核电站如何防止放射性物质外泄?

2011-4-02 09:46 来源: 南方日报
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核燃料芯块


燃料包壳


压力容器


安全壳

  为了保证核电站的安全,我们在放射性物质(裂变产物)和环境之间设置了三道屏障,只要其中有一道屏障是完整的,就不会发生放射性物质外泄的事故。

  第一道屏障:燃料芯块和包壳。

  核裂变产生的放射性物质98%以上滞留在二氧化铀陶瓷芯块中,不会释放出来。燃料芯块密封在锆合金包壳内,防止燃料裂变产物和放射性物质进入一回路水中。

  第二道屏障:将反应堆冷却剂全部包容在内的一回路压力边界。

  由核燃料构成的堆芯封闭在壁厚20厘米的钢质压力器内。压力器和整个一回路都是耐高压的,放射性物质不会泄漏到反应堆厂房中。

  压力容器通常由20厘米左右壁厚的不锈钢做成,可以承受一百多个大气压的压力,避免放射性物质释放出去。为确保第二道屏障的严密性和完整性,防止带有放射性的冷却剂漏出,除了设计时在结构强度上留有足够的裕量外,还必须对屏障材料的选择、制造和运行给以极大注意。

  第三道屏障:安全壳,即一回路厂房(反应堆厂房)。

  反应堆厂房是一个高大的预应力钢筋混凝土构筑物,壁厚近1米,内表面加有6毫米厚的钢衬,防止放射性物质进入环境。

  它将反应堆、冷却剂系统的主要设备(包括一些辅助设备)和主管道包容在内。当事故(如失水事故、地震)发生时,它能阻止从一回路系统外逸的裂变产物泄漏到环境中去,是确保核电厂周围居民安全的最后一道坚固防线。安全壳也可保护重要设备免遭外来袭击(如飞机坠落)的破坏。为此,在结构强度上应留有足够的裕量,以便能经受住冷却剂管道破裂时压力和温度的变化,阻止放射性物质的大量外逸。它还要设计得能够定期进行泄漏检查,以便验证安全壳及其贯穿件的密封性。

  可见,核电站在确保包容放射性物质方面做了非常周到的考虑,利用多道屏障的方式防止其泄漏,只要能确保任何一道屏障完好,就可以避免放射性物质泄漏。