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主题: 核燃料融化，福岛核电站灾难将可能超过切诺贝核电站灾难

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核燃料融化，福岛核电站灾难将可能超过切诺贝核电站灾难

木辛
[博客]
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头衔: 海归元帅
声望: 院士

加入时间: 2004/02/23
文章: 7094

海归分: 1808921

标题: 核燃料融化，福岛核电站灾难将可能超过切诺贝核电站灾难 (2449 reads) 时间: 2011-3-13 周日, 08:21

作者：木辛在海归商务发贴, 来自【海归网】 http://www.haiguinet.com

核燃料融化造成的后果是，核燃料和燃烧棒的金属管，融化，链式反应无法减缓，温度升高达2000多度，融化后的物质将冲破所有金属，钢筋水泥的反应堆外壳，将大量发射性物质泄露到外界，沉入地下。

这个地区将无法居住，如同前苏联的切诺尔贝核电站。

差不多所有核电站灾难都和冷却水有关，都会造成核燃料融化。

三里岛核电站事故2009-03-18 23:28　三里岛事故
1979年3月28日凌晨4时，美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站第2组反应堆的操作室里，红灯闪亮，汽笛报警，涡轮机停转，堆
心压力和温度骤然升高， 2小时后，大量放射性物质溢出。
6天以后，堆心温度才开始下降，蒸气泡消失——引起氢爆炸
的威胁免除了。100吨铀燃料虽然没有熔化，但有60%的铀棒受到
损坏，反应堆最终陷于瘫痪。
事故发生后，全美震惊，核电站附近的居民惊恐不安，约20
万人撤出这一地区。美国各大城市的群众和正在修建核电站的地
区的居民纷纷举行集会示威，要求停建或关闭核电站。美国和西
欧一些国家政府不得不重新检查发展核动力计划。
美国三里岛压水堆核电厂二号堆于1979年3月28日发生的堆芯失水而熔化和放射性物质外逸的重大事故。这次事故是由于二回路的水泵发生故障后，二回路的事故冷却系统自动投入，但因前些天工人检修后未将事故冷却系统的阀门打开，致使这一系统自动投入后，二回路的水仍断流。当堆内温度和压力在此情况下升高后，反应堆就自动停堆，卸压阀也自动打开，放出堆芯内的部分汽水混合物。同时，当反应堆内压力下降至正常时，卸压阀由于故障未能自动回座，使堆芯冷却剂继续外流，压力降至正常值以下，于是应急堆芯冷却系统自动投入，但操作人员未判明卸压阀没有回座，反而关闭了应急堆芯冷却系统，停止了向堆芯内注水。这一系列的管理和操作上的失误与设备上的故障交织在一起，使一次小的故障急剧扩大，造成堆芯熔化的严重事故。在这次事故中，主要的工程安全设施都自动投入，同时由于反应堆有几道安全屏障（燃料包壳，一回路压力边界和安全壳等），因而无一伤亡，在事故现场，只有3人受到了略高于半年的容许剂量的照射。
核电厂附近80千米以内的公众，由于事故，平均每人受到的剂量不到一年内天然本底的百分之一，因此，三里岛事故对环境的影响极小。

三里岛事故原因
三里岛核电站是压水反应堆结构。当时反应堆正在稳定地接近满功率运行，清晨4时，蒸汽发生器给水系统出了点毛病（一台把汽轮机冷凝水送回去的给水泵发生了故障）。因此汽轮发电机自动脱扣了，控制棒插入反应堆。反应堆功率下降，至此还没有发生什么事故。三台备用给水泵本应供应必要的给水，可是它们没动，正如事后才搞清楚的，那是一个通往蒸汽发生器的阀门给错误地关闭了。8分钟之后才发现这个错误，打开了阀门，但蒸汽发生器已经烧干了。

因此，一次水冷却剂温度和压力增加，顶开了稳压器上的安全阀。这时，冷却剂就跑到一个称之为骤冷箱的容器里去了，骤冷箱是用来凝结和冷却从反应堆系统内释放出来的物质的。两个小时之后操纵员才搞清楚稳压器安全阀卡住了，一直保持开的状态，因此大量冷却剂被释放出来，最后充满了骤冷箱，冷却剂冲破了箱上的安全膜而流出来，含有放射性的冷却水灌进了安全壳厂房，一直流进疏水坑。同时，反应堆压力继续下降。随后，紧急堆芯冷却系统启动了。高压泵把水补进反应堆容器，根据操纵员的观测，看来稳压器已灌满了水，这样它就不起作用了。因此他们决定关闭紧急冷却系统。后来又停了反应堆主泵。这样严重缺水造成堆芯过热并烧干。

虽然产生功率的裂变已经停止了，裂变产物衰变热仍放出大量余热，流过堆芯的冷却剂流量不足以冷却燃料棒，燃料棒受到某种程度的损坏。大量的放射性，特别是氙、氪之类的气体与碘一道从反应堆释放出来。根据设计，系统的疏水泵自动地把放射性从安全壳抽进隔壁辅助厂房的贮存罐。贮存罐满了，放射性物质经过过滤器跑到大气中去。在设法把水弄回安全壳的过程中又使一部分放射性物质释放到大气中去了。后来反应堆冷却系统终于又恢复了运行，堆芯温度开始下降。然而，有迹象表明，金属－水反应产生了氢。有人认为在反应堆压力容器顶部形成了一个大气泡，其中的气体有可能发生爆炸，所以千方百计地干了好几天，以防爆炸，但是这个大气泡是否真的存在也说不清楚。

英国温德斯格尔工厂
英国的坎布里亚郡的温德斯格尔工厂一直在为英国的原子弹提供燃料，但1957年10月10日，它却差点被烧毁了。
温德斯格尔的钚生产设施，也就是人们常说的反应堆，是为英国核武器计划服务的，其反应堆的设计十分原始。温德斯格尔有个石墨减速剂，但它的早期设计者没有考虑到石墨内潜在的能量可能带来的危险，也没有考虑到人工操作会产生失误。
1957年10月10日，温德斯格尔工厂由于反应堆心过热，导致燃料起火。同时，由于检测温度的仪器发生堵塞，不能在反应堆心周围移动以检测温度，使事故不断升级。燃料着火，石墨着火，最后反应堆心起火。就这样，整个系统完全失去了控制。
那天值班的操作人员错在没带操作手册，也没有检查出他监控的流程是否正常。另外，人为的错误还有，监测仪器上的读数不是反应堆最热部分的温度，因为他们没把仪器放在冷却流程中会变热的部分。
工厂的管理者们面临着两大难题：一是政治方面的，他们不敢披露火灾的严重程度；一是现实方面的，他们用空气来冷却反应堆，结果非但没能减弱火势，反而使情况变得更糟了。最后他们断定，惟一能够扑灭大火的办法就是用水。于是他们把所有的现场人员都送回家，并在10月11日星期五的早晨8点，打开了水龙头。幸运的是，反应堆没有爆炸。火势逐渐减弱，最后终于熄灭了。更为幸运的是，辐射是从120米高的烟囱向周围散发的，烟囱很高，因而降低了人们从地面呼吸到的浓度。而且，由于温德斯格尔事故发出的烟雾被风吹向了整个英国，从南到北哪儿都有，这就使英国大多数人受到的辐射都不怎么严重。
事故发生后，工厂方圆200多英里以内的人们都不敢喝牛奶。这是因为人们害怕辐射进入食物链。草场上的奶牛吃了含有放射性碘的草，牛奶中就有了碘131，它会在那些喝牛奶者的甲状腺中沉积。这样人体就有可能受到它的辐射。不过好在碘的半衰期只有13天，所以只要在3个月内不喝牛奶，就足以让危险过去了。
在温德斯格尔事故中，主要的受害者是养牛厂的工人及其管理者。

切尔诺贝利核电站
温德斯格尔事件，从最初的事故发生，到反应堆彻底毁坏，整个过程持续有两天时间。三里岛事件，从最初清洗设备的工作人员的过失开始，到反应堆彻底毁坏，整个过程只用了120秒。然而与1986年4月26日在距乌克兰的基辅市80英里处的核电站发生的事故相比，这一切就显得不算什么了。在切尔诺贝利核泄露事件中，整个过程持续不到40秒，48秒之后，整个反应堆系统就彻底瘫痪了。
切尔诺贝利4号反应堆发生的大灾难起源于一个实验。这个实验是想寻找一种办法，能够在反应堆停止工作之后、应急柴油机开始工作之前的这段时间，让涡轮发电机生产更多一点的电。在前苏联，安全体系极不完善，根本谈不上有什么安全意识，6种不同的安全系统都已停止了运行。他们做了许多危险的事情，每一件都极端危险。他们关闭了应急堆心冷却系统。他们这样做实际上等于关闭了在紧急情况下进入反应堆堆心的水阀门。事实上，他们还切断或阻塞了那些本来可以安全关闭反应堆的大量信号灯和仪器。
实验时间是星期六的凌晨1点，控制室内已倒班完毕，没有人知道谁关闭过什么。
为了这次实验，操作员降低了反应堆的功率，但在一定的功率水平之下，反应堆会变得很不稳定。于是他们试图通过加大蒸汽压力来弥补。就这样，堆心内的蒸汽变得温度极高。本来这种情况是可以通过控制杆来控制的，但操作员却没能及时控制。就这样，1986年4月26日凌晨1点23分，切尔诺贝利核电站发生了大爆炸。
由于事故发生在凌晨，当时核电厂的1万名工作人员都不在现场，附近城镇的街道、商场等公共场所也没有什么人，这就极大地减小了爆炸产生的辐射气浪给人们造成的伤害。
辐射的蔓延因风向、风力的改变而改变。在爆炸的当天，辐射显然主要集中在当地。到了28号，也就是爆炸的第3天，它已经被风吹向了前苏联北部的大部分地区，并且向斯堪的纳维亚继续蔓延。又过了一天，斯堪的纳维亚的更多地区以及东欧和德国的许多地区也受到了影响。5月5日，辐射进入了欧洲的大部分地区。
事故发生后，距出事地点最近的城镇，普瑞普特小城镇的居民，开始有组织地撤离。这座曾是4.5万人的家园，也由此变成了一座鬼城。路障隔断了这座空无一人的城镇。那些因执行公务而进入此地的卡车，也被禁止再在其它地区使用。
事故发生的情景究竟是怎样的？实际上在事故发生的7～9天里，渗透到反应堆地下室里的燃料聚结到了一起，冲出了反应堆地下室下面的水泥隔板，最终像火山一样，冲到了反应堆地下的混凝土房间，把热能释放出来，然后停了下来，并固化了。在第10天，这场事故才结束。
当然，对于那些勇敢的消防队员和核电厂工人来说，事故并没有结束。官方报道说牺牲了6名消防队员。但如果把因辐射而生病，并最终死亡的人员也算进去，就远远不止这个数字了。第二年，法庭对这次事故进行了审理，核电站的原站长被判了10年徒刑。
事故发生至今，人们一直在监控这一地区。他们发现，在切尔诺贝利周围或乌克兰，污染仍很严重。这些地方的面积大约有16万平方公里，差不多有英格兰、北爱尔兰和威尔士那么大，这里的土质已被彻底破坏了，在上面种不了任何农作物，它们全都被荒废了。
在切尔诺贝利，建起了一座博物馆，为后人讲述这段历史。切尔诺贝利将在今后的数百年里都不安全。辐射性最强的元素，比如铯137，它的半衰期是30年。所以要经过许多个30年，这种元素的结构才能够改变得能让人接近。在这片土地上，也许要经过一个关键性的时期之后，人们才能用自动化仪器做一些有益的事情，到时候可以逐渐把这些残骸密封起来以保证安全。不过，这将是一个非常漫长的过程。

作者：木辛在海归商务发贴, 来自【海归网】 http://www.haiguinet.com

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核燃料融化，福岛核电站灾难将可能超过切诺贝核电站灾难 -- 木辛 - (4211 Byte) 2011-3-13 周日, 08:21 (2449 reads)

［转帖］哇，还真有此可能。CNN说的 -- emperorfan - (2098 Byte) 2011-3-13 周日, 10:40 (375 reads)

Miserable world.finally,no one can escape. -- hlp - (0 Byte) 2011-3-13 周日, 09:00 (318 reads)

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