道防线 如果上述各道防线失效，立即启动场外应急响应，努力减轻事故对公众和环境的影响防止放射性物质外泄的四道屏障防止放射性物质外泄的四道屏障第一道屏障：第一道屏障：精心制作的核燃料芯块第二道屏障：第二道屏障：功能强大的锆铌合金燃料包壳第三道屏障：第三道屏障：固若金汤的压力容器和密闭的 一回路系统第四道屏障：第四道屏障：铜墙铁壁的安全壳专设安全设施专设安全设施人们常用“万无一失”来形容一件事物的安全可靠，核电站为这既不可能出现的“一失”也作了周密准备，这就是专设安全设施。比如一回路管道出现大破裂时，由于一回路压力很高，为了防止堆芯失水，燃料组件