安化八中核電科普知識

1、“核電科普知識核電科普知識” 原子和原子核世界萬物均由原子組成。不同的原子構(gòu)世界萬物均由原子組成。不同的原子構(gòu)成不同的原子構(gòu)成不同的物質(zhì)。原子很成不同的原子構(gòu)成不同的物質(zhì)。原子很小，其直徑只有一億分之一厘米左右，小，其直徑只有一億分之一厘米左右，肉眼根本看不到。原子活像個小網(wǎng)球，肉眼根本看不到。原子活像個小網(wǎng)球，其外層由高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電子組成，中心有其外層由高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電子組成，中心有一個一個“核核”，稱為原子核。，稱為原子核。 如何使如何使U235U235原子核中蘊(yùn)藏的能量釋放出來呢？科學(xué)家經(jīng)過實(shí)驗(yàn)原子核中蘊(yùn)藏的能量釋放出來呢？科學(xué)家經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一個鈾和研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一個鈾235235原子

2、核在吸收了一個能量適中的中子原子核在吸收了一個能量適中的中子后，這個原子核由于內(nèi)部不穩(wěn)定而分裂成兩個或多個質(zhì)量較小的后，這個原子核由于內(nèi)部不穩(wěn)定而分裂成兩個或多個質(zhì)量較小的原子核（裂變碎片），這種現(xiàn)象叫作原子核（裂變碎片），這種現(xiàn)象叫作核裂變核裂變。每次核裂變可釋放。每次核裂變可釋放出約出約200200兆電子伏能量和兆電子伏能量和2-32-3個新的中子。個新的中子。核燃料的原材料是鈾礦石。鈾的含量低到一噸礦石里面提不出一千克的鈾，也就是含量不到0.1%。l地殼中含量為四百萬分之一。l天然鈾有3種同位素：鈾-234（0.0054%），鈾鈾-235（0.72%）和鈾-238（99.275%）。目前

3、，主要利用鈾-235進(jìn)行裂變反應(yīng)。l鈾-235原子核完全裂變釋放的能量是同量煤完全燃燒釋放出能量的270萬倍鈾礦石中國挖出的第一塊鈾礦石，核工業(yè)的“開業(yè)之石”二、什么是核電站？二、什么是核電站？ 核電站是利用核能來大規(guī)模生產(chǎn)電力的發(fā)電站。它與我們常見的火電站一樣，都用蒸汽推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。它們的主要不同在于蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)?；痣姀S依靠燃燒化石燃料（煤、石油、天然氣）釋放的化學(xué)能制造蒸汽，核電站則依靠核燃料的核裂變反應(yīng)釋放的核能來制造蒸汽。 核反應(yīng)堆 產(chǎn)生核裂變的反應(yīng)的設(shè)備叫做反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆是核電站的核心設(shè)備，它的作用是維持和控制鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)，產(chǎn)生核能，并將核能轉(zhuǎn)變成可供使用的熱能。

4、用于發(fā)電的反應(yīng)堆有壓水堆、重水堆、沸水堆、高溫氣冷堆、鈾冷快堆等。當(dāng)前世界上建的最多的是壓水堆核電站。三、核電站有哪些優(yōu)點(diǎn)？三、核電站有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 核電是高效能源 核能比煤炭燃燒的化學(xué)能要大的多，所以核電站所消耗的核燃料比同樣功率的火電站所消耗的化石燃料要少得多。例如，一座百萬千瓦級的火電廠每年要消耗約300萬噸原煤，而一座同樣功率的核電站每年僅需補(bǔ)充約30噸核燃料，后者僅為前者的十萬分之一。 核電是清潔能源 核電是當(dāng)前世界上除水電外核電是當(dāng)前世界上除水電外, ,惟一技術(shù)成熟惟一技術(shù)成熟又可大規(guī)模提供電力的清潔能源。又可大規(guī)模提供電力的清潔能源。與火電相比，核電不排放SO2 、粉塵、氮氧化物，

5、有利于環(huán)保，是一種清潔的發(fā)電方式。建設(shè)核電替代煤電，是電力工業(yè)減排SO2、煙塵、NOX和CO2總量的措施之一。 振興裝備制造業(yè) 通過核電建設(shè)把我們的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和裝備工業(yè)帶上去，這是振興裝備制造業(yè)（包括東北老工業(yè)基地的振興）的一個重要機(jī)遇。 促進(jìn)高科技產(chǎn)業(yè) 核電是和平利用核能的主要方面，是核能寓軍于民的重要產(chǎn)業(yè)。核電發(fā)展有利于核技術(shù)水平開發(fā)利用的提高；有利于保障國家安全；有利于保持一支穩(wěn)定的核科技隊伍；有利于維護(hù)、保持和進(jìn)一步增強(qiáng)我國核燃料的工業(yè)體系。缺點(diǎn)：建設(shè)投資成本大選址嚴(yán)苛熱效率低四、核電站的安全保證四、核電站的安全保證 核電站不會像原子彈那樣發(fā)生爆炸？ 雖然原子彈中的核燃料和核電站中的核

6、燃料都含有鈾235（或钚239），但它們的含量相差很大，前者高達(dá)90%以上，后者僅為3%左右。這就好比是高純度白酒和低度啤酒一樣，白酒因酒精含量高而可以被點(diǎn)燃，而啤酒因酒精含量低而永遠(yuǎn)不能被點(diǎn)燃。如何防止放射性物質(zhì)外泄？ 縱深防御，確保核安全 核電站的設(shè)計遵循“縱深防御、多重保護(hù)和多樣性”的原則。例如，重要的工藝參數(shù)和設(shè)備尺寸都留有充分的欲度，具有相當(dāng)大的安全系數(shù)。關(guān)鍵的控制系統(tǒng)和儀器儀表都同時有兩套或者以上，一旦一套發(fā)生事故，另一套立即自動投入運(yùn)行。 全面質(zhì)量管理 核電站從選址、設(shè)計、建造到調(diào)試、運(yùn)行和退役，每個階段都有嚴(yán)密的質(zhì)量保證大綱，沒一階段的每項具體活動都有專門的質(zhì)量保證程序。核電站

7、還實(shí)行內(nèi)部和外部的監(jiān)察制度，監(jiān)督檢查質(zhì)量保證大綱與程序的實(shí)施情況及是否起到應(yīng)有的作用。核電站對工作人員的選聘、培訓(xùn)、考核和任用也十分嚴(yán)格，并且實(shí)行持證上崗制度。 核事故應(yīng)急 核事故應(yīng)急是指核電站萬一發(fā)生核泄漏事故，為了工作人員及公眾的安全和保護(hù)環(huán)境，所采取一系列的應(yīng)急措施和行動。我國的核事故應(yīng)急實(shí)行“常備不懈，積極兼容，統(tǒng)一指揮，大力協(xié)同，保護(hù)公眾，保護(hù)環(huán)境”的二十四字方針，并建立了三級（國家、省市、核設(shè)施）核事故應(yīng)急體系。每座核電站都制定有應(yīng)急響應(yīng)計劃，并定期進(jìn)行演習(xí)。 核電站對人類的影響極小 法律規(guī)定，對于居住在核電廠周邊的居民來說，平均劑量不得大于1毫希/人年，是天然本底劑量的40%。根

8、據(jù)實(shí)際測量結(jié)果來看，核電站對周圍居民造成的輻射劑量約為0.02毫希/人年，不到天然本底劑量的百分之一。 人們從北京到歐洲乘坐飛機(jī)往返一次，受到劑量為0.02毫希/次，水果、蔬菜、糧食、空氣對人產(chǎn)生的劑量約為0.25毫希/人年，胸肺透視為0.2毫希/次，土壤為0.45毫希/人年，磚房為0.75毫希/人年。據(jù)統(tǒng)計，人類所受到的輻射照射有75%來自自然界，20%來自醫(yī)療診斷，只有0.25%來自核電，可見核電對于人類輻射環(huán)境的影響微乎其微。 縱深防御，確保核安全 核電站的設(shè)計遵循“縱深防御、多重保護(hù)和多樣性”的原則。例如，重要的工藝參數(shù)和設(shè)備尺寸都留有充分的欲度，具有相當(dāng)大的安全系數(shù)。關(guān)鍵的控制系統(tǒng)和

9、儀器儀表都同時有兩套或者以上，一旦一套發(fā)生事故，另一套立即自動投入運(yùn)行。 全面質(zhì)量管理 核電站從選址、設(shè)計、建造到調(diào)試、運(yùn)行和退役，每個階段都有嚴(yán)密的質(zhì)量保證大綱，沒一階段的每項具體活動都有專門的質(zhì)量保證程序。核電站還實(shí)行內(nèi)部和外部的監(jiān)察制度，監(jiān)督檢查質(zhì)量保證大綱與程序的實(shí)施情況及是否起到應(yīng)有的作用。核電站對工作人員的選聘、培訓(xùn)、考核和任用也十分嚴(yán)格，并且實(shí)行持證上崗制度。 核事故應(yīng)急 核事故應(yīng)急是指核電站萬一發(fā)生核泄漏事故，為了工作人員及公眾的安全和保護(hù)環(huán)境，所采取一系列的應(yīng)急措施和行動。我國的核事故應(yīng)急實(shí)行“常備不懈，積極兼容，統(tǒng)一指揮，大力協(xié)同，保護(hù)公眾，保護(hù)環(huán)境”的二十四字方針，并建立

10、了三級（國家、省市、核設(shè)施）核事故應(yīng)急體系。每座核電站都制定有應(yīng)急響應(yīng)計劃，并定期進(jìn)行演習(xí)。 核電站對人類的影響極小 法律規(guī)定，對于居住在核電廠周邊的居民來說，平均劑量不得大于1毫希/人年，是天然本底劑量的40%。根據(jù)實(shí)際測量結(jié)果來看，核電站對周圍居民造成的輻射劑量約為0.02毫希/人年，不到天然本底劑量的百分之一。 人們從北京到歐洲乘坐飛機(jī)往返一次，受到劑量為0.02毫希/次，水果、蔬菜、糧食、空氣對人產(chǎn)生的劑量約為0.25毫希/人年，胸肺透視為0.2毫希/次，土壤為0.45毫希/人年，磚房為0.75毫希/人年。據(jù)統(tǒng)計，人類所受到的輻射照射有75%來自自然界，20%來自醫(yī)療診斷，只有0.25

11、%來自核電，可見核電對于人類輻射環(huán)境的影響微乎其微。2實(shí)事求是，不掩蓋問題 介紹了世界上三次核事故產(chǎn)生的原因及后果 （1）美國三哩島核事故：1979年3月28日 （2）蘇聯(lián)（烏克蘭）切爾諾貝利核事故：1986年4月26日 （3）日本福島核事故：2011年3月11日歷史事故分析三哩島核三哩島核事故事故：該廠位于美國賓夕法尼亞州，1號機(jī)組1974年開始正式運(yùn)行，2號機(jī)組1978年正式運(yùn)行，采用壓水堆技術(shù)。1979年3月28日，三哩島核電廠的2號機(jī)組發(fā)生了嚴(yán)重失水事故，起因是蒸汽發(fā)生器的給水泵跳閘，給水管線上的閥門由于維修人員的誤操作而處于關(guān)閉狀態(tài)，使蒸汽發(fā)生器的給水中斷。事故維持16小時。事故發(fā)生

12、后，由于信號顯示不全，操縱人員未能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備處于不正常狀態(tài)，出現(xiàn)了多次的人為誤操作，使得事態(tài)嚴(yán)重惡化，堆芯發(fā)生三次裸露，導(dǎo)致反應(yīng)堆堆芯部分熔化，放射性物質(zhì)釋放到了安全殼內(nèi)。但由于安全殼的防護(hù)，沒有造但由于安全殼的防護(hù)，沒有造成大量放射性釋放的災(zāi)難性后果成大量放射性釋放的災(zāi)難性后果。周圍80公里范圍內(nèi)的200萬居民中，平均每人增加的輻射劑量還不如帶一年夜光表或看一年彩電所受到的劑量。該事故被認(rèn)定為5級事故。事故表明，三哩島核電廠存在設(shè)計缺陷、設(shè)備故障、操作失誤和管理缺陷等問題，而操作員的失誤是引發(fā)這次核電安全事故的主因。給我們的警示：1.人員操作要規(guī)范； 2.控制系統(tǒng)需人性化設(shè)計； 3.安全殼

13、在防止放射性物質(zhì)外泄上起到了關(guān)鍵作用。歷史事故分析切爾諾貝利事件切爾諾貝利事件：切爾諾貝利核電站事故于1986年4月26日發(fā)生在烏克蘭蘇維埃共和國境內(nèi)的普里皮亞季市，該電站第4發(fā)電機(jī)組爆炸，核反應(yīng)堆全部炸毀，大量放射性物質(zhì)泄漏，成為核電時代以來最大的事故。輻射危害嚴(yán)重，導(dǎo)致事故后前3個月內(nèi)有31人死亡（其中3人死于爆炸，28人死于過量的輻射照射）。這次核事故被國際原子能機(jī)構(gòu)定性為7級，即核事故分級的最高級別。 1986年4月26日，切爾諾貝利核電廠4號反應(yīng)堆在計劃停堆進(jìn)行檢修前，做汽輪發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷實(shí)驗(yàn)。在不具備甩負(fù)荷實(shí)驗(yàn)條件的情況下，操縱人員仍頑固地堅持實(shí)驗(yàn)，又出現(xiàn)一系列操作錯誤，發(fā)生了堆芯熔

14、化和大量放射性外泄的事故。但是，反應(yīng)堆設(shè)計缺陷，特別是沒有安全殼等防護(hù)沒有安全殼等防護(hù)設(shè)施是此次事故的主因設(shè)施是此次事故的主因。切爾諾貝利核電站是第二代核電站，當(dāng)時前蘇聯(lián)工程師更加重視核電站的經(jīng)濟(jì)性而重視核電站的經(jīng)濟(jì)性而忽視了其安全性，所以，并沒有設(shè)計安全忽視了其安全性，所以，并沒有設(shè)計安全殼殼，在人員操作失誤的條件下，放射性物質(zhì)得以大規(guī)模擴(kuò)散，造成了人類歷史上最嚴(yán)重的核事故。自此之后，所有核電站都自此之后，所有核電站都設(shè)計了安全殼設(shè)計了安全殼。歷史事故分析福島核事故福島核事故：福島核電站是世界最大核電站，位于日本首都東京東北方向大約270千米處，共有6臺機(jī)組，均采用沸水堆技術(shù)。 2011年3

15、月11日，日本東北海域三陸洋面發(fā)生9.0級強(qiáng)烈地震，并引發(fā)海嘯。在強(qiáng)烈地震和海嘯的雙重自然災(zāi)害超出了核電廠的設(shè)計極限的情況下，外電網(wǎng)全面癱瘓，同時，海嘯摧毀了核電站主要的后備柴油發(fā)電機(jī)，致使福島第一核電廠多臺核電機(jī)組的冷卻系統(tǒng)停運(yùn)，進(jìn)而導(dǎo)致乏燃料破損、部分堆芯熔化和氫氣爆炸，發(fā)生放射性物質(zhì)大量泄漏，未造成人員傷亡。 這次核事故被國際原子能機(jī)構(gòu)定性為7級，即核事故分級的最高級別。福島核事故警示警示了人們要預(yù)防超強(qiáng)自然災(zāi)害對核電廠安全的了人們要預(yù)防超強(qiáng)自然災(zāi)害對核電廠安全的影響，促進(jìn)了各個核電國家全面審查在建、影響，促進(jìn)了各個核電國家全面審查在建、在運(yùn)核電廠，進(jìn)一步加強(qiáng)核安全防范措施在運(yùn)核電廠，進(jìn)

16、一步加強(qiáng)核安全防范措施。經(jīng)美國科學(xué)家調(diào)查：福島事故序列（地震-海嘯-核事故）是完全可以避免的。 （1）核電站設(shè)計了四道實(shí)體安全屏障，嚴(yán)防放射性物質(zhì)外泄燃料芯塊：能包容98%以上的核燃料和裂變產(chǎn)物。燃料包殼（鋯合金燃料包殼管）：把核燃料及其裂變產(chǎn)物封閉起來。五桃花江核電站是安全的壓力容器及一回路壓力邊界：能包容高溫和高壓的反應(yīng)堆冷卻劑，防止有放射性的冷卻劑外泄。安全殼：既能抵御外部破壞，例如龍卷風(fēng)、地震、飛機(jī)撞擊，還能在事故情況下防止放射性物質(zhì)釋放至我們的生活環(huán)境。（2）桃花江核電站采用的AP1000第三代核技術(shù)，與傳統(tǒng)的壓水堆核電技術(shù)相比，AP1000最大的特點(diǎn)就是其安全系統(tǒng)采用了非能動技術(shù)。AP1000核電站安全保護(hù)系統(tǒng)不依靠外部電源，單純依靠重力、溫差和膨脹等自然力