核电站与反应堆原理.ppt

核裂变
裂变碎片与放射性物质
衰变
衰变
寿期末：1W热功率所对应的裂变 产物（FP）约3.71010Bq
高温高压水
剩余反应性
初始装载量： 用于整个堆芯燃料寿期内的燃 耗、裂变产物的积累 需通过反应性补偿抑制初始剩 余反应性（采用中子吸收体）
衰变热
裂变产物 、 射线 放出热量（衰变热）
IAEA- INSAG’s official definition: (INSAG-4)
"Safety culture is that assembly of characteristics and attitudes in organizations and individuals which establishes that, as an overriding priority, nuclear power plant safety issues receive the attention warranted by their significance. "
对于在设计该核动力厂时考虑过的 所有可能事故，包括概率很低的事 故，要以高可信度保证任何放射性 后果尽可能小且低于规定限值；
并保证有严重放Hale Waihona Puke Baidu性后果的事故发 生的概率极低
ALARA
所有的危害必须降低到一个水平: As Low As Reasonably Achievable 合理可行尽量低
安全文化 (Safety Culture)
个人风险:单位时间内由于发生某一确定事件而给个人造成的后果。
核安全与风险
✓ 安全是什么？安全不是目的，安全是达成某种目的所必需的前提条 件。
✓ 安全是使特定工业或社会活动风险可知可控的方法与手段。
✓ 安全工作以促进社会生产力的进一步提升为最终目的。所有人类社 会活动都存在着危险，即不安全因素，关键在于其效益、危险的程度和 发生的可能性能否被接受。
晒太阳
战争
怎样安全才是足够安全？ How Safe is Safe Enough?
风险与利益的平衡
放射性
任何情况下不能有放射性 物质泄漏
放射性
风险的概念
所谓风险是指：人们从事某项活动，在一定时间内给人类带来的危害。
R(Risk) P(Pr obability ) H（Harm）
✓ 风险主要包括：经济损失和人员伤亡两个方面。
安全文化的提出
1970年代 对投运核电厂的运行安全几种技术上的可靠性、设备与程序的质 量，认为所有可能发生的意外均在设计考虑中。
1980年代 人因（核电站历史上的两大事故对核安全思想的发展有着重大的 影响） • 三哩岛事故：电厂设计本身存在缺陷-人机接口不完善，相关仪表指示不能 真实反映实际的物理现象；人员培训不足、相应的事故处理规程不完备、工 作方法不当以及缺乏足够经验。 • 切尔诺贝利事故：事故处置过程暴露了核安全意识的淡薄。运行操纵员及管 理的失误＋原设计上的错误导致堆芯大部分放射性产物释放、人员伤亡的惨 痛悲剧。 • 以人因失误为主要对象，寻找通过组织管理减少人因失误，增加作为程序的 使用者的可靠性的方法。
安全设计准则
3 核安全标准与原则
安全目标 安全文化 纵深防御
INSAG 提 出了三个统领全 局的核安全总原 则
IAEA 国际标准 NRC 美国标准
国内标准
安 全 目 标 (Safety Goal)
为了对核安全的行为有个衡量标准，国家首先要对核安全 要求达到的目标提出一个标准。这称为安全目标（safety
Golden Rule of Reactor Safety
✓ 反应性控制 (Control) － 反应堆功率可控 ✓ 余热排出 (Cool) － 燃料有效冷却
核电厂的安全保障体系
核安全管理制度
核安全审查 核安全监督
核安全设计 核安全文化
安全目标 安全标准 核安全政策：法规、导则、
指导文件 独立的核安全监管部门 核电厂安全监督管理程序
裂变产物的半衰期很长 例，600MW
10 hours：P/P0>1.0% ， 6MW 1 week： P/P0>0.1% ， 0.6MW 30 years： P/P0>0.01% ，0.06MW (60kW) 需确保堆芯有效冷却
2 核电厂的安全保障
核电厂的基本安全功能 (Golden Rule)
总目标（最终安全目标）
在核动力厂中建立并保持对 放射性危害的有效防御，以保护 人员、社会和环境免受危害
辐射防护目标
保证在所有运行状态下核动力厂 内的辐射照射或由于该核动力厂 任何计划排放放射性物质引起的 辐射照射保持低于规定限值并且 合理可行尽量低；
技术安全目标
采取一切合理可行的措施防止核动 力厂事故，并在一旦发生事故时减 轻其后果；
核能发电技术
6 核安全管理
1 核电站风险的来源 2 核电厂的安全保障 3 核安全标准与原则 4 核安全管理 5 核电厂的安全性能 6 辐射剂量与危害
7 辐射防护基本原则 8 环境辐射监测与评价 9核废物分类与来源 10核废物的管理与处置 11中国核废物处置进展
1 核电站风险的来源
✓ 核电厂区别于常规电厂的特殊安全问题：
核电厂有可能发生比设计功率高得多的超功率事故，对
何
控制要求特别高。
谓
剩余发热很强，需要长期冷却。
核
放射性（运行、停闭），需要屏蔽。
安
产生大量放射性废物，必须妥善处置。
全 问 ✓ 核电站的风险：
题
– 事故工况下不可控的放射性核素的释放。
?
人类生活在一个充满风险的社会中！
地震
汽车
台风
火车
疾病
炸药
IAEA-INSAG 的安全目标
国际原子能机构(IAEA)的国际原子能安全咨询委 员会(INSAG)安全目标是：
－ 堆芯损伤事故的发生频率（CDF）为：现有堆104/堆年，新堆10-5/堆年。
发生大量早期放射性向环境释放事故的概
《核动力厂设计安全规定 》，2004年4月国家核安全局批准发布
中国的核安全目标
✓ 这就要求安全工作首先要对风险进行分析和评价，使之可知；然后 选用特定的措施来进一步防范或减小其后果，使风险成为可控，满足人 们的可接受性。
核电危险性的本质
核裂变 强放射性 高温高压水 剩余反应性 衰变热
放射性 核电站的根本威胁
• 核电站的根本威胁是放射性 • 放射性的根本来源是被辐照过的燃料元件