日本福岛第一核电站及其事故详解
日本核电站事故原因及后果分析
日本核电站事故原因及后果分析日本核电站事故是指2011年发生在福岛第一核电站的严重事故，该事故对日本及全球产生了深远的影响。
本文将对该事故的原因以及后果进行分析。
一、事故原因分析1. 震灾及海啸影响：2011年3月11日，日本东北地区发生了一场9.0级的大地震，创下日本近百年来最大的地震纪录。
这场地震引发了海啸，导致福岛核电站的一、二、三号机组受到重大破坏。
地震和海啸给核电站的安全设施带来了巨大的挑战，威胁着核反应堆的稳定运行。
2. 安全设施不完备：福岛核电站在建设初期并没有足够重视可能发生的大地震和海啸。
核电站的设计没有考虑到这些自然灾害，这使得核电站的防护措施无法满足现实情况下的需要。
此外，电站的冷却设施在事故中受到损坏，无法有效降低核反应堆的温度，导致核燃料棒开始熔化。
3. 管理失误和监管不力：事故发生后，人们发现电站管理层对于核安全问题存在着许多失误。
电站员工对应急情况的准备不足，未按照标准程序进行事故应对。
与此同时，监管部门也未能对电站的安全状况进行充分的评估和监督，使得电站存在了较长时间的安全隐患。
二、事故后果分析1. 环境污染：核电站事故导致放射性物质泄漏，对周边环境造成了严重污染。
大量的放射性物质进入了土壤、水体和大气中，对植物、动物和人类健康造成了长期的影响。
一些周边地区不得不进行疏散，成千上万的人们被迫离开家园。
2. 经济损失：核电站事故对日本的经济造成了巨大的影响。
首先，大量的核电站需要关闭和检修，导致电力供应不足，对各行各业的生产和生活都带来了困难。
其次，大规模的疏散使得周边地区的经济受到极大的冲击，许多企业和农田被迫停产。
此外，日本政府不得不投入巨资进行核电站事故的清理和重建工作。
3. 对核能发展产生影响：福岛核电站事故对全球的核能发展产生了重大冲击。
事故发生后，世界各国重新评估了核能的安全问题，许多国家对核电站的建设和运营提出了更为严格的要求，甚至有些国家全面放弃了核能发展。
日本福岛核电站核泄漏事故简述
日本福岛核电站核泄漏事故简述日本福岛核电站是目前世界上最大的核电站，发电量占日本10%左右，受3•11日本本州岛海域地震影响，福岛第一核电站损毁极为严重，大量放射性物质泄漏到外部，已造成数人伤亡，给环境造成了巨大的破坏，除我国西藏之外的所有省份都以检测到由此次事故所产生的微量放射性元素，法国法核安全局已将日本福岛核泄漏列为六级，目前事态发展虽然受到初步控制，但依旧非常严峻。
一、福岛核电站基本情况福岛核电站（Fukushima Nuclear Power Plant）位于北纬37度25分14秒，东经141度2分，地处日本福岛工业区，由福岛第一核电站（6台机组）、福岛第二核电站（4台机组）组成，共10台机组，均为沸水堆，是目前世界最大的核电站。
该核电站一直由日本东京电力公司运营，目前出现事故的主要是第一核电站的1、2、3、4号机组。
福岛第一核电站六台机组基本情况（注：“负荷因子”是指机组实际发电量占最大发电量的比率）核电站运营期间，东京电力公司故意隐瞒福岛核电站发生的多起事故，并多次对检测数据进行篡改，埋下了安全隐患，2011年受地震的影响，福岛第一核电站发生核泄漏事故。
二、福岛核电站泄漏原因◆地震抵抗能力较弱日本早起核电站设计抗震标准为6.5级，2006年提高到7.0级，本次地震9.0级超过日本核电站的最大抗震能力。
◆超役工作、设备老化2011年2月7日机组已服役40年，达到设计寿命，并出现了一系列老化迹象，事故发生后导致部分零部件（阀门）失灵。
◆建成时间早、技术落后，抗风险程度较弱福岛核电站使用的是老式单层循环沸水堆，只有一条冷却回路。
核燃料对水进行加热，水沸腾后汽化，然后蒸汽驱动汽轮机发电，蒸汽冷却后再次回复液态，再把这些水送回核燃料处进行加热。
压力容器内的温度通常大约在摄氏200多度，一旦发生故障，极易发生核泄漏。
这样结构一旦出现冷却系统故障，即使停堆，反应堆的温度也会快速升高，进而引起燃料熔化等事故发生。
福岛核事故幻灯片课件
2、事故进程—第一阶段
➢3月12日 15:36 –15日 6：00 1-4号机组陆续发生氢气爆炸
余热无法导出
温度升高 水位下 降
锆水反应生成氢气 堆芯毁损
被迫卸压 氢气爆 炸
与事故直接相关的问题
5、现场应急中心不具备现场应急控制要求
现场应急中心（现场应急控制室），辐射剂量的上升以及不断恶化的通讯环境与照 明条件，对事故响应活动产生了严重影响。
6、反应堆和安全壳状态的测量系统失效，影响事故判断
由于反应堆和安全壳仪表在严重事故条件下不能发挥足够的作用，因此工作人员难 以迅速获得足够的重要信息（例如反应堆的液位和压力，向外界释放的放射性物质的 来源及其数量）来判断事故的演变情况。
事故给我们带来的教训
（16）对大规模自然灾害和长时间核事故 的复合紧急事态的响应；（17）加强环境监测； （18）明确中央与地方相关机构之间职责；（19 ） 加强与事故相关的信息交流；（20）加强对其 他国家援助的回应和与国际社会的信息交流；（ 21）充分掌握和预测释放的放射性物质产生的影 响；（22）明确定义核紧急情况下大范围撤离区 和辐射防护标准；（23）强化安全监管行政体制 ；（24）建立和加强法律体系、标准和准则；（ 25）确保核安全和核应急准备与响应人力资源； （26）确保安全系统的独立性和多样性；（27） 在风险管理中有效使用概率安全评估（PSA）。
1、丧失乏燃料贮存水池冷却功能，水池布置不合理
丧失电力供应导致乏燃料池失去冷却功能； 由于乏燃料池位于反应堆厂房的上半部分，因此对乏燃料池事故做出响应十分困难。
2、多机组核电站事故应对能力不足
(完整word版)日本福岛核电站事故初步分析与AP1000核电技术(word文档良心出品)
日本福岛核电站事故初步分析与AP1000核电技术一、日本福岛核电站事故概述2011年3月11日下午13:46 日本仙台外海发生里氏9.0级地震。
地震时，福岛第一核电站1号、2号、3号机组处于正常运行状态，4、5、6号机组处于停堆换料大修中。
地震后，1、2、3号机组自动停堆，应急柴油机启动。
大约一小时后，由于海啸袭击，造成福岛第一核电站应急电源失效。
致使1号、2号、3号堆芯失去冷却，堆芯温度逐渐升高。
最终导致1、3、2号机组由于反应堆堆芯燃料组件发生部分破损，产生氢气而相继爆炸（氢爆）。
根据日本及IAEA 官方网站发布的信息，地震发生时，4号机组所有核燃料已在乏燃料水池，5、6号机组的核燃料在反应堆厂内，但尚未启动运行。
截止3月21日21：00，福岛实际状况如下表所示：注：表中信息来自日本原子力产业协会JAIF二、事故后果事故发生后，1、3、2号机组相继爆炸，4号机组厂房轻微破损，使得放射性物质释放到大气中去。
据新闻报道，福岛第一核电站准备退役。
此次福岛核电站事故经济损失巨大，具体损失尚待后续评估。
放射性气体释放到大气当中，3月19日在1-4号机组产值边界西门放射性剂量率为0.3131mSv/h ( 11：30),北门为0.2972mSv/h(19:00)；IAEA持续监测，3月20日21：00，辐射监测仪表测量的数据显示，福岛第一核电厂西门放射性剂量率为269.5μSv/h（5：40,3月20日）、服务厂房北部数据3054.0μSv/h （15:00,3月20日）；3月21日22：00,辐射监测仪表测量的数据显示西门放射性剂量率为269.5μSv/h,北门为2019.0μSv/h (15:00)。
监测发现，放射性污染使得当地牛奶、新鲜蔬菜，如菠菜、春葱等的放射性剂量已经超过日本相关部门规定的食入限值。
在事故发生初期，由于1、2、3号机组事故状态没有得到有效控制，堆芯损坏程度不断加剧，放射性物质持续排放，导致福岛核电厂附近居民的应急撤离半径逐步扩大，从开始的撤离半径3km到后来的10km，最后扩大到20km,同时要求居住在20-30km范围内的居民留守室内，避免过量的放射性物质吸入以及沉降污染。
沸水堆及福岛核事故介绍
目录前言 (1)1 沸水堆简介 (2)1.1概况 (2)1.2沸水堆的发展 (3)1.3沸水堆的基本原理 (5)1.4沸水堆与压水堆的比较 (5)2 福岛第一核电厂简介 (10)2.1概况 (10)2.2沸水堆结构 (11)2.2.1 反应堆 (12)2.2.2 一次安全壳 (13)2.2.3 二次安全壳 (14)2.2.4 乏燃料水池 (14)2.3堆芯应急冷却系统（ECCS） (15)2.3.1 隔离冷凝器系统（1号机组） (16)2.3.2 堆芯隔离冷却系统（2~5号机组） (16)2.3.3 高压安注系统（1~5号机组） (17)2.3.4 自动卸压系统（1~5号机组） (18)2.3.5 堆芯喷淋系统（1~5号机组） (19)2.3.6 低压安注系统 (20)3 福岛核事故 (22)3.1福岛核事故大事记 (22)3.2地震、海啸与全厂断电 (25)3.3停堆与衰变余热 (27)3.4氢爆事故 (28)3.4.1 堆芯应急冷却系统的响应与失效 (28)3.4.2 氢气的产生 (28)3.4.3 氢气的排放与氢爆 (29)3.5乏燃料水池事故 (29)3.6放射性泄漏 (30)4 福岛核电厂反应堆现状 (32)4.1反应堆水位 (32)4.2反应堆温度 (32)4.3反应堆压力 (33)4.4安全壳压力 (34)5 参考文献汇总 (36)前言2011年3月11日，日本东海岸发生里氏9.0级特大地震，由此引发福岛第一核电站的核事故。
福岛核事故导致大量核泄漏，造成广泛的核污染，对复兴中的世界核电事也产生了深远影响。
本报告简要介绍了沸水堆，介绍了迄今为止福岛核事故的发展以及事故分析，旨在帮助更好地了解沸水堆和福岛核事故。
1 沸水堆简介1.1 概况[1]根据国际原子能机构（IAEA）的统计，目前世界上在役核电机组共443台，总装机容量约3.75亿千瓦，发电量约占世界总发电量的17%。
核反应堆主要有6种，即压水堆（PWR）、沸水堆（BWR）、重水堆（PHWR）、轻水冷却石墨慢化堆（LWGR）、气冷堆（GCR）和快中子增值堆（FBR）。
福岛核电站中的LOCA和熔芯事故
福岛核电站事故分析
堆芯循环泵可用
反应堆产生的蒸汽推动小汽 轮机 ◆蒸汽在湿井中凝结 ◆小汽轮机驱动堆芯循环泵运 行 ◆湿井中的冷却剂被泵驱动进 入反应堆 必须保证的: _电池电量 _湿井温度低于100度
由于没有冷源，堆芯循 环泵没办法一直运行下去
福岛核电站事故分析
福岛核事故中的LOCA和熔芯事故过程
概要
福岛历史及堆形 福岛事故的LOCA过程 福岛事故中的熔芯过程
福岛核电站的历史及堆形
福岛核电站（Fukushinia
Nuclear Power Plant）位于北纬37度25分14 秒，东经141度2分，地处日本福岛 工业区。福岛核电站是目前世界世界 最大的核电站，由福岛一站(daiichi)、 福岛二站(daini)组成，共10台机组 （一站6台，二站4台），均为沸水 堆。
去除安全壳内的能量（只 有水留下）
降压到4bar
释放少量的气溶胶 （碘和 铯~0.1%)
释放惰性气体
释放氢气
气体释放到反应堆维护层 氢气是易燃的
福岛核电站事故分析
反应堆状态
1,2,3 号 机 组 都 发 生 了 堆 芯损坏 由于不同的燃烧和爆炸， 1至 4号 机 组 厂 房 都发生 了损坏 所有机组的反应堆压力容 器通过移动泵注水 至少1号机组的安全壳已 经成功注入 通过继续释放蒸汽到大气 进一步冷却反应堆 接下来只会有少量的裂变 产物会被释放到大气
堆形示意图
1号机组：通用电气设计沸水堆核电站 (439 MW), 1971年投入运行 2-4号机组 ：通用电气设计沸水堆核电站 (760 MW), 1974年投入运行
日本福岛核泄漏事故经过以及对中国的影响
日本福岛核泄漏事故经过以及对中国的影响2011年3月11日13时46分，日本近海发生9.0级地震，随之导致的海啸和核泄漏危机使这个国家陷入了前所未有的灾难之中。
地震海啸纯属天灾无法避免，然而核泄漏危机却可以说是真正的人祸。
福岛第一核电站位于福岛工业区，同在该工业区内的有福岛第二核电站。
两个核电站统称为福岛核电站。
第一核电站共有6个反应堆，第二核电站拥有4个反应堆。
经受地震及海啸袭击后，第一核电站6个反应堆均出现程度不等的异常情况。
核泄漏原因之一：技术缺陷、设备老化、选址不科学等因素是此次日本核泄漏事故不断发酵的原因。
福岛第一核电厂1号反应炉1971年开始运转，运行时间将近40年，严重老化。
据悉，日本很多核电设备不少已是“超期服役”，使用寿命接近或超过25至30年的最长年限。
据日本媒体报道，今年2月7日，东京电力公司完成了对于福岛第一核电站1号机组的分析报告，报告称机组已经服役40年，出现了一系列老化迹象，包括反应堆压力容器的中性子脆化、热交换区气体废弃物处理系统出现腐蚀等。
抗震标准老化也为事故埋下了隐患。
日本早期核电站设计抗震标准为里氏6.5级。
2006年日本修改了核电站抗震标准，将这一标准提高到抗震能力最大为里氏7.0级。
但目前日本国内55座核电站中，只有静冈县的滨冈核电站达到了最新抗震标准。
据东京电力公司文件显示，对第一和第二核电站的地震测试假设，最高只有7.9级，换言之，该核电站的安全设计水平，远未达到抵御9级地震的标准。
11日下午，日本东北部海域发生9级强震，并引发强烈海啸，当天日本电力公司宣布，其在日本北部女川町工厂的三座核反应堆自动关闭。
然而，几天后相继传来核电站爆炸和反应堆受损的消息。
部分专家通过媒体上描绘的各个节点的场景为记者勾勒出福岛核电站核泄漏的大致过程：由于核裂变的链式反应在地震之初就已自动停止，所以在核反应堆内的燃料棒不会发生像原子弹那样的核爆炸。
所谓堆芯熔化，是指核反应堆温度上升过高，造成燃料棒熔化并发生破损事故。
福岛核事故原因分析
福岛核事故原因分析作者：苏秀彬日本是一个资源极度贫乏的国家，据统计，日本全国有18座核电站，总共60座核反应堆，大都是属于沸水反应堆。
由于沸水反应堆发电量高，没有二回路循环系统，相比压水反应堆，输出功率大，造价性对低廉，一直受到日本核电工业的青睐，日本新设计的第四代反应堆也是采用沸水反应堆。
福岛核电站位于北纬37度25分14秒，东经141度2分，地处日本福岛工业区。
它是目前世界最大的核电站，由福岛一站、福岛二站组成，共10台机组（一站6台，二站4台），均为沸水堆，受日本大地震和海啸影响，福岛第一核电站受损极为严重，其中1号-4号机组损毁最为严重。
目前，福岛第一核电站事故等级为最高级7级。
日本福岛第一核电站沸水堆又叫轻水堆，由压力容器及其中间的燃料元件、十字形控制棒和汽水分离器等组成。
沸水堆核电站工作流程是：冷却剂（水）从堆芯下部流进，在沿堆芯上升的过程中，从燃料棒那里得到了热量，使冷却剂变成了蒸汽和水的混合物，经过汽水分离器和蒸汽干燥器，将分离出的蒸汽来推动汽轮发电机组发电。
福岛第一核电站结构设计图通常，为了安全起见，反应堆冷却系统有三种供电方式。
分别为电网供电，柴油机供电和汽轮机发电供给。
大地震摧毁了核电站的外部电力供应，循环冷却系统在没有电力供应的情况下停止运转，此时核电站紧急启动了柴油发电机组，来维持循环冷却系统的运行，但不幸的是海啸来了，海水灌入摧毁了发电机组。
发电机组损坏之后，核电站启动了备用电池，这种备用电池大概能维持循环冷却系统8小时运行所需要的电力。
在这8个小时内，需要找到另外一种供电措施。
通过卡车运来了移动式柴油发电机，更不幸的事情发生了，运过来的柴油发电机竟然因为接口不兼容无法连接，8小时过后循环冷却系统停止运转。
我们知道：福岛第一核电站一号但是停堆之后，反应堆中的放射性物质仍然有少量在继续衰变，放出衰变能。
这个能量大约占反应堆总输出功率的1%左右。
那么这样计算来看，停堆之后反应堆仍然有4.6万千瓦的输出，但是输出功率只占反应堆总功率的33%左右，也就是说实质上，停堆之后的福岛一号反应堆中总放射性衰变能在13.8.万千瓦左右。
福岛核事故介绍及经验反馈
中国军转民60福岛核事故介绍及经验反馈■ 吴勇摘要：核事故对人类影响深远，一度“谈核色变”。
利用核能是人类文明发展史的里程碑，不能因核事故放弃和平利用核能。
前苏联切尔诺贝利核事故后，福岛核电站加盖安全壳厂房，美国三里岛核事故发生后，人们认识到将核反应燃料抑制在反应堆压力容器或核安全厂房内，是避免大范围核灾难至关重要的举措。
本文简单介绍、分析福岛核事故的发生，在此基础上进行经验反馈，思考在兴建内陆核电时可以进行的优化工作。
关键词：氢爆；堆芯熔毁；福岛七级核事故；内陆核电美国是世界上核电站最多的国家，法国是世界核电站第二多的国家，核电能排到世界上第三名的是日本。
美国的核电标准是ASME；法国经ASME 授权后编制RCC-M，出口核电；日本采买进口美国核电后，极大地缓解了能源紧张，促进经济发展。
以福岛核电站为代表的沸水堆，占据日本核电的半壁江山，然而平稳运行时间长了，忧患意识逐渐淡泊，正常的运维演练也不进行，在天灾到临时，人祸也显露出来了。
一、福岛核电站简介日本国位于亚欧大陆板块、太平洋板块、印度洋板块的交界线上，其中太平洋板块俯冲在亚欧大陆板块下面，俯冲处形成日本海沟，亚欧大陆板块顶起成岛链。
地震频发，台风、海啸肆虐，火山伺机而动，生存条件堪忧，生活所需能源极其短缺，化石能源严重依赖进口。
为缓解能源危机，上世纪70年代初，日本开始发展核电，首先引进英国160MWe 气冷镁诺克斯型商用反应堆，随后压水堆（PWR）和沸水堆（BWR）竞相发展，各占约50%比例，期间也发展先进热中子原型堆（ATR）。
压水堆有主给水、堆芯冷却剂、主蒸汽三个回路，且有钢制安全壳，功率稳定、安全性能优越、造价高。
沸水堆只有一个回路，结构简单、造价便宜、运维方便，尤其是建造周期短，对资源匮乏亟待发展的日本国来说尤为重要，在这种情况下，沸水堆核电站由于其结构简单、造价便宜、维护方便、建造周期短等优点，受到了日本政府的青睐。
尤其是通用电器公司的“Mark1”沸水反应堆，成了日本建设核电站的首选堆型。
福岛县第一核电站
福岛县第一核电站福岛县第一核电站是世界最大的核电站福岛核电站的第一站，位于福岛工业区，是东京电力公司的第一座核能发电厂，共有六台机组，均为沸水堆。
2011年3月12日，受东日本大地震影响，福岛县第一次发生核泄漏。
日本内阁官房长官枝野幸男表示第一核电站的1至6号机组将全部永久废弃。
联合国核监督机构国际原子能机构(IAEA)干事表示日本福岛核电厂的情势发展“非常严重”。
日本原子能安全保安院根据国际核事件分级表将福岛核事故定为最高级7级。
2012年3月26日，东京电力公司首次采用内视镜，调查后表示高辐射量之下停留8分钟的话，人就会死亡。
中文名称福岛第一核电站外文名称ふくしまだいいちげんしりょくはつでんしょ所属地区日本福岛工业区双叶郡反应堆类别单循环沸水堆使用燃料混合氧化物燃料总发电量4.7兆千瓦首座机组运营1971年日语原文福岛第一原子力発电所目录1简介2事态缘由▪基本的初始情况▪确定发现核泄漏▪核电站事故原因3历史4危机发展▪放射性物质泄漏▪核泄漏持续恶化▪危机态势极严重▪放射性铯含量急升13倍5事故等级▪3月15日六级▪4月12日七级▪调至最高级6核辐射7持续影响▪停电计划▪局部危害8采取措施▪释放压力▪注水降温▪疏散民众▪增建反应堆▪周围20公里设为警戒区9紧急状态10请求协助11爆炸时刻12污染地图13周边污染14辐射致死15相关信息16正式清理1简介福岛第一核电站位于北纬37°24'11.75"北，东经140°58'45.02"东。
1号机组于1967年9月动工，1970年11月并网，1971年3月投入商业运行，输出电功率净/毛值为439/460兆瓦，负荷因子为49.9%。
卫星图片卫星图片2号～6号机组分别于1974年7月、1976年3月、1978年10月、1978年4月、1979年10月投入商业运行。
负荷因子分别为52.8%、61.2%、72.1%、68.5%和69.7%。
日本福岛核事故的工程伦理分析
日本福岛核事故的工程伦理分析2011年3月11日东京时间14时46分，日本东海域发生里氏9.0级特大地震并引发海啸。
致使日本福岛第一核电站发生核事故，史称“福岛核事故”。
该次事故按照国际核事件和放射性事件分级标准，国际原子能机构将这次事故定位为“七级事故”，并称该次事故为1980年切尔诺贝利灾难以来在核电厂发生的最严重事故。
本文拟针对日本福岛核事故中存在的工程伦理问题进行浅析核探讨，以求通过本事件中的工程伦理问题为我国核电事业的发展积累经验。
一、背景情况福岛第一核电站位于日本福岛县双叶郡大熊町，距离东京约220公里。
电站于1967年开始建设，共有6台运行机组，分别于1971年、1974年、1976年、1978年、1979年投入商业运营，全部为美国通用公司设计的沸水堆，总装机容量469.6万千瓦。
事故发生时，1~3号机组处于满功率运行状态，4~6号机组因检修换料处于计划停堆状态。
东京时间2011年3月11日14时46分，日本本州岛海域发生里氏9级特大地震。
该特大地震引发强烈海啸，在地震发生46分钟后，第一波4~5米高的海啸抵达福岛第一核电站，被设防能力为5.5米的防波堤挡在外面，但随后高达14~15米的第二波海浪漫过防波堤，涌入厂址，淹没了应急柴油发电机及其相关电源链接，造成1号至5号机组的全场断电。
电源丧失导致反应堆各类余热排出的手段失效，反应堆堆内水蒸发，裸露的核燃料元件的锆合金包壳在高温下和水蒸气反应产生大量氢气，1号至3号机组堆芯过热、燃料熔化、安全壳破裂，随后1、3、4机组厂房爆炸并引发火灾，导致放射性物质直接向环境释放，乏燃料水池也丧失冷却能力。
事故发生后，日本政府和东电公司及日本社会进行了紧急应对，但最终仍然造成了严重、失控的后果，对居民生活、生态环境均造成了不可磨灭的伤害于影响。
二、问题表述事故发生后，国际社会空前关注，日本政府以及东电公司也即刻采取一系列措施，但由于本次自然灾害远超福岛核电站设计基准措施，并且在事故缓解过程中，日本政府和东电公司应对不当，最终导致这场事故错上加错、雪上加霜，造成严重后果。
日本福岛核电站事
（三）事故发生的过程（1）
1、2011年3月11日下午，地震发生，控制棒 上插，反应堆安全停堆。堆芯热功率在几分钟内 由正常的1400兆瓦下降到只剩余热，但仍有约 4%，虽然仍在下降，但下降速度变慢。 2、停堆后应保证厂用电源不失，由安注系统 向堆芯补水，保证堆芯冷却防止超压，但地震摧 毁了电网，厂外电源不可用；应急柴油机很争气 的起来了，向堆芯内注入清水。注意是清水，不 是硼水，换句话说，操作员采用了比较保守的方 法。
史上发生的数次著名的核电站事故
二、日本福岛核电站事故及其 影响
主要内容
（一）背景 （二）事故原因 （三）事故发生的过程 （四）事故教训 （五）后续影响
（一）背景
2011年3月11日下午，日本东部海域发生里氏9.0级 大地震，并引发海啸。位于日本本州岛东部沿海的福岛第 一核电站停堆，且若干机组发生失去冷却事故，3月12日 下午，一号机组发生爆炸。3月14日，三号机组发生两次 爆炸。日本经济产业省原子能安全保安院承认有放射性物
与事故相关的沸水堆的特点(2)
2.沸水堆正常工作于沸腾状态 这句话基本上相当于废话，沸水堆当 然是沸腾态的。但是这也决定了沸水堆的 事故工况与正常工况有类似之外，而压水 堆则正常工作于过冷状态，失水事故时发 生沸腾，与正常工况差别较大。 这个特点，会使操作员抱有更大的侥 幸心理。
与事故相关的沸水堆的特点(3)
（四）事故教训（4）
4、关于辐射监测的问题 不知和中国一山之隔的海参崴有没有 辐射监测站，但是，离中国直线距离最近 的吉林延边和黑龙江牡丹江好像是没有的。 长春和沈阳有，但如果大城市监测到似乎 有点晚了。朝鲜核电站投产似乎也不远了， 某些边境增加辐射监测点还是很有必要的。
福岛核电站中的LOCA和熔芯事故 共18页PPT资料
概要
福岛历史及堆形 福岛事故的LOCA过程 福岛事故中的熔芯过程
福岛核电站的历史及堆形
福岛核电站（Fukushinia Nuclear Power Plant）位于北纬37度25分 14秒，东经141度2分，地处日本福 岛工业区。福岛核电站是目前世界世 界最大的核电站，由福岛一站 (daiichi)、福岛二站(daini)组成，共 10台机组（一站6台，二站4台）， 均为沸水堆。
福岛周边地理分布
福岛核电站历史
福岛第一和第二核电站此前也多次发生事故。其中福岛第一核电站1978年 曾经发生临界事故，但是事故一直被隐瞒至2019年才公诸于众。
2019年8月里氏7.2级地震导致福岛县两座核电站中存储核废料的水池部分 池水外溢。
2019年，福岛第一核电站６号机组曾发生放射性物质泄漏事故。 2019年，东京电力公司承认，从1977年起在对下属3家核电站总计199次
3/4堆芯裸露 包壳温度超过1200度 锆水反应发生
Zr + 2H20 →ZrO2 + 2H2 反应放出的热量进一步使堆
芯升温 产生氢气
—1号机组: 300~600kg —2/3号机组: 300~1000kg 氢气通过湿井进入干井
福岛核电站事故分析
安全壳降压的积极和消极 影响
堆形示意图
1号机组：通用电气设计沸水堆核电站 (439 MW), 1971年投入运行 2-4号机组 ：通用电气设计沸水堆核电站 (760 MW), 1974年投入运行
堆形示意图
厂房
安全壳
沸水堆Βιβλιοθήκη 压水堆厂房和安全壳示意图
反应堆维护层 (不锈钢结构)
福岛核电站事故及相关基础知识
辐射剂量的单位： 辐射剂量的单位： 吸收剂量，戈瑞Gy、mGy、µGy、nGy 剂量当量，希弗Sv、mSv、µSv、nSv
辐射防护基本知识
电离辐射对人体的危害主要在于， 电离辐射对人体的危害主要在于，辐射的能量导致构成人体组织的细 胞受到损伤。其引起的生物效应主要有两种分类方法： 胞受到损伤。其引起的生物效应主要有两种分类方法：分为躯体效应和遗 传效应；或分为随机性效应和确定性效应 。 传效应； 国际放射防护委员会研究报告表明，累计剂量小于100mSv未观察到生 国际放射防护委员会研究报告表明，累计剂量小于 未观察到生 物效应 国家国标规定的职业照射剂量限值为连续5年剂量平均值 年剂量平均值20mSv 国家国标规定的职业照射剂量限值为连续 年剂量平均值
核电站的安全设计
核电站的安全设计
选址 关于地震 大亚湾核电站位于欧亚板块的东南部的沿海地带， 远离构造变形强烈的南北构造带和菲律宾海板块俯冲 带，厂址附近无断裂带，历史上也未出现过超过5级 的地震，大亚湾核电站厂址附近出现与本次震级相当 的地震概率非常低。 关于海啸 海啸的形成通常由里氏6.5级以上规模的深海地震 引起，且海水深度达到1000米量级才可能形成规模较 大的海啸。广东省沿海属于边缘海，海水深度较浅， 只有二三十米，难以形成大规模海啸，我国海岸记录 到的海啸最高在0.5米以下。大亚湾核电站在设计时 布置有防波堤，防波堤高11.22米。
辐射防护基本知识 福岛电站核泄漏对中国的影响
根据日本方面监测到的信息，福岛核电站事故释放的放射性 物质主要是碘131、 铯137。目前日本政府发出的核事故应 急指令20公里内撤离，20－30公里隐蔽。 放射性物质的运动方式主要有：自身衰变、沉降、随云层迁 徙、水洋流迁徙、稀释等方式。从福岛到我国最近的距离约 1000公里，到北京、上海约2000公里，到深圳、香港约 3000公里。放射性物质即使扩散到中国境内其影响也十分有 限，对人体健康不会产生任何伤害 注：放射性物质其中I131的半衰期约8.08天，Cs137半衰期 30.17年。
日本福岛核电站事故简介与分析
日本福岛核电站事故简介与分析北京时间2011 年3 月11 日13 时46 分，日本发生9.0 级地震并引发高达10 米的强烈海啸，导致东京电力公司下属的福岛核电站一二三号运行机组紧急停运，反应堆控制棒插入，机组进入次临界的停堆状态。
在后续的事故过程当中，因地震的原因，导致其失去场外交流电源，紧接着因海啸的原因导致其内部应急交流电源（柴油发电机组）失效，从而导致反应堆冷却系统的功能全部丧失并引发事故。
一、福岛核电站情况日本福岛核电站为目前世界最大核电站，由福岛一站和福岛二站组成，共10 台机组。
第一核电站有6 台机组，均为沸水堆（BWR）。
地震前，1、2、3 号机正常运行，4、5、6 号机正在大修或停堆检修。
第二核电站有4 台机组，均为沸水堆（BWR），地震前均正常运行。
福岛核电厂采用单层循环沸水堆技术（从上世纪50年代开始逐步发展起来的轻水堆堆型，先后开发了BWR-1至BWR-6和第三代先进沸水堆（ABWR））下图为沸水堆的系统组成示意图。
福岛MARK I（左图）为双层安全壳，内层为钢衬安全壳（梨形），设计压力4bar 左右，容积较小（数千立方米），外层非预应力混凝土安全壳。
钢安全壳由干井和湿井构成，干井中间是压力容器。
湿井为环形结构，里面装了4000吨的水，起过滤放射性物质和抑制安全壳内压力作用。
福岛一站的MARKII（右图）安全壳在MARK I基础上进行了简化设计，内层钢安全壳改为圆锥形，干井直接位于湿井上方，湿井改为圆柱形结构，两者之间通过导管相连。
B．应急冷却系统下图分别为BWR3和BWR4的应急冷却系统示意图。
福岛第一核电厂的沸水堆在设计时并未考虑反应堆堆芯的风险及应对措施，在三里岛和切尔诺贝利事故后，开始关注超设计基准事故和严重事故。
日本政府认为日本的反应堆安全设计可以保证安全，不必要在在法规上进一步的对严重事故再加以要求，主要靠业主自主开展提升安全和降低风险方面的工作。
原子力安全保安院”（NISA）让业主采用PSA手段进行风险研究，并研制事故规程（AM），针对超设计基准事故和严重事故。
福岛核电站事故分析报告
沸水堆和压水堆的比较沸Fra bibliotek堆与压水堆不同之处在于沸水堆没有蒸汽发生器
①沸水堆与压水堆同属轻水堆，两者都使用低浓铀燃料，并使用饱和汽 轮机。②沸水堆系统比压水堆简单，特别是省去了蒸汽发生器。③对于 失水事故的处理，沸水堆的应急堆芯冷却系统中有两个分系统都从堆芯 上方直接喷淋注水，压水堆的应急注水通过环路管道从堆芯底部注入冷 却水。④沸水堆直接产生蒸汽，有N16的放射性问题，还有燃料棒破损 时的气体和挥发性裂变产物都会直接污染汽轮机系统。⑤沸水堆压力容 器底部除有为数众多的控制棒开孔外，尚有中子探测器开孔，增加了小 失水事故的可能性。⑥控制棒驱动机构较复杂，可靠性要求高。⑦沸水 堆控制棒自堆底引入，发生"未能应急停堆预计瞬态"的可尚有中子探测 器开孔，增加了小失水事故的可能性。⑥控制棒驱动机构较复杂，可靠 性要求高。⑦沸水堆控制棒自堆底引入，发生"未能应急停堆预计瞬态" 的可能性比压水堆的大。"未能应急停堆预计瞬态"指发生某些事故时控 制棒应插入堆芯而因机构故障未能插入。
日本官员称，一个反应堆附近的辐射强度已达到正常水平的 1000倍，这相当于常人一年里接受的辐射量，这将对在附近 工人的健康造成一系列影响。目前，核电站附近遭受核辐射 的人数已升至190人。放射性元素影响：1986年切尔诺贝利 事故后，有数千人因为食用了被放射性碘污染的食物而患上 甲状腺癌。泄漏的铯也会导致其他类型的癌症。日本官员称， 周六已经在核电站周围探测到泄漏出的铯和放射性碘，他们 已经开始向人们分发阻止放射性碘沉积的药片。
沸 水 堆
福岛核电站事故总结（五篇）
福岛核电站事故总结（五篇）第一篇：福岛核电站事故总结福岛核电站事故之浅见中广核台山核电2011届准员工葛智伟一、福岛核电站简介 a)、核电站介绍福岛核电站位于北纬37度25分14秒，东京141读2分，地处日本福岛工业区。
它是目前世界最大的核电站，由福岛一站、福岛二站组成，均为沸水堆。
福岛一站机组1号机2号机3号机4号机5号机6号机福岛二站堆型BWR-3 BWR-4 BWR-4BWR-4 BWR-4 BWR-5服役1970 1974 19761978 1978 1979电功率460MW 784 MW 784 MW784 MW 784 MW1100 MW核岛供应商General ElectricGeneral ElectricToshibaHitachiToshibaGeneral Electric机组1号机2号机3号机堆型BWR-5BWR-5BWR-5服役198219841985电功率1100MW1100MW1100MW核岛供应商ToshibaHitachiToshiba 4号机BWR-5 1987 1100MW Hitachib）、沸水堆系统双层安全壳结构，内层是钢衬安全壳，外层是混凝土安全壳。
全厂断电时，压力容器内高压蒸汽通过主蒸汽管线的安全阀释放到安全壳内的抑压水池。
全厂断电时，非能动隔离冷凝系统可以排除部分衰变热，但按设计能力不足以冷却堆芯。
这也是日本地震造成断电之后，福岛核电引发融堆现象的直接原因。
c)、历史事故1978年，福岛第一核电站曾经发生临界事故，但是事故一直被隐瞒至2007年才公之于众。
2005年8月，里氏7.2级地震导致福岛县两座核电站中存储核废料的2006年，福岛第一核电站６号机组曾发生放射性物质泄漏事故。
2007年，东京电力公司承认，从1977年起在对下属３家核电站总计199次定期检查中，这家公司曾篡改数据，隐瞒安全隐患。
其中，福岛第一核电站１号机组，反应堆主蒸汽管流量计测得的数据曾在1979年至1998年间先后28次被篡改。
日本大地震引发的福岛核事故及对电力系统的影响情况通报
日本大地震引发的福岛核事故及对电力系统的影响情况通报（2011年3月31日）2011年3月11日，日本宫城县海域发生9.0级世纪大地震，并引发破坏性极高的海啸，造成了重大人员伤亡和巨额财产损失。
截至3月30日，已造成11258人死亡，16344人失踪。
大地震及引发的海啸等大规模次生灾害重创日本电力系统。
东京电力公司所属福岛第一核电站发生严重核泄漏事故，严重级别可能高达6级，即“严重事故”。
目前，附近海域和环境放射性物质严重超标，相邻国家相继监测出微量放射性核素，事故的影响仍在逐步扩大，预计后续处理可能仍需很长时间。
此次大地震引发的核泄漏事故以及电力供应危机，将给日本及全球的能源电力发展和电网安全生产带来深刻影响。
东京电力公司在生产管理和应急机制方面的缺陷和教训也值得电力企业深入分析、引以为戒。
一、日本电力工业概况日本是一个能源短缺、资源非常贫乏的国家，只有少量水能和煤炭，其他能源必须大量依赖进口。
日本的电力生产主要依靠火电（燃料主要是液化天然气LNG和煤炭）、核电以及水电，其余的则是利用可再生能源的地热、风能和太阳能以及燃料电池等的发电。
2009年，日本总装机容量2.42亿千瓦，其中，核电装机4885万千瓦，占20.2％；水电装机4638万千瓦，占19.2％；煤电装机3795万千瓦，占15.7％； LNG6157万千瓦，占25.5％；燃油机组4620万千瓦，占19.1％；新能源装机53万千瓦，占0.2％。
表1 2009年、2014年（规划）日本装机容量及分类情况类别2009年情况2014年规划类别装机量（GW）占比（%）装机量（GW）占比（%）核电48.85 20.2 51.87 20.9水电46.38 19.2 47.81 19.2煤电37.95 15.7 40.37 16.2LNG 61.57 25.5 64.14 25.8燃油46.20 19.1 44.04 17.7新能源0.53 0.2 0.53 0.2总计241.5 100 248.75 100可以看出，日本由于电力需求增长较缓，发电装机规模增长不快，核电在发电装机中的占比增长较快。
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日本福岛第一核电站及其事故详解福岛第一核电站座落于日本福岛县双叶郡大熊町及双叶町，为东京电力公司的第一座核能发电厂，简称“1F”。
共有六个机组运转中，总发电量为4.7兆千瓦，是全世界25个发电量最大的发电场之一。
首座机组于1971年开始运转，计划中的第七号机组预计于2013年运转，第八号机组预计于2014年运转。
在2011年福岛第一核电厂事故里，核子反应炉发生爆炸，遭受损毁。
1960年（昭和35年）11月29日：福岛县对东京电力，表明以提供双叶郡建地为核能发电厂建厂作诱因。
1961年（昭和36年）9月19日：大熊町议会议决通过促使核能发电厂建厂之议案。
10月22日：双叶町议会议决通过促使核能发电厂建厂之议案。
1964年（昭和39年）12月1日：东京电力设置大熊町福岛调查所（65年成立“福岛核能建设准备事务所”、67年成立“福岛核能建设所”）。
1966年（昭和41年）1月5日：申请公有水面填埋执照许可。
7月1日：提出1号机反应堆设置许可申请。
12月1日：取得1号机反应堆设置许可。
12月23日：与周边10渔协缔结“渔业权损失补偿协定”。
1967年（昭和42年）9月18日：提出2号机反应堆设置许可申请。
9月29日：1号机开工。
1968年（昭和43年）3月29日：国家许可2号机反应堆设置。
1969年（昭和44年）4月4日：福岛县与东京电力之间缔结“核电厂安全确保相关协定”。
1970年（昭和45年）1月23日：国家许可3号机反应堆设置。
7月4日：1号机核燃料初始装填。
11月17日：1号机开始试运转。
（翌年5月11日实施记念式典礼）1971年（昭和46年）2月22日：提出5号机反应堆设置许可申请。
3月26日：1号机开始营业运转。
8月5日：提出4号机反应堆设置许可申请。
9月23日：国家许可5号机反应堆设置。
12月21日：提出6号机反应堆设置许可申请。
1972年（昭和47年）1月13日：国家许可4号机反应堆设置。
12月12日：国家许可6号机反应堆设置。
1974年（昭和49年）7月18日：2号机开始营业运转。
1976年（昭和51年）3月22日：“核电厂周边地域安全确保相关协定”改定为“加上在地4町三者协定”。
3月27日：3号机开始营业运转。
1978年（昭和53年）4月18日：5号机开始营业运转。
10月12日：4号机开始营业运转。
1979年（昭和54年）10月24日：6号机开始营业运转。
2000年（平成12年）1月7日：向县知事报告3号机实施预定MOX燃料装载任务延期。
2001年（平成13年）2月26日：当时福岛县知事佐藤荣佐久对于3号机MOX燃料计划、当面表明许可进行。
2002年（平成14年）8月29日：核能安全保安院检查东京电力核能发电厂・公布补修作业处理不适当。
10月25日：经济产业省提出东京电力1号机反应堆围阻体泄漏率试验报告书造假。
进一步、1号机接受为期1年运转停止处分。
2003年（平成15年）4月15日：因有定期检查时段重叠之因素，所以停止东京电力所有的运转中之核电厂反应堆运转。
7月10日：当时福岛县知事佐藤荣佐久允许6号机再开始运转。
2005年（平成17年）7月30日：1号机再开始运转。
2006年（平成18年）12月5日：发生1号机复水器海水出入口温度测定资料报告书被篡改。
2007年(平成19年) 7月24日：由于2007年新潟县中越冲地震柏崎刈羽核电厂遭到一些事故，日本共产党福岛县委员会、同县议会议员团、为确保核电厂安全性以福岛县连络会之名义连名要求东京电力提出“福岛核电厂10基耐震安全性总检查报告书”。
2010年（平成22年）2月16日：福岛县知事2月开例行性县议会，东京电力向福岛县议会申请“福岛第1核电厂3号机MOX燃料实施计划”，议会表明有条件的接受其计划。
同知事在去年县议会对这计划也检讨再开“能源政策检讨会”，因推行核燃料再利用为国家方针。
亦谈及玄海核电厂使用MOX燃料开始发电等之议题，也谈及接受其计划。
9月18日: 3号机以MOX燃料发电、开始试运转。
10月26日: 3号机MOX燃料发电、开始营业运转。
2011年(平成23年) 3月11日: 因2011年日本东北地方太平洋近海地震的影响造成1F所有的涡轮机及反应堆自动停止，之后亦发生紧急用的柴油发电机故障停止运转。
随之发生冷却水循环系统异常。
为释放围阻体压力也将蒸汽排放到大气中，之后发生氢气爆炸、接着建筑物崩落等事故。
详情参照福岛第一核电站事故。
核电站机组设备1号机、2号机和6号机反应堆都是由通用电气供应，3号机和5号机反应堆改由东芝供应，4号机的反应堆又换为日立制作所供应。
通用电气的机组的建筑设计是由电气联结分享公司主导，其它机组的建筑设计则是由供应商自行负责。
鹿岛建设承包完成所有相关建造工程。
从2010年9月开始，3号机核燃料开始部分使用混合氧化燃料（总计32盒MOX燃料组件）1号机的沸水反应堆是于1967年7月建造完工。
于1971年3月26日开始正式进行工业发电。
原本计划于2011年3月26日终止运转。
但是，在2011年日本本州岛海域地震事件中，遭受严重损坏。
1号机设计能够抵挡尖峰地表加速度为0.18g(1.74m/s2)的地震，其响应谱建立于像1952年克恩县地震一类的地震。
在尖峰地表加速度为0.125g(1.22m/s2)长达30秒时间的1978年宫城县地震之后，所有机组又重新经过严格检验，但并没发现反应堆的关键零组件遭受任何损坏。
1976年4月2日，区域内发生火灾，但没有对外公开。
然而内部有人向田原总一朗告发，才让外界得知。
被举报后一个月，东京电力公司承认了这一事故。
1978年11月2日三号机发生日本首次的临界事故，不过该事故直到2007年3月22日才被披露。
1990年9月9日，3号机发生国际核事件分级表中的第二级事故。
因主蒸汽隔离阀停止针损坏，反应炉压力上升，引发“中子束过量”讯号，导致自动停止。
1998年2月22日，4号机于定期检查中，137根控制棒中的34根在50分钟间、全部被拔出25分之1(缺口约15cm)。
2011年3月11日，因受东北地方太平洋近海地震影响，核电站当天起停止运作，并多次发生爆炸，并定义为4级核灾变（1号机：3月12日、3号机：14日，2号机及4号机亦于15日传出爆炸声，其中4号机更于15日和16日两次发生火灾），此次事故称为福岛第一核电站事故。
2011年3月14日法国核能安全局（ASN）根据1至7的国际分级制，日本发生的核能事故可认定为第5级或第6级，与美国1979年的三哩岛事件相当。
2011年3月16日根据日本朝日新闻社的报道，国际原子能总署IAEA已经将此次日本福岛核灾定义为6级核灾变，仅次于当年俄国的切尔诺贝利事件，当时是被列为7级，不过若状况继续恶化，IAEA不排除将福岛核灾级数往上调。
目前福岛6座反应堆已岌岌可危。
东京电力表示、抢救3号反应堆为最高优先，次为4号反应堆。
4号15日上午爆炸，外墙裂出2个8m²破洞，造成置放废燃料棒的储水池曝露于大气中。
1号反应堆12日爆炸，堆心有熔毁情况，估计燃料棒70%受损。
2号反应堆15日爆炸，堆心亦有熔毁情况，燃料棒30%受损。
不过，东京电力表示，2号反应堆温度已趋稳定，堆内压力也已下降。
5号及6号反应堆15日出现温度微升，目前正灌水进入这2座反应堆中，以冷却降温。
福岛第一核电厂事故（日语：福島第一原子力発電所事故）是2011年3月11日日本宫城县东方外海发生矩震级规模9.0级大地震后所引起的一次核子事故，福岛第一核电厂因此次地震造成有堆芯熔毁危险的事故。
日本内阁官房长官枝野幸男向福岛第一核电站周边10千米内的居民发布紧急避难指示，要求他们紧急疏散，并要求3千米至10千米内居民处于准备状态。
他表示：“因为核反应堆无法进行冷却，为以防万一，希望大家紧急避难。
”接到指示后，福岛县发出通报，紧急疏散辐射半径20千米范围内的居民，撤离规模为14000人左右。
同时此事件也是人类史上第一次在沿海地区发生核电厂意外的事件，其相关的核污染(约当35000颗原子弹)对于整个太平洋及沿岸国家城市的影响仍待观察统计。
2011年日本地震的直接影响日本标准时间（JST）2011年3月11日14点46分，日本东北海岸发生9.0级地震。
在同一天，反应单元1，2和3号正在运转，4，5和6号早已停机做定期检查。
当地震被检测到时，反应单元1，2和3号执行了自动关机程序。
在反应堆关机后，发电功能即停止。
正常情况下，电站可以利用外部电源驱动冷却和控制系统，但是地震对电网造成大规模破坏。
紧急柴油发电机组虽然准确地启动，但是在15点41分突然中止运转，全部供给反应堆的交流电源即告失效。
虽然电站已经建有海水保护墙，但是接踵而至的海啸摧毁了保护墙，淹没了地势较低的柴油发电机组。
在柴油机组失效后，给控制系统供电的电池只能维持8小时。
在13小时内，其它电站运来了电池和移动发电机，但是连接移动发电机到水泵的工作直到3月12日15点4分还在继续。
通常情况下，发电机可以接到地下室的电源开关，但是当时地下室已被海啸淹没。
概述。