物理核電站PPT課件

1、背景及現(xiàn)狀分析 草木時(shí)期草木時(shí)期天然氣時(shí)期天然氣時(shí)期石油時(shí)期石油時(shí)期煤炭時(shí)期煤炭時(shí)期能源能源核能時(shí)期核能時(shí)期BY 張燕張燕第1頁(yè)/共18頁(yè) 人們一聽(tīng)到核電站，聯(lián)想到的就是輻射，而一想到核電站輻射，往往聯(lián)想到原子彈和數(shù)千人的喪生。有人甚至認(rèn)為，切爾諾貝利的核災(zāi)難與日本的原子彈爆炸是相同的。 當(dāng)今社會(huì)，人們對(duì)于健康方面更加關(guān)注，市場(chǎng)上也在最近幾年相繼推出了電腦手機(jī)等防電磁波輻射的系列周邊產(chǎn)品，對(duì)于輻射的關(guān)注可謂也是上了一個(gè)臺(tái)階。 但是對(duì)于核電站的核裂變產(chǎn)生的輻射是否真如大家想象的那樣恐怖呢？BY 張燕張燕背景及現(xiàn)狀分析第2頁(yè)/共18頁(yè) 建造一個(gè)核反應(yīng)堆需要濃度低一些的鈾。通常，鈾被制作成直徑相建造

2、一個(gè)核反應(yīng)堆需要濃度低一些的鈾。通常，鈾被制作成直徑相當(dāng)于當(dāng)于1010美分硬幣左右，長(zhǎng)度為美分硬幣左右，長(zhǎng)度為2.52.5厘米左右的燃料元件。燃料元件厘米左右的燃料元件。燃料元件被安裝到長(zhǎng)燃料棒中，燃料棒被進(jìn)一步組裝成燃料組件。燃料組件被安裝到長(zhǎng)燃料棒中，燃料棒被進(jìn)一步組裝成燃料組件。燃料組件通常被浸泡在壓力容器中。容器中的水起冷卻作用。為使反應(yīng)堆工通常被浸泡在壓力容器中。容器中的水起冷卻作用。為使反應(yīng)堆工作，浸泡在水中的燃料組件必須處于稍微超臨界的狀態(tài)。這意味著，作，浸泡在水中的燃料組件必須處于稍微超臨界的狀態(tài)。這意味著，如果沒(méi)有其他設(shè)備，鈾最終將會(huì)過(guò)熱并熔化。如果沒(méi)有其他設(shè)備，鈾最終將會(huì)過(guò)

3、熱并熔化。 為防止這種情況出現(xiàn)，由吸收中子的材料制成的控制棒通過(guò)升降裝為防止這種情況出現(xiàn)，由吸收中子的材料制成的控制棒通過(guò)升降裝置插入到燃料組件中。操作員通過(guò)升降控制棒來(lái)控制核反應(yīng)的程度。置插入到燃料組件中。操作員通過(guò)升降控制棒來(lái)控制核反應(yīng)的程度。當(dāng)操作員希望鈾堆芯產(chǎn)生更多的熱量時(shí)，可將控制棒從鈾燃料組件當(dāng)操作員希望鈾堆芯產(chǎn)生更多的熱量時(shí)，可將控制棒從鈾燃料組件中升起。要使熱量減少，則降低控制棒以插入到鈾燃料組件中。在中升起。要使熱量減少，則降低控制棒以插入到鈾燃料組件中。在發(fā)生事故或者更換燃料時(shí)，控制棒還能被完全插入鈾燃料組件中以發(fā)生事故或者更換燃料時(shí)，控制棒還能被完全插入鈾燃料組件中以關(guān)閉

4、核反應(yīng)堆。關(guān)閉核反應(yīng)堆。BY 張燕張燕核電站原理第3頁(yè)/共18頁(yè) 鈾燃料組件是一個(gè)能夠產(chǎn)生極高能量的熱源。它對(duì)水進(jìn)行加熱并將鈾燃料組件是一個(gè)能夠產(chǎn)生極高能量的熱源。它對(duì)水進(jìn)行加熱并將其轉(zhuǎn)化為蒸汽。蒸汽推動(dòng)蒸汽輪機(jī)，而汽輪機(jī)則帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電。其轉(zhuǎn)化為蒸汽。蒸汽推動(dòng)蒸汽輪機(jī)，而汽輪機(jī)則帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電。 在某些反應(yīng)堆中，反應(yīng)堆產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)二級(jí)中介熱交換裝置將另在某些反應(yīng)堆中，反應(yīng)堆產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)二級(jí)中介熱交換裝置將另一個(gè)回路的水加熱為蒸汽來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)汽輪機(jī)。這種設(shè)計(jì)的好處是放射性一個(gè)回路的水加熱為蒸汽來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)汽輪機(jī)。這種設(shè)計(jì)的好處是放射性的水或者水蒸汽不會(huì)接觸到汽輪機(jī)。的水或者水蒸汽不會(huì)接觸到汽輪機(jī)。

5、 同樣，在某些反應(yīng)堆中，與反應(yīng)堆堆芯接觸的冷卻流體是氣體（如同樣，在某些反應(yīng)堆中，與反應(yīng)堆堆芯接觸的冷卻流體是氣體（如二氧化碳）或者液態(tài)金屬（如鈉或鉀），這種類型的反應(yīng)堆允許堆二氧化碳）或者液態(tài)金屬（如鈉或鉀），這種類型的反應(yīng)堆允許堆芯在更高的溫度下工作。芯在更高的溫度下工作。BY 張燕張燕核電站原理第4頁(yè)/共18頁(yè)BY 張燕張燕核電站原理第5頁(yè)/共18頁(yè) 混凝土襯里 該容器的作用是防止放射性氣體或液體泄漏 外部的混凝土建筑 它的強(qiáng)度能夠承受?chē)姎馐斤w機(jī)的撞擊。 這些二級(jí)密閉結(jié)構(gòu)對(duì)防范如在三里島事故中那樣的輻射或放射性蒸汽的泄漏是必要的。 前蘇聯(lián)的核電站中由于沒(méi)有二級(jí)密閉結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致了切爾諾貝

6、利核電站事故。BY 張燕張燕核電站原理第6頁(yè)/共18頁(yè)從燃煤電站排放的天然放射性物對(duì)公眾產(chǎn)生的輻射照射遠(yuǎn)高于核電站。對(duì)周?chē)用竦膶?duì)周?chē)用竦慕】涤绊懡】涤绊懞斯I(yè)對(duì)評(píng)價(jià)范圍內(nèi)居核工業(yè)對(duì)評(píng)價(jià)范圍內(nèi)居民產(chǎn)生的集體劑量小于民產(chǎn)生的集體劑量小于同一范圍內(nèi)居民所受天同一范圍內(nèi)居民所受天然輻射劑量的然輻射劑量的萬(wàn)分之一萬(wàn)分之一。BY 張燕張燕核電站安全性分析第7頁(yè)/共18頁(yè)秦山核電廠和大亞灣核電廠運(yùn)行時(shí)的環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)對(duì)周?chē)椛洵h(huán)境產(chǎn)生可察覺(jué)的影響。對(duì)環(huán)境的影響對(duì)環(huán)境的影響在各種能源鏈中，包括在各種能源鏈中，包括煤、石油、太陽(yáng)能、水煤、石油、太陽(yáng)能、水力、生物質(zhì)、風(fēng)和核能力、生物質(zhì)、風(fēng)和核能鏈

7、中，核能鏈鏈中，核能鏈排出溫室排出溫室氣體是最小氣體是最小的。的。BY 張燕張燕核電站安全性分析第8頁(yè)/共18頁(yè)核電的輻射是煤電的十分之一核電的塵肺是煤電的五分之一急性事故死亡率更是只有煤電的六十分之一核工業(yè)的核工業(yè)的安全性安全性BY 張燕張燕核電站安全性分析第9頁(yè)/共18頁(yè)我國(guó)中低放固體廢物處置取得了較好的進(jìn)展。建成了西北和嶺澳中低放固體廢物處置場(chǎng)。但華東和西南處置場(chǎng)還有待建設(shè)。放射性廢物放射性廢物分析分析高放廢物處置的研高放廢物處置的研究工作雖然從究工作雖然從80年年代后期就開(kāi)始起步代后期就開(kāi)始起步，也取得了不少好，也取得了不少好的成績(jī)。但從整體的成績(jī)。但從整體上看還處于實(shí)驗(yàn)階上看還處于實(shí)

8、驗(yàn)階段。段。BY 張燕張燕核電站安全性分析第10頁(yè)/共18頁(yè) 切爾諾貝利核電站事故 1986年4月26日凌晨1點(diǎn)24分，切爾諾貝利核電站第四號(hào)核反應(yīng)堆在進(jìn)行了半烘烤試驗(yàn)時(shí)發(fā)生了逆火，繼而引發(fā)了爆炸，核反應(yīng)堆很快熔毀，爆炸引起的放射性塵埃四處飄散，引發(fā)了一場(chǎng)史無(wú)前例的核災(zāi)難。BY 張燕張燕核電站安全性分析核電站重大事故分析核電站重大事故分析第11頁(yè)/共18頁(yè) 切爾諾貝利事故并不能改變“核能是安全的能源”這一結(jié)論。 切爾諾貝利核電站系石墨慢化壓力管式反應(yīng)堆，其設(shè)計(jì)本身存在安全隱患。加上運(yùn)行人員嚴(yán)重違反操作規(guī)定，從而導(dǎo)致產(chǎn)生了這起核電史上最嚴(yán)重的事故。 但切爾諾貝利事故的影響被極大地夸大了，在廣大公

9、眾中造成了深刻的影響。BY 張燕張燕核電站安全性分析第12頁(yè)/共18頁(yè) 在1986年4月26日早晨出現(xiàn)在事故現(xiàn)場(chǎng)的600名工作人員中，134人受到高劑量照射（0.7-13.4Gy）并患放射病。 在這些人當(dāng)中，有28人在頭3個(gè)月中死亡，另外有兩人在事故中因其它原因立即死亡?！??！俺齼和瘯r(shí)期受到照射之后出現(xiàn)甲狀腺癌癥增加外，沒(méi)有觀察到可歸因于電離輻射的各種癌癥發(fā)生率或死亡率的上升。 人們主要關(guān)心的疾病之一白血?。ò籽∈禽椛湔丈浜蟀┌Y發(fā)生潛伏期最短的病癥，潛伏期一般為2-10年）的危險(xiǎn)沒(méi)有表現(xiàn)出增加，甚至在從事恢復(fù)工作的工作人員中也是如此。 同時(shí)，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一些其他的非惡性疾病與電離輻射有關(guān)的證據(jù)

10、。但是事故對(duì)人們的心理影響是廣泛存在的，這主要是懼怕輻射，而不是由于實(shí)際受到的輻射劑量。 切爾諾貝利事故后，在所有的地區(qū)，種群均在長(zhǎng)期慢性照射條件下生存。在隨后的2-2.5年里，種群得到了恢復(fù)。沒(méi)有觀察到對(duì)動(dòng)物種群或生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)嚴(yán)重影響。BY 張燕張燕核電站安全性分析第13頁(yè)/共18頁(yè)1曾經(jīng)引發(fā)切爾諾貝曾經(jīng)引發(fā)切爾諾貝利事故的潛在不安利事故的潛在不安全狀態(tài)；這種堆型全狀態(tài)；這種堆型已經(jīng)被淘汰出局，已經(jīng)被淘汰出局，現(xiàn)有的機(jī)組已經(jīng)被現(xiàn)有的機(jī)組已經(jīng)被關(guān)閉，或即將被關(guān)關(guān)閉，或即將被關(guān)閉閉2三哩島事故后的壓三哩島事故后的壓水堆核電機(jī)組，采水堆核電機(jī)組，采取了許多重要的改取了許多重要的改進(jìn)措施，達(dá)到了保

11、進(jìn)措施，達(dá)到了保證核電機(jī)組的安全證核電機(jī)組的安全運(yùn)行的程度。運(yùn)行的程度。3正在建設(shè)中的核電機(jī)組，在現(xiàn)實(shí)安全性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采取降低堆芯融化幾率和放射性泄漏、并增加嚴(yán)重事故的預(yù)防和緩解措施。BY 張燕張燕核電站安全性分析第14頁(yè)/共18頁(yè)4采用非能動(dòng)的安全采用非能動(dòng)的安全系統(tǒng)和屏蔽泵，使系統(tǒng)和屏蔽泵，使堆芯熔化的可能性堆芯熔化的可能性降低一百倍及放射降低一百倍及放射性的泄漏降低為零性的泄漏降低為零5在上世紀(jì)80年代，瑞典一家公司發(fā)展一種被稱作SECURE的堆型，這種反應(yīng)堆具有理這種反應(yīng)堆具有理想的固有的安全特想的固有的安全特性。性。BY 張燕張燕核電站安全性分析第15頁(yè)/共18頁(yè)BY 張燕張燕正確認(rèn)識(shí)核能 總而言之，核電工業(yè)不可避免的會(huì)產(chǎn)生輻射等影響，但