反应堆安全分析

表 1. 各种能源系统每单位能量输出造成的劳动日损失
能源种类 职业危险性 公众危险性
煤
73
2010
石油
18
1920
核电站
8.7
1.4
天wenku.baidu.com气
5.9
海洋热
30
1.4
风能
282
539
太阳能空间加热 103
9.5
太阳能热电式
103
510
太阳能光电池
188
511
木醇
1270
0.4
0.7核电是清洁的能源
对环境的影响
0.4和平利用核能
❖石油面临枯竭
❖温室效应的危害 ❖煤对环境的污染
➢ 而反应堆的结构和特性与 原子弹完全不同，反应堆大都 采用低浓度裂变物质作燃料， 而且这些燃料都分散布置在反 应堆内，在任何情况下，都不 会像原子弹那样将燃料压紧在 一起而发生核爆炸。
➢ 而且，反应堆有各种安全 控制手段，以实现受控的链式 裂变反应。
在我国，由于严重的环境污 染和酸雨造成的经济损失平
煤电链 在正常情况下排出SO2和NOx均等每对年森就GD达林P的3、750%亿，美元,占
农作物等有明显影响
核电链 除切尔诺贝利事故外，未发现可察觉的影响。
固体废物占地面积
煤电链 2.1×104 m2 /(GWea) 核电链 1×104 m2 /(GWea) 地表塌陷 煤电链1×106 m2 /(GWea) 核电链1.6×102 m2 /(GWea)。
核能是一种环境友好的绿色能源。
我国煤电链温室气体排放系数 (g-CO2/kWh) [4]
开采 选煤 运输 自燃 电厂建设 供电运行
CH4 132.4
N2O
CO2
合计
3.1
72.4
207.9
0.54
0.54
6.24
6.24
2.7
65.2
67.9
1.32
1.32
40.4
978 1018.4
1302.3
我国核电链温室气体排放系数(g-CO2/kWh)[5]
建设期间
生产运行期间
材料名称
合计
合计
总计
水泥
3.14
3.52×10-3
3.14
碳钢
3.11
2.20×10-1
3.33
不锈钢
1.86×10-1
1.43×10-2
0.20
（合金钢）
铜
2.07×10-1
0.21
铝
2.10×10-2
0.02
硝酸
8.32×10-1
0.83
工艺用煤
6.02×10-2
8.53×10-1
0.91
石灰
6.63×10-5
9.42×10-4
1.01×10-3
火电
4.87×10-3
5.06
5.06
合计
6.726
6.85
13.71
不同能源链温室气体排放系数（等效碳(g)/kWh）
90年代技术
新技术
最大
最小
褐煤
336
261
228（2005～2020技术）
煤
357
264
206（2005～2020）
石油
246
219
149（2005～2020）
太阳能 76.4
27.3
8.2 （2010～2020）
水力
64.4
1.1
生物质 16.6
8.4
风
13.1
2.5
核
5.7
2.5
关于放射性
全国 湖南
煤中放射性活度
232Th
235U Bq/kg 226Ra Bq/kg 232Th Bq/kg
0.3核电站与原子弹
➢ 1）压拢型（“枪式”）：初始状态为分开的两部分 （譬如说，两半球），每一部分都次临界（譬如说， <40kg 235U)，然后用炸药使两部分很块压拢，达到高 超临界。
➢ 2）压紧型（“内爆式”）：初始状态为次临界状态的 球（譬如说，常密度时30kg 的235U球），然后用炸药 从四周向内爆压，将铀的密度很块压到两倍以上，达到 高超临界，压紧型用核燃料省，效率高。中心用中子点 火器点火。
➢ 火力发电厂带来电能的同时亦带来由于SO2，CO2等 气体释放造成的温室效应和酸雨。
“福兮祸所依，祸兮福所附”
➢ 核武器加剧人们的核恐惧心理 ➢ 科学的本意在为人类谋取福利。不幸的是，在这个充
满斗争和混乱的世界上，原子核刚从实验室崭露头角 的时候，就被人们拖进了战争的深渊，败坏了原子核 能的声誉。 ➢ 广岛、长崎原子弹的爆炸 ➢ 比基尼岛的悲剧
0.2白酒与啤酒
➢ 在设计上总是使反应堆具有自稳定特性，即当核 能意外释放太快，堆芯温度上升太高时，链式裂变 反应就会自行减弱乃至停止。
0.3核电站与原子弹
➢ 原子弹是由高浓度的（大于 93%）裂变物质铀－235或钚－ 239和复杂而精密的引爆系统所 组成的。通过引爆系统把裂变物 质压紧在一起，达到超临界体积， 于是瞬时形成剧烈的不受控制的 链式裂变反应，在极短时间内， 释放出巨大的核能，产生了核爆 炸。
0.5两次重大核事故加强核能应用的安全防 范意识
➢ 三里岛核电站事故
➢ 切尔诺贝利核电站事故
0.6各种能源危险性比较
➢ 究竟哪一种能源系统对人类的健康造成的危险性更大 呢？
➢ 回答这一问题不能只从其大小和外观来看，必须用单 位能量所造成的危险——即对人类健康造成的总危险除 以该能源系统产生的净能量来衡量，同时还要考虑到全 部能量的循环，如果仅仅计算和比较部分系统造成的危 险性是不能说明问题的。
反 应 堆 控制与 安 全 （安全分析部分）
目录
一 核电厂安全概述 二 放射性与裂变产物 三 反应堆事故的环境后果 四 核电厂事故分析 五 概率风险评价与超设计基准事故 六 核电厂的审批和管理
零 引言
0.1任何工业活动在给人类带来财富和各种 利益的同时也会给人类带来一定的危害
➢ 机动车的使用给交通运输带来极大的便利，同时也不 可避免地会引发交通事故。
0.2白酒与啤酒
➢ 核电站不会像原子弹爆炸，核燃料中的有效成 分是铀－235，铀－235同样也是原子弹中的核炸药， 那么核电站会不会像原子弹那样爆炸呢？不必担心， 绝没有这种可能性！核燃料中铀－235的含量约为 3%，而核炸药中铀－235含量高达90%以上。核燃 料引不起核爆炸，正像啤酒和白酒都含有酒精，白 酒因酒精含量高可以点燃，而啤酒则因酒精含量低 却不能点燃一样。
56
39
32
53
141.6
27.4
石煤电厂和核电厂产生的集体剂量
石煤
益阳泥江 电站 浙江安仁电厂
核电站
4.3×102人·Sv/a 3.6×103人·Sv/a <1人·Sv/a
全国煤矿石煤放射性含量分布
省份
238U含量， Bq/kg 236Ra含量，Bq/kg 232Th含量， Bq/kg
平均值
平均值
平均值
湖北 湖南 江西 安徽 浙江 全国
2315 402 1178 651.3 1408 1537
2042.6 701