核反應(yīng)堆安全第三節(jié)核反應(yīng)堆安全課件

第三節(jié)核反應(yīng)堆安全1.核反應(yīng)堆安全相關(guān)概念正常運(yùn)行:核電廠在規(guī)定運(yùn)行限值和條件范圍內(nèi)的運(yùn)行；包括停堆狀態(tài)、功率運(yùn)行、停堆過程、啟動、維護(hù)、試驗(yàn)和換料；預(yù)計(jì)運(yùn)行事件

:在核電廠運(yùn)行壽期內(nèi)預(yù)計(jì)可能出現(xiàn)一次或數(shù)次的偏離正常運(yùn)行的各種運(yùn)行過程；由于設(shè)計(jì)中已采取相應(yīng)措施，這類事件不致于引起安全重要物項(xiàng)的嚴(yán)重?fù)p壞，也不致導(dǎo)致事故工況。

事故工況:以偏離

運(yùn)行狀態(tài)的形式出現(xiàn)的事故；事故工況下放射性物質(zhì)的釋放可由恰當(dāng)設(shè)計(jì)的設(shè)施限制在可接受限值以內(nèi)，嚴(yán)重事故不在其列。嚴(yán)重事故:嚴(yán)重性超過事故工況的核電廠狀態(tài)；包括造成堆芯嚴(yán)重?fù)p壞的狀態(tài)；2.核反應(yīng)堆安全含義：

使核電廠能夠正確運(yùn)行、預(yù)防事故或緩解事故后果從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)工作人員、公眾和環(huán)境免遭過量輻射危害，稱為核安全。

3

核反應(yīng)堆安全目標(biāo)

1）總目標(biāo)：核反應(yīng)堆安全總目標(biāo)：在核電廠建立并維持一套有效的防護(hù)措施，以保證工作人員、公眾、環(huán)境免遭放射性危害，保護(hù)核電廠免遭重大損失。

2）輻射防護(hù)目標(biāo)：正常運(yùn)行情況下：反應(yīng)堆廠房外的放射性輻射以及核電站向外排放的放射性廢物造成的放射性輻照應(yīng)該小于規(guī)定水平。發(fā)生事故情況下：反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)及專設(shè)安全設(shè)施都必須能及時投入工作，確保堆芯安全，限制事故發(fā)展，減少設(shè)備損壞，防止放射性物質(zhì)泄漏。3)技術(shù)安全目標(biāo)：預(yù)防事故的發(fā)生。－－從設(shè)計(jì)到運(yùn)行，貫徹一系列安全原則。確保在設(shè)計(jì)中所考慮的所有事故情況下，放射性事故是小的。－－依據(jù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，設(shè)計(jì)專設(shè)安全設(shè)施，制止事故發(fā)展。確保有嚴(yán)重放射性的嚴(yán)重事故概率非常低。－－超基準(zhǔn)事故下，有效措施保證反應(yīng)堆停閉、持續(xù)冷卻、可靠包容、廠內(nèi)外應(yīng)急計(jì)劃等

發(fā)生堆芯嚴(yán)重?fù)p壞的概率低于10e-4/（堆年），發(fā)生嚴(yán)重的放射性后果的概率低于10e-5/（堆年）3核反應(yīng)堆特殊的安全問題

新堆或換料初期，剩余反應(yīng)性可能引起超功率事故。反應(yīng)堆在停堆或運(yùn)行時，有很強(qiáng)的放射性。反應(yīng)堆停堆后，有很強(qiáng)的衰變熱。放射性廢物的處理。4核電廠的安全設(shè)計(jì)

1）縱深防御：第一道防御－－事故的預(yù)防要求核電站的設(shè)計(jì)必須是穩(wěn)妥的和偏于安全的，為此需建立一整套質(zhì)量保證和安全標(biāo)準(zhǔn)。第二道防御－－防止運(yùn)行中的偏差發(fā)展成為事故要求核電站的設(shè)計(jì)必須設(shè)置必需的保護(hù)設(shè)備和系統(tǒng)，使這些系統(tǒng)能夠探測妨礙安全的瞬變，完成適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)動作。2）多道屏障：第一道屏障－－燃料元件包殼（密封的燃料包殼）第二道屏障－－一回路壓力邊界（堅(jiān)固的壓力容器和密閉的回路系統(tǒng)）第三道屏障－－安全殼（能承受內(nèi)壓的安全殼)第四道屏障－－距離屏障核電站示意圖壓水堆燃料組件示意圖3）基本設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)中盡可能采用固有安全特性設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的核電廠，其材料特性和工藝參量都必須有充分的裕量監(jiān)管核電廠的部件設(shè)計(jì)盡可能失效安全、冗余、多樣的特性，由此保證高度的安全性安全重要設(shè)備和材料應(yīng)有嚴(yán)格、全面和均衡的質(zhì)量保證安全相關(guān)部件必須作定期監(jiān)測、檢查和功能試驗(yàn)設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、維護(hù)、人因6

核安全法規(guī)和核安全監(jiān)督

1）安全管理機(jī)構(gòu)：國際原子能機(jī)構(gòu)

國際原子能機(jī)構(gòu)成立于1957年7月29日，是聯(lián)合國系統(tǒng)內(nèi)一個獨(dú)立的政府間組織。其總部設(shè)在奧地利維也納，現(xiàn)有133個成員國。這些成員國共同工作，以實(shí)現(xiàn)國際原子能機(jī)構(gòu)《規(guī)約》的主要宗旨：加速和擴(kuò)大原子能對全世界和平、健康及繁榮的貢獻(xiàn)，并盡其所能確保由其本身、或經(jīng)其要求、或在其監(jiān)督或管制下提供的援助不致用于推進(jìn)任何軍事目的。

美國核管會（NRC），以國家法律的形式頒布十分詳盡的規(guī)章制度，并利用巨大的資源來推行和監(jiān)管這套法規(guī)。其他部門科研院所國家核安全專家委員會國家核安全局結(jié)構(gòu)示意圖職責(zé)：對全國核設(shè)施安全實(shí)施統(tǒng)一監(jiān)督，獨(dú)立行使核安全監(jiān)督權(quán)，其主要職責(zé)是：

（一）組織起草、制定有關(guān)核設(shè)施安全的規(guī)章和審查有關(guān)核安全的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；

（二）組織審查、評定核設(shè)施的安全性能及核設(shè)施營運(yùn)單位保障安全的能力，負(fù)責(zé)頒發(fā)或者吊銷核設(shè)施安全許可證件；（三）負(fù)責(zé)實(shí)施核安全監(jiān)督；

（四）負(fù)責(zé)核安全事故的調(diào)查、處理；

（五）協(xié)同有關(guān)部門指導(dǎo)和監(jiān)督核設(shè)施應(yīng)急計(jì)劃的制訂和實(shí)施；

（六）組織有關(guān)部門開展對核設(shè)施的安全與管理的科學(xué)研究、宣傳教育及國際業(yè)務(wù)聯(lián)系；（七）會同有關(guān)部門調(diào)解和載決核安全的糾紛。2）中國有關(guān)核安全方面的法律、法規(guī)和導(dǎo)則Ⅰ.國家法律

1.中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法（1989年12月26日

全國人民代表大會常務(wù)委員會發(fā)布）

2.中華人民共和國原子能法草案（待批）

3.中華人民共和國放射性污染防治法草案Ⅱ.國務(wù)院行政法規(guī)

1.

中華人民共和國民用核設(shè)施安全監(jiān)督管理?xiàng)l例1986年10月29日

國務(wù)院發(fā)布）

2.中華人民共和國核材料管制條例1987年6月15日國務(wù)院發(fā)布）

3.核電廠核事故應(yīng)急管理?xiàng)l例（1993年8月4日國務(wù)院發(fā)布）

15項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（節(jié)選）序號標(biāo)

準(zhǔn)

編

號標(biāo)準(zhǔn)名稱主編單位備注1EJ/T474-2000

(代替EJ474-89)壓水堆核電廠反應(yīng)堆壓力容器金屬保溫層技術(shù)條件上海核工程研究設(shè)計(jì)院

2EJ/T512-2000

(代替EJ512-90)核與輻射事故應(yīng)急醫(yī)學(xué)處理設(shè)施和裝備的規(guī)定核工業(yè)安防環(huán)保衛(wèi)生局

3EJ/T561-2000

(代替EJ561-91)壓水堆核電廠安全停堆設(shè)計(jì)準(zhǔn)則核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化所

3）核安全許可證制度根據(jù)《中華人民共和國民用核設(shè)施安全監(jiān)督管理?xiàng)l例》，我國已實(shí)行核設(shè)施安全許可證制度。由國家核安全局負(fù)責(zé)制定和批準(zhǔn)頒發(fā)核設(shè)施安全許可證。核電廠的許可證按五個主要階段申請和頒發(fā)：

選址－－建造－－調(diào)試－－運(yùn)行－－退役

核電廠的調(diào)試：

營運(yùn)單位提交《核電廠首次裝料申請書》、《最終安全分析報告》以及其他相關(guān)材料，國家核安全局審評后頒發(fā)《核電廠裝料批準(zhǔn)書》，許可進(jìn)行調(diào)試，并按批準(zhǔn)計(jì)劃提升至滿功率，進(jìn)行12個月的試運(yùn)行。

核電廠的運(yùn)行：

營運(yùn)單位提交《核電廠運(yùn)行申請書》、修訂的《最終安全分析報告》以及其他相關(guān)材料，國家核安全局審評后頒發(fā)《核電廠運(yùn)行許可證》。

核電廠的退役：國家核安全局頒發(fā)《核電廠退役批準(zhǔn)書》。

關(guān)于安全許可證制度的幾點(diǎn)說明：

國家和安全局堅(jiān)持“質(zhì)量第一、安全第一”的基本方針嚴(yán)格管理，靈活處理，協(xié)商對話，逐步解決

審評重點(diǎn)為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、道則、標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備分級，固有及專設(shè)安全設(shè)施，事故譜與事故分析，廠址與環(huán)境影響和質(zhì)保大綱。

作業(yè)題1）闡述縱深防御原則。2）簡介多道屏障及其作用。

附1《核反應(yīng)堆安全》課程1.課程特點(diǎn)及內(nèi)容：

核反應(yīng)堆安全是一門涉及眾多領(lǐng)域的邊緣工程學(xué)科，本課程將從核安全管理的角度出發(fā)，以壓水核電站為研究對象，以反應(yīng)堆熱工水力學(xué)及物理現(xiàn)象為重點(diǎn)，介紹核反應(yīng)堆確定論和概率安全評價方法，探討核反應(yīng)堆安全的有關(guān)問題。2.課程主要參考書

1）《核反應(yīng)堆安全分析》，朱繼洲編西安交大出版社，20002）《核反應(yīng)堆安全分析》，朱繼洲編，原子能出版社，1988

附2中國核能和平利用“十五”發(fā)展計(jì)劃綱要

（節(jié)選）三、核能和平利用發(fā)展的指導(dǎo)思想和基本方針（二）基本方針

核能發(fā)展繼續(xù)執(zhí)行熱中子反應(yīng)堆-快中子反應(yīng)堆-受控核聚變堆"三步走"的路線，當(dāng)前以發(fā)展熱堆為主，同時要繼續(xù)開展快中子增殖堆和受控核聚變堆技術(shù)的研究、開發(fā)和跟蹤。在熱堆階段，從實(shí)際出發(fā)，采取分步發(fā)展的原則，即在2010年前，以采用成熟、可靠的核電技術(shù)為主，同時跟蹤世界先進(jìn)技術(shù)，研究開發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)技術(shù)；2010年后，以自己開發(fā)的先進(jìn)核電技術(shù)為主，開始建設(shè)新一代的核電機(jī)組。"十五"期間要按照《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十個五年計(jì)劃綱要》的要求，適度發(fā)展核電。"十五"核電新機(jī)組的建設(shè)，要遵循"以我為主、中外合作、引進(jìn)技術(shù)、推進(jìn)國產(chǎn)化"的方針，逐步實(shí)現(xiàn)大型核電機(jī)組的自主設(shè)計(jì)、自主制造、自主建設(shè)、自主運(yùn)營。

四、核能和平利用發(fā)展的目標(biāo)、重點(diǎn)和規(guī)模

（一）核電

1．重點(diǎn)與目標(biāo)

"十五"核電發(fā)展的重點(diǎn)與目標(biāo)是：統(tǒng)一堆型，開發(fā)建設(shè)百萬千瓦級壓水堆核電機(jī)組；通過"十五"核電建設(shè)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)百萬千瓦級核電機(jī)組的國產(chǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化。

"十五"期間的核電國產(chǎn)化具體目標(biāo)如下：

（1）設(shè)計(jì)自主化目標(biāo)

對"十五"期間開工建設(shè)的百萬千瓦級核電站，從第一個項(xiàng)目起，采取"以我為主、中外合作"的方式，逐步實(shí)現(xiàn)完全自主設(shè)計(jì)；

（2）設(shè)備國產(chǎn)化目標(biāo)

對于首兩臺百萬千瓦級壓水堆核電機(jī)組，要求設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到55%以上；第三、四臺機(jī)組的設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到70%；

（3）安全性目標(biāo)

為繼續(xù)提高核電站的安全性，"十五"計(jì)劃期間及以后開工的所有核電項(xiàng)目，應(yīng)符合國際上關(guān)于核安全要求的發(fā)展趨勢，并滿足項(xiàng)目建設(shè)時的國家核安全法規(guī)與要求；

（4）經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)

按全壽期平均計(jì)算，"十五"期間在遠(yuǎn)離煤炭基地的沿海地區(qū)開工建設(shè)的核電站的上網(wǎng)電價與相同地區(qū)同期建設(shè)的含脫硫設(shè)施的燃煤電站相比應(yīng)具有競爭能力，以不變價格計(jì)算的后續(xù)項(xiàng)目上網(wǎng)電價應(yīng)進(jìn)一步降低。

附3核電廠風(fēng)險公眾對風(fēng)險的看法

一般所說的社會風(fēng)險即指每年因各類型意外而喪生人口總數(shù)，通常可以表示為：

某一事件發(fā)生后喪生的人數(shù)，乘上該事件每年發(fā)生的次數(shù)。人類有一種傾向：對常常出現(xiàn)之輕微損傷之小意外的災(zāi)難容忍度，遠(yuǎn)大于非常不可能出現(xiàn)之嚴(yán)重?fù)p傷的事故。

死亡風(fēng)險為10-3時，民眾的反應(yīng)是不能接受，必須立即采取必要措施以降低風(fēng)險。當(dāng)死亡風(fēng)險降為10-4時，大眾愿意花公共支出，更進(jìn)一步降低風(fēng)險，例如危險區(qū)域以圍籬圈住，交通控制系統(tǒng)在重要路段增設(shè)標(biāo)語，以提醒汽車駕駛?cè)诵⌒鸟{駛。死亡風(fēng)險低達(dá)10-5時，公眾仍會主動認(rèn)知風(fēng)險，且愿意犧牲一些生活便利以避開危險，例如父母會告知孩子溺水、火災(zāi)等等潛在危險，警告標(biāo)語會以預(yù)防口吻書寫，如「不要單獨(dú)游泳」牌子豎立水邊，藥物張貼「應(yīng)避免孩童的接觸」卷標(biāo)。死亡風(fēng)險低達(dá)10-6時，一般人不認(rèn)為應(yīng)該讓這么小的風(fēng)險來影響日常生活，這一類事故的發(fā)生常常是由于愚蠢造成的，例如人人應(yīng)當(dāng)知道下雨打雷時不要躲到樹下避雨，而你卻偏偏不理會善意警告，終將釀成悲劇。至于風(fēng)險為10-6或更低的死亡事件，人們通常把它看做是老天爺?shù)闹家狻?/p>

各種原因?qū)е缕骄A(yù)期壽命損失原因天數(shù)原因天數(shù)原因天數(shù)單身—男性3500抽煙—男性2250心臟病2100單身—女性160030%體重過重1300礦工1100癌癥98020%體重過重900抽煙—女性800中風(fēng)520危險工作—意外300抽煙斗220食物攝取增加100卡/天210摩托車意外207飲酒（美國均值）130家庭意外95自殺95殺人90合法藥物誤用90工作意外（均值）74溺斃41輻射曝露工作40跌倒39行走者意外37最安全工作的意外30火災(zāi)27能源生產(chǎn)24禁藥（美國均值）18槍炮意外11自然輻射8醫(yī)療X光6咖啡6口服避孕藥5所有災(zāi)難3.5減肥飲料2反應(yīng)堆意外(UCS)2反應(yīng)堆意外Y(RasmussenReport)0.02核能工業(yè)輻射0.02燃煤電廠與核能電廠風(fēng)險比較

1000百萬瓦燃煤電廠1000百萬瓦核能電廠每分鐘產(chǎn)生15公噸CO2；每5分鐘1公噸SO2（酸雨原兇）；氮氧化合物排泄量相當(dāng)于20萬輛汽車；種類繁多的化學(xué)致癌物質(zhì)；鈾，釷，氡和其它天然放射性物質(zhì)。少