福岛第一核电站核污染事故的原因及其影响
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经 引起 了世 界 各 国 的 高度 关 注 。近 年 来 全 球 提 倡 低 碳 经 济 ， 电 站 作 为 一 种 最 好 的 低 碳 能 源 重 新 受 到 核
各 国政 府 的重视 ， 国也将 积极 发展 核 电。福 岛第一核 电站事 故对今 后 的核 电发展 有 什 么影响 ， 我 事故 为
壳 。三 哩 岛 事 故 是 由 于 二 回路 的水 泵 发 生 故 障 后 ， 回路 的事 故冷 却系 统 自动投 入 ， 因前 些 日 二 但
子 检 修 后 未 将 系 统 的 阀 门 打 开 ， 得 系 统 投 入 后 使
泄 漏 。３月 １ ２日机组 注人 海 水冷 却 ， 是 还 没有 但
系统 停止 运行 后水 温上 升 ， 大量 产 生 蒸 汽 。 由于
反应 堆燃 料 的包 壳 材料 是 锆 合 金 ， 高 温 下 与 水 在
蒸气 发生 了化 学 反应 产 生 大 量 的氢 气 ， 气 进 入 氢
反 应 堆 厂 房 因 集 聚 而 发 生 爆 炸 ， 剧 了 污 染 物 的 加
电站设 计 的停 堆能力 经 受地震 扔 发挥 了作 用 。地 震 后 电厂发 电 的设 备 都 停 下 来 了 ， 电网 也 没有 外
了 ， 组 应 急 柴 油 发 电 机 启 动 运 行 后 又 遭 遇 海 啸 机
站 三次 事故 的起 因不 一样 ， 反应 堆堆 型不 一样 ， 各 具 特点 。 比较三 次 事 故 发 生 的 原 因 ， 中接 受 教 从 训， 对世 界各 国今 后发 展核 电非 常有 必要 。
的 内 容 报 道 很 少 ， 此 只 能 根 据 媒 体 报 道 结 合 我 因
却， 目前 情 况 有 所 缓 和 ， 可 能还 会 出现 许 多 问 但
题 ， 果 还很难 预 料 。 后 记 者 ： 史 上 发 生过 切 尔诺 贝利 、 哩 岛严 重 历 三
们 的知识 ， 进 行 分 析 。根 据 报 道 ， ０ １年 在 ３ 来 ２１
１ ７ 年 发 生 的 三 哩 岛 事 故 ， 作 者 的 失 误 是 ９９ 操 主 要 原 因 ， 计 也 有 缺 陷 。 三 哩 岛 核 电 站 采 用 的 设 是压水 反 应堆 ， 应 堆把 水 当作冷 却 剂和慢 化剂 ， 反
袭 击 ， 急 电源 遭 到 损坏 ， 流 电源 全部 丧失 ， 应 交 堆 芯失 去 冷却 ， 余热 无法 导 出 ， 反应 堆 内部 温度 和压
力 急 剧 上 升 ， 得 不 通 过 打 开 阀 门 泄 压 ， 量 放 射 不 大 性 物 质 排 放 到 了 外 界 。 另 外 ， 燃 料 水 池 在 冷 却 乏
压水反 应 堆有 ３道屏 障用 来 防 止 核 泄漏 ， 中包 其 括核燃 料及 其 金 属包 壳 、 应 堆 压 力 容 器 和安 全 反
什 么会发 生 ， 这 个 事故 中可 以得到 什 么教训 ， 是 大 家特 别是 能 源界 关心 的 。为此本 刊 专访 了上海核 从 都 工程 设 计研 究院 前 总工程 师蔡剑 平 。蔡 剑平 是 资深 的核 电专 家 ， 长期 从 事核 电工程 设计 和 建设 工作 ， 对 核 电的安 全有 非 常深刻 的 了解 。 记者 ： ３月 １ １日下 午地震 发 生之后 福 岛 第一
月 １ 日下 午 地 震 发 生 之 后 ， 岛 第 一 核 电 站 １ １ 福 号、 ２号 、 机 组 在 第 一 时 间 自动 停 堆 ， 说 明 核 ３号 这
的核 污 染事件 ， 这 两次事 故相 比 ， 岛第一核 电 和 福
站事 故有 什 么不 同？ 蔡 剑 平 ： 尔 诺 贝 利 、 哩 岛 和 福 岛第 一 核 电 切 三
岛第 一核 电站安 全 壳 内 没有 消氢 系统 ， 电站 内 核
打开 ， 出一 回路 部分 冷却 剂 。然 而 ， 排 当反 应堆 内 压力 下 降至正 常 时 ， 压 阀 由于 故 障未 能 自动 回 卸 座 ， 成堆 芯冷 却 剂继续 外 流 ， 力 降至正 常值 以 造 压 下 ， 是应 急堆 芯冷 却 系统 自动投 入 ， 操 纵员未 于 但
岛 第 一 核 电站 几 个 机 组 虽 说 已经 采 用 注 水 方 法 冷
蔡 剑 平 ： 次 日本 大 地 震 的 消 息 大 部 分 来 自 此
媒体 的 报道 ， 日本 政 府 和东 京 电力 公 司 的 官方 报 道迟 缓 而且报 道 的 内容 不 多 ， 别 是技 术 层 面上 特
完 全 度 过 危 机 。 应 当 说 这 次 事 故 中 堆 芯 燃 料 失 去
二 回路 仍断水 。在此 情况 下 ， 应堆 温度 、 反 压力 升
高 ， 一 定 程 度 后 反 应 堆 自动 停 堆 ， 压 阀 也 自动 到 卸
冷 却及 氢气 爆炸 是致 命 的 。 目前 的压水 堆核 电站 设 置有 氢气 消除 系统 ， 或者 采用 氢气 复合 器 ， 或者 采 用点火 器 ， 防止 浓 度 增 加 发 生燃 烧 或 爆 炸 。福
核 电站 遭 到 严 重 破 坏 ， 认 为 导 致 破 坏 的 关 键 原 您
因是 什 么 ？
发 生 氢 气 爆 炸 ， 坏 是 比较 大 一 点 ， 破 ４号 乏 燃 料 池
也 遭 到 破 坏 ， 过 ４号 、 不 ５号 和 ６号 正 好 在 停 堆 检
修， 因为 停运 ， 余 热 量 比较 少 ， 况 稍好 些 。福 剩 情
第 ３ ２卷 第 ２期
２１ 年 ４ ０１ 月
电 力 与 能 源
１１ ０
福 岛第 一 核 电站 核 污 染事 故 的 原 因及 其 影 响
本 刊 记 者 与 上 海 核 工 程 设 计 研 究 院 前 总 工 程 师 蔡 剑 平 访 谈
２ １ 年 ３月 ｌ ０１ １日下 午 日本 发 生强地 震 ， 岛第一核 电站遭 到严 重破 坏 导 致放 射 性物 质 的 泄漏 ， 福 已
各 国政 府 的重视 ， 国也将 积极 发展 核 电。福 岛第一核 电站事 故对今 后 的核 电发展 有 什 么影响 ， 我 事故 为
壳 。三 哩 岛 事 故 是 由 于 二 回路 的水 泵 发 生 故 障 后 ， 回路 的事 故冷 却系 统 自动投 入 ， 因前 些 日 二 但
子 检 修 后 未 将 系 统 的 阀 门 打 开 ， 得 系 统 投 入 后 使
泄 漏 。３月 １ ２日机组 注人 海 水冷 却 ， 是 还 没有 但
系统 停止 运行 后水 温上 升 ， 大量 产 生 蒸 汽 。 由于
反应 堆燃 料 的包 壳 材料 是 锆 合 金 ， 高 温 下 与 水 在
蒸气 发生 了化 学 反应 产 生 大 量 的氢 气 ， 气 进 入 氢
反 应 堆 厂 房 因 集 聚 而 发 生 爆 炸 ， 剧 了 污 染 物 的 加
电站设 计 的停 堆能力 经 受地震 扔 发挥 了作 用 。地 震 后 电厂发 电 的设 备 都 停 下 来 了 ， 电网 也 没有 外
了 ， 组 应 急 柴 油 发 电 机 启 动 运 行 后 又 遭 遇 海 啸 机
站 三次 事故 的起 因不 一样 ， 反应 堆堆 型不 一样 ， 各 具 特点 。 比较三 次 事 故 发 生 的 原 因 ， 中接 受 教 从 训， 对世 界各 国今 后发 展核 电非 常有 必要 。
的 内 容 报 道 很 少 ， 此 只 能 根 据 媒 体 报 道 结 合 我 因
却， 目前 情 况 有 所 缓 和 ， 可 能还 会 出现 许 多 问 但
题 ， 果 还很难 预 料 。 后 记 者 ： 史 上 发 生过 切 尔诺 贝利 、 哩 岛严 重 历 三
们 的知识 ， 进 行 分 析 。根 据 报 道 ， ０ １年 在 ３ 来 ２１
１ ７ 年 发 生 的 三 哩 岛 事 故 ， 作 者 的 失 误 是 ９９ 操 主 要 原 因 ， 计 也 有 缺 陷 。 三 哩 岛 核 电 站 采 用 的 设 是压水 反 应堆 ， 应 堆把 水 当作冷 却 剂和慢 化剂 ， 反
袭 击 ， 急 电源 遭 到 损坏 ， 流 电源 全部 丧失 ， 应 交 堆 芯失 去 冷却 ， 余热 无法 导 出 ， 反应 堆 内部 温度 和压
力 急 剧 上 升 ， 得 不 通 过 打 开 阀 门 泄 压 ， 量 放 射 不 大 性 物 质 排 放 到 了 外 界 。 另 外 ， 燃 料 水 池 在 冷 却 乏
压水反 应 堆有 ３道屏 障用 来 防 止 核 泄漏 ， 中包 其 括核燃 料及 其 金 属包 壳 、 应 堆 压 力 容 器 和安 全 反
什 么会发 生 ， 这 个 事故 中可 以得到 什 么教训 ， 是 大 家特 别是 能 源界 关心 的 。为此本 刊 专访 了上海核 从 都 工程 设 计研 究院 前 总工程 师蔡剑 平 。蔡 剑平 是 资深 的核 电专 家 ， 长期 从 事核 电工程 设计 和 建设 工作 ， 对 核 电的安 全有 非 常深刻 的 了解 。 记者 ： ３月 １ １日下 午地震 发 生之后 福 岛 第一
月 １ 日下 午 地 震 发 生 之 后 ， 岛 第 一 核 电 站 １ １ 福 号、 ２号 、 机 组 在 第 一 时 间 自动 停 堆 ， 说 明 核 ３号 这
的核 污 染事件 ， 这 两次事 故相 比 ， 岛第一核 电 和 福
站事 故有 什 么不 同？ 蔡 剑 平 ： 尔 诺 贝 利 、 哩 岛 和 福 岛第 一 核 电 切 三
岛第 一核 电站安 全 壳 内 没有 消氢 系统 ， 电站 内 核
打开 ， 出一 回路 部分 冷却 剂 。然 而 ， 排 当反 应堆 内 压力 下 降至正 常 时 ， 压 阀 由于 故 障未 能 自动 回 卸 座 ， 成堆 芯冷 却 剂继续 外 流 ， 力 降至正 常值 以 造 压 下 ， 是应 急堆 芯冷 却 系统 自动投 入 ， 操 纵员未 于 但
岛 第 一 核 电站 几 个 机 组 虽 说 已经 采 用 注 水 方 法 冷
蔡 剑 平 ： 次 日本 大 地 震 的 消 息 大 部 分 来 自 此
媒体 的 报道 ， 日本 政 府 和东 京 电力 公 司 的 官方 报 道迟 缓 而且报 道 的 内容 不 多 ， 别 是技 术 层 面上 特
完 全 度 过 危 机 。 应 当 说 这 次 事 故 中 堆 芯 燃 料 失 去
二 回路 仍断水 。在此 情况 下 ， 应堆 温度 、 反 压力 升
高 ， 一 定 程 度 后 反 应 堆 自动 停 堆 ， 压 阀 也 自动 到 卸
冷 却及 氢气 爆炸 是致 命 的 。 目前 的压水 堆核 电站 设 置有 氢气 消除 系统 ， 或者 采用 氢气 复合 器 ， 或者 采 用点火 器 ， 防止 浓 度 增 加 发 生燃 烧 或 爆 炸 。福
核 电站 遭 到 严 重 破 坏 ， 认 为 导 致 破 坏 的 关 键 原 您
因是 什 么 ？
发 生 氢 气 爆 炸 ， 坏 是 比较 大 一 点 ， 破 ４号 乏 燃 料 池
也 遭 到 破 坏 ， 过 ４号 、 不 ５号 和 ６号 正 好 在 停 堆 检
修， 因为 停运 ， 余 热 量 比较 少 ， 况 稍好 些 。福 剩 情
第 ３ ２卷 第 ２期
２１ 年 ４ ０１ 月
电 力 与 能 源
１１ ０
福 岛第 一 核 电站 核 污 染事 故 的 原 因及 其 影 响
本 刊 记 者 与 上 海 核 工 程 设 计 研 究 院 前 总 工 程 师 蔡 剑 平 访 谈
２ １ 年 ３月 ｌ ０１ １日下 午 日本 发 生强地 震 ， 岛第一核 电站遭 到严 重破 坏 导 致放 射 性物 质 的 泄漏 ， 福 已