核安全管理(优选.)

第7章核安全管理

核能发电技术

¾7.1 核安全的基本原则

¾7.2 核安全事故分析

¾7.3 核辐射的监测自学

¾7.4 核电厂“三废”处理

安全是核电的生命线

z 安全是核电的生命线。发展核电，必须按照确保环境安全、公众健康和社会和谐的总体要求，把安全第一的方针落实到核电规划、建设、运行、退役全过程及所有相关产业。要用最先进的成熟技术，持续开展在役在建核电机组安全改造，不断提升我国既有核电机组安全性能。全面加强核电安全管理。加大核电安全技术装备研发力度，加快建设核电安全标准法规体系，提高核事故应急管理和响应能力。强化核电安全社会监督和舆论监督。积极开展国际合作。

2012年10月24日电国务院总理温家宝24日主持召开国务院常务会议，讨论通过《能源发展“十二五”规划》，再次讨论并通过《核电安全规划（2011－2020年）》和《核电中长期发展规划（2011－2020年）》。

核安全的目标

z 核安全的总目标：在核电厂里建立并维持一套有效的防护

措施，以保证工作人员、居民及环境免遭放射性危害。

z 核安全辅助目标：1）辐射防护目标。确保正常运行时核

电厂释放的放射性物质引起辐射保持在合理可行尽量低水

平，并低于规定值；2）技术安全目标。预防核电厂事故

发生；对核电厂设计中考虑到的所有事故都确保其放射性

后果小；确保严重核泄漏事故发生的概率非常低。

核电厂安全设计原则

z 纵深设防、多重屏障

z （1）纵深设防：三级安全防线

¾1）第一级安全性考虑：在核电厂的设计、建造和运行中采用多种有效措施，把发生事故几率降到最低程度。

¾2）第二级安全性考虑：必须设置可靠的安全保护系统，一旦发生事故，该系统能对人身与设备进行安全保护，防止或减少事故危害。

¾2）第三级安全性考虑：在发生某些假想事故而一些保护系统同时失效时，必须有另外的专设安全设施投入动作。

核电厂安全设计原则

z （2）多重屏障：四/三重屏障

¾第一重屏障：燃料芯块。裂变碎片射程短（10-3c m ），除表面外，绝大部分裂变碎片包容在芯块内，一部分气体溢出。大约留住98%以上的放射性裂变产物。¾第二重屏障：燃料元件包壳管。锆合金包壳管可防止气体裂变产物及碎片进一步外逸。¾第三重屏障：反应堆压力容器与一回路管道组成的压力边界。冷却剂限制在此封闭屏障内，进一步防止反射性物质外溢。通过化学与容积控制系统净化冷却剂。¾第四重屏障：安全壳。顶部为半球形的圆柱状密封结构，厚1m 的预应力混凝土结构+钢衬里。整个一回路全部包容在安全壳内，是防止放射性物质外泄的最后一道屏障。

核安全事故分析

z 核电厂安全事故含义较广，既包括正常运行时的一般故障

，也包括因各种原因导致的设备损毁、核泄漏、人员伤亡

和环境损害等。

z 核反应堆运行工况与事故分类

¾（1）正常运行和运行瞬变

¾（2）中等频率事件或预期运行事件

¾（3）稀有事故

¾（4）极限事故

核安全事故分级

z 依据：《国际核事件分级标准(I N E S )》,核事件和放射事件分级表，1990制订，2008年修订z 核事故的分级：7级z 最低级别为1级，最高级别为7级，缺少精密数据评定，根据事故发生后造成的影响和损失来评估等级。

1

2

3

4

5

6

7严重程度

事故，可能影响外部环境

7级：特大事故，放射性物质大量释放，具有大范围健康和环境影响，需要实施长期应对措施6级：重大事故，放射性物质明显释放，要求实施全部计划措施5级：大事故，放射性物质有限释放，需要实施部分计划措施

事件，不会对外部环境造成影响

严重事故案例

z 两大类：

z （1）堆芯熔化事故

z 堆芯冷却不充分，引起堆芯裸露、升温和熔化，发展较

为缓慢，时间尺寸为小时量级

z （2）堆芯解体事故

z 由于快速引入巨大的反应性，引起功率陡增和燃料碎裂。

发展非常迅速，时间尺寸为秒量级。

美国三里岛核电事故

z 1979年3月28日，起因为二回路给水泵跳闸和事故给水管线阀门由于误操作处于关闭状态，造成蒸汽发生器二次给水中断，最终引起堆芯沸腾，堆芯熔化。事故控制得当，辐射影响很小。

z 从最初清洗设备的工作人员过失开始，到反应堆彻底毁坏，整个过程只用了120s 。6天后，堆芯温度才开始下降，蒸汽泡消失，免除了氢爆可能。60%铀棒受损，反应堆瘫痪。

z 5级核事故。

美国三里岛核电站

苏联切尔诺贝利核电事故

z 1986年4月26日，现乌克兰境内，切尔诺贝利核电厂4号反应堆发生堆芯熔化，大量放射性物质外逸。z 起因：核电厂人员多次违规操作，导致反应堆能量增加，堆芯熔化燃烧，引发爆炸，冲破保护壳，厂房起火。辐射量相对于500颗美国在日本投下原子弹。z 第7级事故z 27万人因切尔诺贝利核泄漏事故患上癌症，其中致死9.3万人；建立在白俄罗斯国家科学院研究成果上的报告说，全球共有20亿人口受切尔诺贝利事故影响。z 暴露问题：燃耗加深出现正气泡和正功率反应性系数；控制棒挤水棒正反应性；无安全壳。

废墟中的切尔诺贝利

白血病患儿

2011.3.12 日本福岛核电站爆炸事故

爆炸后的日本福岛核电站3#和4#机组

世界最大核电，10台，9100M W

2011.3.11，日本发生8.8级地震，引发海啸，洪水淹没了处于停堆状态的反应堆应急柴油发电机，导致电力无法供应，冷却水循环泵失效，堆芯失水，燃料棒锆合金外壳熔毁，锆合金与水反应生成氢气，引起氢气爆炸，摧毁厂房外壁和顶部。7级。

“天灾”与“人祸”共同导致事故发生。