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【三海一核】哈尔滨工程大学
【知识】套“金钟罩”核电没啥可怕
16-11-18 作者:佚名   编辑:赵佳音

穹顶之下,如何驱散雾霾,再次成为最近热议的话题。而有清洁能源之称的核电,又成为人们关注的焦点。11月3日,记者一行来到深圳大亚湾核电基地,亲眼见证,亲耳聆听:关于安全,核电站有三重“金钟罩”,就像俄罗斯套娃一层套一层,一关把一关,不管哪一关出问题,都会启动保护措施;白鹭和核电站和谐共处成为了这里独特一景……谈核电,有人曾因误解反对;在大亚湾,他们因敬畏而掌控。

三道屏障掌控安全

  揭开核电神秘的面纱,先从核电是怎么来的说起。

  在大亚湾核电基地技能训练中心,有一个深达10余米、清澈见底的水池,它是用来培训核电站换料操纵员的模拟换料水池。

  “核电站工作原理就是核能、热能、机械能、电能的转化过程。”中广核核电运营有限公司主任工程师马鹏程简明概要介绍。具体而言,核燃料铀在反应堆中经过裂变产生能量,将一回路的水加热,这些高温的水流经蒸汽发生器时,将二回路的水加热成为高温水蒸气,水蒸气带动汽轮机装置运转,而后驱动发电机机组发电。这清晰地呈现了核能发电是从核能变成热能,热能再变为机械能,再转化为电能的一个能量转化过程。“实际上,核电发电原理与火电极为类似,不同的是火电站发电用的是煤,而核电站发电用的是核燃料。”

  在这里,安全是它的生命线。核电站有三道安全屏障,就像套了三重“金钟罩、铁布衫”,如俄罗斯套娃一层套一层,一关把一关。不管哪一关出问题都会启动保护措施,确保不发生放射性物质外泄事故。

  三道安全屏障分别是核燃料包壳、一回路压力边界、安全壳。燃料包壳由二氧化铀陶瓷构成,能保证放射性裂变物质不逸出;一回路压力边界是一个密闭的系统,将核反应堆中与辐射相关的压力容器、燃料组件、稳压器等设备均包含在其中,确保放射性物质不泄漏;安全壳即反应堆厂房,由厚度90厘米的特种水泥浇筑而成,内部加6毫米厚的钢板做内壁,当前两道屏障都失去作用时,它能阻止裂变产物泄漏到环境中去,是确保核电厂安全的一道坚固防线。安全壳也可保护重要设备免遭外来袭击(如飞机撞击)的破坏。

  近年来,我国不断通过自主创新提升核电安全水平。以华龙一号为例,其采用的“能动和非能动相结合”的安全设计理念,采用177个燃料组件的反应堆堆芯、三个独立的安全系列、单堆布置、双层安全壳,全面平衡贯彻了纵深防御的设计原则,设置了完善的严重事故预防和缓解措施等,安全和性能指标均达到国际三代核电技术的先进水平。

  核电站会不会像原子弹一样爆炸呢?不会。虽然核弹和核反应堆都是以铀为原料,但两者对纯度的要求完全不同。核弹中铀235的纯度在90%以上,而核电站所用的核燃料中铀235的纯度一般在5%以下。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。前苏联切尔诺贝利核事故是蒸汽爆炸,日本福岛第一核电站是氢气爆炸,都不是核爆炸。

白鹭是核电站里的常客

  连续多年的监测显示,监测图表始终是一条“水平线”,表示大亚湾核电站对香港的辐射水平没有任何影响,大亚湾核电基地周边地区的环境放射性水平与运行前的本地数据相比没有变化,区域内陆地海洋生物种群数量没有发生变化。

  打造了三道安全屏障,核电站还会有辐射吗?

  首先我们需要了解什么叫辐射。辐射是电磁波传递能量的现象,其中由于热的原因产生的电磁波辐射成为热辐射。事实上,自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都会将热能变为辐射能,向外发出热辐射。辐射存在于人生活的每个角落。我们吃的食物、住的房屋、天空大地、山川草木,乃至人体都存在放射性,被称为天然辐射;而人工辐射则包括医疗和核工业等。

  大亚湾,隔海相望便是香港。针对是否存在核辐射的问题,从上世纪80年代开始,深港两地都针对大亚湾核电基地开展了持续的监测。香港天文台在大亚湾核电站建设初期就建立了十几座环境监测站,并从1987年开始开展环境辐射监测计划,计划分为两个阶段:第一阶段,从1987年到1991年,对香港的天然本底辐射水平进行持续的监测,以确立对比样本;第二阶段,从1992年至今,监测香港环境辐射水平的变化。连续多年的监测显示,监测图表始终是一条“水平线”,表示核电站对香港的辐射水平没有任何影响,大亚湾核电基地周边地区的环境放射性水平与运行前的本地数据相比没有变化,区域内陆地海洋生物种群数量没有发生变化。

  记者看到,大亚湾蓝天碧海、绿树鲜花,各种陆地和海洋生物在此生存、繁衍,大亚湾核电基地同样成为了白鹭的栖息地。值得一提的是,白鹭对栖息地的水质、大气等环境因素非常敏感,因此被称为“大气和水质状况的监测鸟”。白鹭与核电站和谐共处成为了大亚湾核电基地的独特一景。

核电站选址万里挑一

  截至11月3日,岭澳核电站1号机组已实现连续安全运行3906天。在全球同类型64台机组中排名第一。同时,自1999年参加与60多台法国同类型机组的安全业绩挑战赛以来,大亚湾核电站、岭澳核电站一期已累计获得34项次第一名,成绩突出。

  核电站选址要求十分苛刻,除了要考虑核电站周围人口密度、土地和水资源、地质、地形、海洋和陆地水文、气象等历史资料和实际情况外,动用的调查手段也可谓“兴师动众”,上天入地、卫星照相、航空测量、大气扩散试验等“十八般武艺”都会用上。

  以大亚湾核电站为例,它就是“过五关斩六将”千挑万选出来的。

  大亚湾核电基地厂址位于一个稳定的板块上,厂址距离东南沿海地震带约320公里,距离台湾地震带约570公里,距离其余国内外地震带的距离均超过1000公里,厂址半径50公里范围内不存在切割地壳的深大断裂,未发生过6级以上地震,厂址半径25公里范围内不存在发震构造,8公里范围内无能动断层存在,发生强烈地震的概率不大。

  科学研究表明,发生大海啸需具备三个条件——水深需在1000米以上、震级需要大于6.5级、震源断层为垂直错动,而上述条件大亚湾核电基地附近海域一个都不具备。我国沿海区域处于宽广的大陆架上,水深较浅且大都在200米内,不利于地震海啸的形成与传播,如大亚湾核电基地所在的大亚湾海域,水深只有二三十米。此外,当海啸波从深海传播到我国近海时,受外海岛屿和宽广大陆架浅海海床的摩擦阻力影响,其能量已经迅速衰减。我国沿海记录到的历史上最高的海啸峰值仅为0.51米;我国海岸海啸沉积物调查结果也确认,没有发现7000年以来我国沿海大规模海啸沉积物的记录(约7000年前是我国沿海水位发生明显变化的年代)。国家环境保护部、国家能源局、中国地震局、国家海洋局等组织专家以保守方法评价分析,目前潜在威胁我国沿海核电厂的主要地震源产生的海啸到达大亚湾核电基地外海处高度最高约为2.7米,而大亚湾核电基地的厂坪标高为6.5米,防波堤高达13.8米至14米,可以有效抵御台风和海啸带来的增水。


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