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福岛核物质是如何泄漏的?  

2011-04-21 20:21:02|  分类: 核电科普 |  标签: |举报 |字号 订阅

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核物质是如何泄漏的?
HT发表于2011-04-20 13:17:42
福岛核电站到底是机组中哪些部分出了问题,而核物质到底是如何泄漏出来的?核安全官董海涛的分析,可能会帮助我们了解的更清晰一些。
福岛核危机观察(3)
日本福岛这次核物质泄漏事件集中发生在第一到第四机组。这四个机组都建在海边。图一显示的是这些机组事故发生前的情况。图二显示的是机组内部核反应堆的结构。图二右边是反应堆的压力外壳,由混凝土构造,可抗高温高压。
3月11日地震引起的海啸摧毁了核电站的电力系统,而备用的柴油发电循环冷却系统也因为道路阻断,耗尽了柴油之后停止运行。裂变产物产生大量的热能无法被带走,机组反应堆核心的温度很快就超过了1200摄氏度。在这样的温度下,核燃料棒外壳中的金属锆与水发生反应
 
从而产生了大量的氢气。这些气体和高温高压的水蒸汽一起,破坏了压力外壳上的阀门,进入到了压力壳上方的机组操作空间(图二左)。据估计有总量约1000 公斤的 氢气 溢出,高温的氢气马上和空气中的氧气剧烈反应,形成爆炸。这就是我们在新闻中看到的核电站机组爆炸的情形。图三显示了氢气爆炸之后机组的情况。
这种爆炸是完全不同于核武器产生的爆炸的。我们不必担心这会不会是第二个广岛长崎。我们从氢气爆炸可以推断的是,核燃料棒的外壳已经部分融毁,反应堆压力外壳也已经出现缝隙,核物质的泄漏是不可避免的。
 
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作者介绍: 董海涛,现在美国的一所大学司职核安全官(Radiation Safety Officer)。我所从事的行业叫做Health Physics,是一门结合了物理、化学、生物、工程、管理等多种学科知识,致力于人类能够安全地了解与利用核能的学科。在美国,核能利用的监管部门是美国核管理委员会(Nuclear Regulatory Commission, www.nrc.gov),行业协会是 Health Physics Society, www.hps.org,有兴趣的朋友可以上网了解。
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