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2011-04-12

【转贴】关注日本福岛核电厂

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 11:57 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13

发表日期：2011-3-13 13:06:00

北京时间2011年3月11日13点46分，日本附近海域发生里氏8.8级地震，并引发强烈海啸。

地震和海啸给日本各核电厂的运行带来了不同的影响，目前看，影响最严重的是日本福岛核电厂。

由于各种新闻信息来源不同，对核电专业术语的翻译和领会也混乱，这些信息有的语焉不详，有的前后矛盾，给关注地震和核电厂事故风险的朋友，造成了一些混乱。
　　
　　核电厂事故是个复杂的过程，事故对策与处理也涉及多学科多专业的知识，更需要准确和实时的电厂信息，因此很多专家在信息不明的情况下，也无法对这个事故进行准确的解读和预测。
　　
　　我个人很反感，把天灾当成一个令人兴奋的秀场，去展示口才或者宣泄愤怒。本来不想开贴，但看到有些朋友很关注这次核事故，我就把自己通过各种渠道了解的一些信息整理一下，贴在这里。
　　
　　才疏学浅，必有错漏，欢迎指正。

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qhhu226

楼主 2011-4-12 10:56:27 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 11:57 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13

　回复日期：2011-03-13　13:20:46　

　　日本东京电力公司（TEPCO），拥有3个核电厂，17座反应堆，其中在福岛县，有2个核电厂，分别为福岛Daiichi核电厂，和福岛Daini核电厂。
　　
　　我们所说的福岛第一核电厂，应该就是福岛Daiichi核电厂；福岛第二核电厂，应该就是福岛Daini核电厂。
　　
　　这两座核电厂的基本数据可以看下图：
　　
　　

qhhu226

楼主 2011-4-12 10:58:30 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 11:59 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　13:28:55　

　　从图中可以看出，福岛第一核电厂，现役核电机组有6个，福岛第二核电厂，现役机组4个，都是沸水堆堆型（BWR），属于第二代核电技术。
　　
　　日本监管核安全的政府机构是日本经济产业省下的“原子力安全保安院”（NISA），类似我国环保总局下的核安全局。管理世界原子能合作的组织是国际原子能机构（IAEA）。
　　
　　下面我根据这些机构的一些信息，加上自己的一些个人理解，把这次事故的过程回顾一下。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:01:02 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:01 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　13:42:36　

　　由于日本机构发布的信息，是以日本当地时间为准，所以下面出现的时间，没有特殊说明，都是日本当地时间。
　　
　　2011年3月11日午后2点46分，地震发生。
　　
　　地震发生时，日本东北部共有3座核电厂运行，福岛第一核电厂和福岛第二核电厂受到严重影响。
　　
　　福岛Daiichi核电厂（第一核电厂），此时1号机组、2号机组和3号机组正在运行，地震后立即自动停堆。4号，5号和6号机组，正在例行的停堆维护中。
　　
　　福岛Daini核电厂（第二核电厂），此时四个机组都在正常运行，地震后立即自动停堆。
　　
　　可以看出，地震发生时，福岛正在发电运行的核电机组共有7个，例行维护的机组有3个，对地震的响应都是及时和正常的。

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　13:48:25　

　　地震发生后，NISA立即组织成立了应急预备指挥部，可以说响应非常迅速。
　　
　　然而，在福岛第一核电厂，发生了一个事件，两路厂外电源中的一路发生故障，导致应急柴油发电机启动。
　　
　　正是这个事件，导致了以后的一系列严重后果。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:02:20 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:02 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　13:54:07　

　　我要稍微解释一下，核电厂的电力系统。
　　
　　核电厂虽然是个发电厂，但它自己的正常运行，也依赖于可靠的电力供应。因为在核电厂，很多设备，比如泵，各种通风系统，仪器仪表系统，都需要持续的电力供应。
　　
　　因此，在核电厂设置了多路电源，根据不同的电压，设置了电力母线，以确保各个系统和设备的供电。
　　
　　核电厂电力供应，可以分为厂外电，厂内电，应急柴油发电机，蓄电池。这些电力电源，都是多路独立的，以尽可能保证电力供应。
　　
　　如果全部交流电源丧失，是非常严重的核电事故，称为“全厂断电”。这是可能导致堆芯损坏的核电厂严重事故的一个主要起因事件。

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　13:55:06　

　　不好意思，老婆催我去存钱，我过2个小时再回来继续写。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:03:37 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:03 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　16:39:40　

　　在核电厂正常运行时，反应堆产生蒸汽，驱动汽轮机，带动发电机发电。此时核电厂的电气设备，可以使用自己发的电。
　　
　　地震后，福岛电厂立即停堆，汽轮机也立即停止，发电也就停止了。这样，福岛电厂就需要依靠厂外电源，也就是外电网向电气设备供电。
　　
　　一般说来，核电厂拥有至少2路独立的外电网，比如停堆后应该立即接入的500KV的输电线，如果这个电网故障，那么就应该转而用220KV的备用外电网供电。
　　
　　但在地震后NISA提供的信息，福岛电厂的这两路外电网中的一路出现故障，这样，就启动了应急柴油发电机，作为最后的交流供电保障。
　　
　　这里有一点疑惑的是，为什么两路外电网的一路故障，就必须启动应急柴油发电机。
　　
　　我猜测，福岛电厂的所谓两路独立的厂外电，只有一路是由外电网供电，而另外一路，很有可能是相邻机组供电。意思就是，如果1号机组停堆，而2号机组和3号机组正常发电，那么2号机组和3号机组，可以作为1号机组的外电，给1号机组供电。
　　
　　不幸的是，由于地震，3个正常发电的机组全部立即停堆，停止发电。这样，所有机组的厂内电，和厂外电，就同时失去了。
　　
　　至少在此处有一个遗憾，那就是福岛电厂的厂外电系统，过于单一，以及过于互相依赖。以至于当地震这样的极端事件发生时，一下子所有机组都失去了厂外电和厂内电。
　　
　　这样，唯一可以提供交流电的设施，就只剩下应急柴油发电机了。它们将给电厂应急运行时，最需要的，跟安全直接相关的重要系统供应电源。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:04:44 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:05 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　16:50:58　

　　核电厂的应急柴油发电机，是安全等级非常高的重要安全设备。
　　
　　它们的设计要求很高。而且定期进行启动试验。以确保当需要时，它们能够在极短的时间，一般在几秒钟以内，就立即启动成功。
　　
　　它们的启动，一般是交流母线低电压信号触发，紧急时，也可以手动启动。
　　
　　应急柴油发电机一般储存有可以维持额定功率至少几天的燃料，启动所需的压缩空气，也能保持连续启动几次，而不会失效。
　　
　　为了增加应急柴油发电机组的可靠性，除了高等级的设计，严格的检测维护以外，还规定，在紧急时，各相邻机组可以互相支援。也就是说，如果1号机组的应急柴油发电机不能正常运行，那么2号机组，3号机组，它们的应急柴油发电机，可以向故障的机组供电。
　　
　　至少在地震后的很短时间内，福岛电厂的3个机组的应急柴油发电机，是正常启动了，也正常地向3个机组供电了。在这个时候，电厂的一切运行都还在正常范围内。只不过因为厂内电厂外电都失去，应急柴油发电机启动，这属于一个需要报告的事件。

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　17:03:31　

　　然而到了日本当地时间，3月11日下午3点41分，也就是地震后大约55分钟时，福岛一号电厂的应急柴油发电机全部故障了。
　　
　　我不知道这到底是什么原因引起的，也不清楚到底福岛电厂6个机组，到底有多少台应急柴油发电机。但是，我们过去计算时，几乎不可能发生的事件，确实发生了，一个核电厂的全部机组的全部交流电源，都丧失了。
　　
　　这就是所谓的全厂断电，当然，严格说来，应该是丧失全部交流电。
　　
　　这是一个非常严重的事件了，根据运行规程，以及各国核安全法规，发生这样的事件，就必须进入核应急状态。
　　
　　无论怎么回想，这都是一个非常不可思议的事情。所以很多核电专家，在央视接受访谈时，都觉得匪夷所思。以至于有些专家误以为这些应急柴油发电机是没有启动成功。事实情况是，这些应急柴油发电机启动成功了，而且正常运行了大约50多分钟，然后同时，坏了。
　　
　　我只能推测，这些应急柴油发电机同时故障，是跟一个事件有关。
　　
　　那就是在地震后约一个小时内，抵达福岛海岸的大海啸。可能正是由于这个巨大的海浪，破坏了福岛一号核电厂内，唯一仅剩的交流供电，那些本来安全可靠，而且严格维护的应急柴油发电机。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:06:04 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:06 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　17:42:35　

　　福岛一号电厂发生全厂断电的1分钟之后，福岛电厂立即向日本原子力安全保安院报告，依照日本《核事件应急特别措施法》第10条第1款的规定，宣布福岛一号电厂，进入一级核应急状态。
　　
　　同时，根据此法，福岛电厂向日本产经省，福岛市政府，Okuma镇政府，Futaba镇政府，以及相关组织机构，通报福岛一号电厂进入一级核应急状态。
　　
　　我们可以认为，日本当地时间2011年3月11日下午3点41分，福岛一号电厂全厂断电，是这次福岛电厂严重事故的开始时间。因为从这个时刻起，福岛电厂已经突破了核安全上的所谓“单一故障准则”。这个准则要求核电厂在任何单一故障下，所有安全功能都必须能够维持。但是全厂断电，丧失全部交流电源，就意味着同时有多个安全功能或者丧失，或者受到威胁。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:07:38 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:08 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　18:16:04　

　　核电厂的安全，是由一些关键的安全功能维系的。这些涉及到比较复杂的核电厂系统，以及控制保护等。
　　
　　我们可以用一个不太形象的比喻来说明这些关键安全功能。
　　
　　炉子上有一个3层高压锅，里面煮着臭豆腐。
　　
　　现在的目标是，让这个锅尽快地变冷，还不能把盖子随便打开，让臭豆腐的臭气飘出来。
　　
　　所以，第一个动作，就是关火，在核电厂中叫停堆，也就是终止反应堆的裂变反应。在核电厂中，是由停堆棒插入堆芯来实现的。这些棒子是强中子吸收体，可以迅速破坏反应堆的中子平衡，让反应堆的链式反应不能维持。
　　
　　不过核电厂的炉子，也就是那个反应堆，是一个古怪的炉子。它即使关掉了，还保持一个大约百分之6满功率的小火苗。其中长期保持的主要是衰变热。反正大家只要有这样一个认识就可以了，反应堆这个炉子，短期内是关不死的，它有个小热源，一直在那里加热。
　　
　　另外，就像即使关了火，你也不敢去摸煤气炉子的炉芯以及高压锅一样，那里还保持较高的温度。在核电厂内也是这样，有大量的材料和热水，储存了很多热量，还需要传递出去。
　　
　　所以，第二个主要的安全功能，就是必须维持一定的冷却能力，把反应堆堆芯的热量，传递到环境中。
　　
　　第三个，也是最重要的安全功能，就是那个高压锅，必须完整密闭，把臭豆腐的臭气包在里面，别放出来。在核电厂，放射性物质是由3个基本屏障来包容的。大家可以想象成3层的高压锅，最里面一层，是燃料包壳，中间一层，是反应堆冷却剂系统（压力边界），最外面一层，是安全壳。
　　
　　这3个主要安全功能，不是互相独立的，而是互相影响的。只有完整地实现这3个主要的安全功能，关火，排热，保持锅子密闭，核电厂安全就可以基本保证了。
　　
　　但大家一定要记住，这些安全功能，都有一个先决条件，那就是，要用电，否则泵不转，仪表没信号，控制没电源，那就根本什么都谈不上了。
　　
　　所以在日本当地时间2011年3月11日下午3点41分，当福岛1号电厂发生全厂断电时，这些主要的安全功能，都受到了威胁，或者即将受到威胁。
　　
　　这就是核电厂全厂断电事故，非常麻烦，而且威胁很大的原因。也是现代核电厂，极端重视电源安全的原因。因为供电，是核电厂维持安全功能的基础。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:08:42 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:09 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　18:41:35　

　　福岛一号核电厂的运行人员，在依法向上级报告，通知相关人员，准备一级核应急的同时，还立即开始做两个工作，其一是检查应急柴油发电机故障的原因，积极恢复这些发电机；其二是监测全厂内关键点的辐射剂量，尤其是乏汽排放管的放射性，因为这个排放管，是沸水堆电厂运行时，与环境之间最主要的物质交换通道。
　　
　　监测结果表明，与平时数据相比，没有明显变化。这证明，在发生全厂断电时，福岛电厂没有放射性泄漏。安全虽然受到威胁，但还保持着。
　　
　　在东京电力公司的网站上，可以查到福岛一号电厂主要放射性监测点的数据，即时的和历史的。
　　
　　从这个数据表明，从3月11日下午2点46分地震开始，到3月12日凌晨4点，整个福岛一号电厂的放射性水平，都无明显变化，与平时水平相当。
　　
　　也就是说，在地震后的13个小时内，那个三层高压锅都完好无损，没有放射性泄漏。
　　
　　然而，从3月12日凌晨4点开始，到了4点40分，这个数据就发生了显著的变化，大约增大了10倍。
　　
　　在这13个小时里，到底发生了什么？为什么从4点开始，放射性水平就开始显著上升？
　　
　　吃了饭再说。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:10:49 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:11 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　19:45:28　

　　抱歉，目前我正在整理这些资料和新闻，希望梳理出一个比较清晰的过程。所以暂时不回复，只发贴。等我整理完了，再参与讨论。

作者：圣殿骑士13

　回复日期：2011-03-13　20:45:12　

　　终于找到了一个福岛核电厂1号机组的反应堆建筑示意图。
　　
　　福岛电厂1号机组的安全壳，属于GE公司设计的MARK-I型安全壳。与我国压水堆普遍采用的大型干式安全壳有明显的不同。
　　

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:12:58 使用道具

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:14:54 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:15 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　21:41:41　

　　发生爆炸的就是这个倒霉蛋。
　　
　　照片显示，爆炸使得这个建筑的顶部三分之一解体。用于反应堆更换燃料的顶部吊车，以及乏燃料水池，都暴露在外了。
　　
　　不过，最核心的部分，也就是反应堆建筑，仍然保持完好。反应堆建筑主要包括两部分，干井和湿井。
　　
　　干井，就是中间那个像一个灯泡一样的结构，它是钢制的，大概30米高，4厘米厚。灯泡的中间，那个长长的圆柱形，就是反应堆压力容器，这个容器内部包含着反应堆的堆芯，主要由燃料棒，控制棒，各种堆芯测量探头等等组成。
　　
　　核电厂的燃料棒，有点像一包奥利奥饼干，外包装是锆合金，里面一个一个罗列在一起的黑色夹心饼干，就是二氧化铀燃料芯块。
　　
　　电厂在运行一段时间后，铀材料裂变，会产生很多副产品，裂变产物，这些裂变产物带有强烈的放射性，是核电厂放射性风险的主要来源之一。
　　
　　因此，拿耐高温，耐氧化，抗辐射，也不怎么干扰反应堆中子活动的锆金属，做了一个密闭的壳，把这些裂变产物，包裹在里面。
　　
　　大家可能还记得3层高压锅的说法，锆合金燃料包壳，是第一层；上图中间的圆柱子（反应堆压力容器），是第二层；那个钢灯泡，以及外面的混凝土大房子，是第三层。
　　
　　至于湿井，就是底下那个像个救生圈一样的环形建筑，这个大救生圈直径大概5米多，里面装了4000吨的水。救生圈和钢灯泡，中间有很粗的通风管相连。如果发生事故，钢灯泡压力过高，或者里面有高放射性，高压就会驱动钢灯泡里的蒸汽混合物，进入到救生圈，被里面的水冷却和清洗。
　　
　　从福岛一号核电厂1号机组发生氢气爆炸后的照片，以及各种信息来分析，估计钢灯泡，救生圈，以及里面的那个圆柱子都完好。只是屋顶被掀掉了，它们晒太阳了。可以认为，福岛一号电厂1号机组的安全壳的主体结构和功能，都保持完好。
　　
　　日语中，这种安全壳大概不叫安全壳，叫个什么“格纳容器”，有些网友不太明白，或者有些人见惯了我国压水堆的大型干式安全壳，而不熟悉沸水堆的MARK安全壳，就误以为这种核电厂，和切尔诺贝利一样，没有安全壳，因而非常不安全。这是误导，很不负责。
　　

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:16:02 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:16 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　22:22:47　

　　沸水堆和压水堆不同的地方有很多，沸水堆的应急安全设施也有显著的不同。
　　
　　在3月11日下午3点41分发生丧失全部交流电之后，3个机组的主要安全功能状态是这样的：
　　
　　都已经实现停堆，也就是裂变终止，热源主要是衰变热和储热。
　　
　　堆芯冷却和注水，由堆芯隔离冷却系统（RCICS）来执行。
　　
　　三层屏障完好。几个主要的放射性监测点，未发现放射性异常。
　　
　　
　　
　　这里需要特别说明的就是沸水堆的堆芯隔离冷却系统，这个系统是沸水堆特有的。因为沸水堆是直接用压力容器产生蒸汽，在顶部通过汽水分离，产生高温高压的干蒸汽，就可以驱动汽轮机发电。而在压水堆，一回路的水用来加热二回路的水，在蒸汽发生器里产生蒸汽，然后再驱动汽轮机发电。
　　
　　如果沸水堆电厂是在满功率发电，那么燃料产生的裂变能，传导给燃料包壳，然后加热流过燃料表面的水，沸腾产生蒸汽。
　　
　　如果压水堆电厂是在满功率发电，那么燃料产生的裂变能，传导给燃料包壳，然后加热流过燃料表面的水，但是不允许沸腾产生蒸汽，而是加压，使得这些水不能沸腾。压力高，沸点高。
　　
　　所以，压水堆才是真正意义上的高压锅。而沸水堆，是一个水壶，当然压力也不低。这就是这两种反应堆，得名的由来。
　　

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:17:01 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:17 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　22:39:36　

　　在一般情况下，如果停堆，那么反应堆的堆芯产热，就立即从百分之百满功率，变成了约为百分之6满功率的衰变热。这个值是个大概值，实际值是由功率运行的水平和时间，以及停堆后时间，来决定的。
　　
　　排除这部分热量，是把蒸汽绕过平时发电时的汽轮机，直接排到冷凝器中。
　　
　　这就类似平常一个精力充沛的人（蒸汽），去上班（汽轮机做功），累得半死（乏蒸汽），回家睡觉（冷凝器）。而停堆的时候，就像一个放假的人，直接睡觉（冷凝器），不用去工作了（汽轮机）。
　　
　　这是我们说的正常停堆的状况。
　　
　　然而不幸的是，这套系统，要实现水循环，必须要依赖一个给水泵，把冷凝水箱中的水，泵入堆芯，再次加热产生蒸汽。而这个给水泵，一般是电动泵。
　　
　　在福岛一号电厂，由于丧失了全部交流电，那个电动给水泵完蛋了。所以，这套冷却堆芯，同时向堆芯给水的系统，丧失了功能。
　　
　　所以，现在不得不依靠另外一套系统，来实现堆芯冷却和堆芯注水，这就是用蒸汽驱动，而不是电驱动的，堆芯隔离冷却系统（RCICS）。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:18:50 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:19 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　22:44:15　

　　堆芯隔离冷却系统（RCICS）的简图如下：
　　
　　

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:20:34 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:21 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　22:50:33　

　　这个系统最重要的动力源，是右边那个蒸汽驱动的汽轮机，带动一个水泵。
　　
　　蒸汽在堆芯产生，经过顶部的汽水分离器，进入主蒸汽管线，然后驱动这个汽轮机，带动水泵，把最右边顶上的冷凝水箱的水，注入到堆芯中。
　　
　　如果冷凝水箱的水用完，通过阀门切换管线，可以使用前面说过的那个救生圈里面的4000吨水，继续向堆芯注入冷水，来实现堆芯冷却，并维持堆芯水位。
　　
　　这个系统不需要用交流电，只要有正常的仪器控制电源，就可以实现正常功能。它大约在停堆15分钟后，就可以保证堆芯产生的蒸汽，与补充到堆芯的给水，大致相等。这就维持了堆芯的冷却和水位。

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　22:55:10　

　　那个雨滴在路上，你如果要给这个事故下结论，可以自己开个楼，我对日本政治不感兴趣，也不关心东电的企业道德，我只想自己整理一下这个事故的过程，我们自己能从中吸取什么教训。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:22:47 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:23 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　23:16:12　

　　除了这套堆芯隔离冷却系统以外，在核电厂，一般还设置有一个重要的安全系统，叫做应急堆芯冷却系统（ECCS）。根据不同的压力范围，应急堆芯冷却又包括高压冷却剂注射系统（HPCIS）和低压冷却剂注射系统（LPCIS）。
　　
　　这两套系统可以在不同的压力范围内，向堆芯注水，冷却堆芯，并维持堆芯水位。
　　
　　除此以外，在沸水堆，还设置了堆芯喷淋冷却系统，也可以冷却堆芯，补充堆芯水位。
　　
　　当堆芯温度压力都降低到较低时，还有余热排除系统，可以继续排除堆芯剩余热量。
　　
　　可以看到，在沸水堆，设计有5套系统，在不同的工况下，不同的温度压力条件下，使用不同的动力源，利用多种水源，实现堆芯的冷却和补充水位。
　　
　　而且，这些系统都不是单一的，而是至少设置有两路完全独立的系统，来完成同一个功能，更增加了核电厂抵御故障，应对事故的能力。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:24:42 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:25 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　23:21:14　

　　现在的问题就是，在福岛1号电厂，3月11日下午3点41分发生丧失全部交流电之后，为什么这些系统都没有起到正常的作用，以至于最终发生了堆芯裸露，堆芯损坏，安全壳超压，不得不采取安全壳通风，将放射性蒸汽，释放到了环境中。
　　
　　由于目前信息仍不明确，所以不想过早对这个事故下结论。
　　
　　还是继续根据时间，来说明福岛核电厂的后续情况。

作者：圣殿骑士13

　回复日期：2011-03-13　23:37:49　

　　这是日本原子能安全保安院（NISA）发布的3月11日主要流程信息，虽然是日语，但基本上汉字居多，大概意思看得明白。
　　
　　【3月11日】
　　１４：４６　地震発生と同時に原子力安全・保安院に災害対策本部設置
　　１５：４２　福島第一原子力発電所にて原子力災害対策特別措置法第１０条通報
　　１６：３６　福島第一原子力発電所１、２号機にて事業者が同法第１５条事象
　　発生判断（１６：４５通報）
　　１８：０８　福島第二原子力発電所１号機にて原子力災害対策特別措置法
　　第１０条通報
　　１８：３３　福島第二原子力発電所１、２、４号機にて原子力災害対策特別措
　　置法第１０条通報
　　１９：０３　緊急事態宣言（政府原子力災害対策本部及び同現地対策本部設置）
　　２０：５０　福島県対策本部は、福島第一原子力発電所１号機の半径２ｋｍの
　　住人に避難指示を出した。（２ｋｍ以内の住人は１８６４人）
　　２１：２３　内閣総理大臣より、福島県知事、大熊町長及び双葉町長に対し、東京電力(株)福島第一原子力発電所で発生した事故に関し、原子力災害対策特別措置法第１５条第３項の規定に基づく指示を出した。
　　・福島第一原子力発電所１号機から半径３ｋｍ圏内の住民に対する避難指示。
　　・福島第一原子力発電所１号機から半径１０ｋｍ圏内の住民に対する屋内待避指示。
　　２４：００　池田経済産業副大臣現地対策本部到着

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:26:37 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:27 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　23:38:56　

　　【3月12日】
　　５：２２　福島第二原子力発電所１号機にて原子力災害対策特別措置法第１５条通報
　　５：３２　福島第二原子力発電所２号機にて原子力災害対策特別措置法第１５条通報
　　５：４４　総理指示により福島第一原子力発電所の１０ｋｍ圏内に避難指示
　　６：０７　福島第二原子力発電所４号機にて原子力災害対策特別措置法第１５条通報
　　６：５０　原子炉等規制法第６４条第３項の規定に基づき、福島第一原子力発電所第１号機及び第２号機に設置された原子炉格納容器内の圧力を抑制することを命じた。
　　７：４５　内閣総理大臣より、福島県知事、広野町長、楢葉町長、富岡町長及び大熊町長に対し、東京電力(株)福島第二原子力発電所で発生した事故に関し、原子力災害対策特別措置法第１５条第３項の規定に基づく指示を出した。
　　・福島第二原子力発電所から半径３ｋｍ圏内の住民に対する避難指示。
　　・福島第二原子力発電所から半径１０ｋｍ圏内の住民に対する屋内待避指示。
　　１７：００　福島第一原子力発電所の放射線量の値が制限値を超えたため、原子力災害対策特別措置法第１５条通報
　　１７：３９　内閣総理大臣が福島第二原子力発電所の避難区域
　　・福島第二原子力発電所から半径１０ｋｍ圏内の住民に対する避難を指示。
　　１８：２５　内閣総理大臣が福島第一原子力発電所の避難区域
　　・福島第一原子力発電所から半径２０ｋｍ圏内の住民に対する避難を指示。
　　１９：５５　福島第一原子力発電所1号機の海水注入について総理指示
　　２０：０５　総理指示を踏まえ、原子炉等規制法第６４条第３項の規定に基づき、福島第一原子力発電所第１号機の海水注入等を命じた。
　　２０：２０福島第一原子力発電所１号機の海水注入を開始
　　

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-13　23:40:07　

　　【3月13日】
　　５：３８　福島第一原子力発電所３号機の全注水機能喪失のため、原子力災害対策特別措置法第１５条に基づく特定事象と判断した旨の通報受信。
　　当該サイトについて、東京電力において現在、電源及び注水機能の回復と、ベントのための作業を実施中。
　　９：０８福島第一原子力発電所３号機の圧力抑制及び真水注入を開始
　　９：２０福島第一原子力発電所３号機の耐圧ベント弁開放
　　９：３０福島県知事、大熊町長、双葉町長、富岡町長、浪江町長に対し、原子力災害対策特別措置法に基づき、放射能除染スクリーニングの内容について指示
　　９：３８　福島第一原子力発電所１号機にて原子力災害対策特別措置法第１５条通報
　　１３：０９　女川原子力発電所にて原子力災害対策特別措置法第１０条通報
　　１３：１２　福島第一原子力発電所３号機の注入を真水から海水に切り替え
　　１４：２５　福島第一原子力発電所にて原子力災害対策特別措置法第１５条通
　　報
　　

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:28:00 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:28 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　00:51:54　

　　日本原子能安全保安院（NISA）发布的事故应对流程信息，最新的就截止在今天（3月13日）下午日本当地时间14点25分，后续的可能要过一段时间才能看到。
　　
　　从这些情况通报，事件报告，以及应对措施来看，日本目前发生了比较严重事件的核电厂有3个，分别是福岛第一核电厂（福島第一原子力発電所），福岛第二核电厂（福島第二原子力発電所），以及女川核电厂（女川原子力発電所）。
　　
　　其中，福岛一号核电厂的情况最严重，其中1号机组以及实施了安全壳通风，压力容器海水注入，3号机组也实施了安全壳通风，压力容器水注入。
　　
　　福岛二号核电厂，目前得到情况是3号机组已经成功实现冷停堆。其余3个机组也都在向冷停堆过渡。
　　
　　不过由于主蒸汽隔离阀关闭，长期使用堆芯隔离水系统冷却堆芯，导致冷凝水箱的水耗尽，随即切换到安全壳压力抑制水池继续向堆芯注水。但到了3月12日的上午5点22分，5点32分和6点07分，福岛二号核电厂的1号机组，2号机组，4号机组，它们的安全壳压力抑制水池的水温，都到达了100度，在这样的温度下，无法完成安全壳压力抑制功能了。因为所谓的安全壳压力抑制，就是将高温蒸汽排放到这个水池中，以冷凝蒸汽，降低安全壳压力。由于安全壳压力水池温度到达100度，已经到达常压下的水沸点，不可能再用于冷却常压下100度的水蒸汽了。
　　
　　在此情况下，这3个机组，依法分别向NISA通报了核应急事件。3月12日上午7点45分，决定在福岛二号电厂实施3公里内疏散，10公里内室内避险的应急方案。
　　
　　为了确保安全壳不超压，维护安全壳的完整性，福岛二号电厂决定在丧失安全壳压力抑制能力的1号2号4号机组，做安全壳通风的预备工作，可能在安全壳超压的情况下，将安全壳内部分含有放射性的蒸汽排放到大气环境中。
　　
　　这个准备工作大约需要8到12小时的时间。因此到了3月12日下午5点39分，日本总理大臣决定扩大福岛二号电厂的疏散范围，在福岛二号电厂实施10公里内疏散的应急方案。
　　
　　不过，从目前得到情况看，福岛二号电厂虽然做好了安全壳通风的准备，但并未实施安全壳通风。在福岛二号电厂厂区边界进行的辐射剂量监测表明，截止3月13日下午2点，都并未发现有异常变化。
　　
　　可以比较乐观地预期，如果没有其他突发事件，继福岛二号电厂3号机组，3月12日下午12点15分成功实现冷停堆之后，福岛二号电厂的其他3个机组，也将逐渐过渡到冷停堆状态。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:29:24 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:29 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　01:30:15　

　　福岛二号电厂和福岛一号电厂横向对比，在此次地震海啸的影响下，后果截然不同。虽然都是沸水堆堆型，但福岛二号电厂的厂外电一直保持可用状态，这就确保了二号电厂的所有安全功能，都能有效地实现。在完整的安全功能下，核电厂的运行安全是有保障的。
　　
　　比较特殊的是，福岛二号电厂4个机组一直使用堆芯隔离冷却系统，来排除堆芯热量，同时向堆芯注水，维持堆芯水位。这个从停堆后几分钟就开始，一直持续到现在。以至于耗尽了冷凝水箱，又把压力抑制水池中的水加热到了100度。
　　
　　我感到疑惑的是，按理说在这个水池中，应该设置有能够将热量传递到环境最终热阱的热交换器，怎么会让这个水池的水温持续上升，却没有有效手段把热量排出到安全壳外。难道就只设计用这个水池的大热容量，来容纳堆芯的衰变热。
　　
　　如果过渡到冷停堆的时间过长，那么这个水池的水必将过热，丧失安全壳压力抑制能力。这就是福岛二号电厂1号2号和4号机组，发生核应急事件的原因。
　　
　　我还需要查找更多的资料，来解读这个疑惑。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:30:21 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:30 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　02:15:23　

　　在核电厂的设计中，必须确保纵深防御的基本准则。
　　
　　这个准则在核电厂设计中应用非常广泛。通俗来说，纵深防御就像是打仗，敌人就是各种突发事件。要保证防守严密，就要设置多重多样，独立的小防御梯队。
　　
　　比如福岛核电厂实现停堆后的堆芯冷却和堆芯水位保持功能，就设计了蒸汽旁排系统，堆芯隔离冷却系统，高压安注系统，低压安注系统，余热排除系统，堆芯喷淋冷却系统，还包括一些其他系统，就不一一列举了。
　　
　　这些系统从动力源来说，既有依靠电力的，也有依靠蒸汽驱动的。这些系统所使用的管线，阀门，控制信号，仪表探测，也都要求尽可能地独立。这样做的目的，就是防止一个系统故障，或者一个突发原因，就导致整个堆芯冷却和水位保持的安全功能完全丧失。
　　
　　福岛一号电厂的1号机组，虽然确实很老了，是1971年投入运营的，但是这个电厂的反应堆堆型，是通用电气公司（GE）的BWR3沸水堆，是一个成熟的沸水堆堆型。从这种堆型的运行历史上看，这个堆型是安全的，没有明显的设计缺陷。任何一个核电厂要取得运营执照，都需要进行严格的安全分析和环境影响评价，需要通过核电安全监管部门的各种检查，也都是依法进行。
　　
　　老一代核电厂的延寿，也就是在设计寿命结束后，经论证仍能维持安全地运行，则按照最新法规要求，符合最新安全目标后，还需要进行新的安全分析和环境影响评价。然后才能发放延寿运行许可。这也是非常严格的。
　　
　　不仅是日本，在美国，自2001年起，50多个老电厂都在严格论证后，实施了延寿运行，法国也延寿了大约30多座老核电厂。国际原子能机构也很早就进行了世界范围内核电厂延寿的各种探索和合作。
　　
　　核电厂的设计寿命大约是40年，但通过延寿，一般都能延长10年甚至20年的。这一来是由于技术进步了，核电运行的经验丰富了，所以我们对核电安全的理解更深入了；二来是由于这些老电厂不断在进行软件和硬件的更新，以符合最新的安全法规的要求；三是由于核电厂的重要设备，都是设计为高度可靠的，这就要求这些设备的设计寿命都是有很大余量的，如果不是，则不能延寿，或者必须更换；最重要的一点，这些老电厂经过长期运行，积累了丰富的运行经验，应对过多个突发状况，这是新电厂，新堆型，新技术，所不可比拟的。核电厂的设计运营，从来都不求新，而要求成熟。
　　
　　核电厂应急电源一旦恢复，交流母线重新供电，则失电时不可用的很多安全功能，将能够恢复。这也是我们在计算核电厂事故概率时，一个重要的概念，就是可用度，这个可用度是考虑可修复时间间隔的。
　　

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:32:12 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:32 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　12:52:03　

　　根据东京电力公司（TEPCO）的报告，日本当地时间2011年3月14日上午11点01分，福岛一号核电厂3号机组反应堆建筑发生爆炸，冒出白烟，据信属于氢气爆炸。
　　
　　根据电厂参数，估计3号机组的安全壳容器仍保持完好。爆炸对电厂以及周边环境的放射性影响，正在调查中。
　　
　　爆炸造成一些工作人员受伤，救护车正在赶往救护。

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　12:56:21　

　　福岛二号核电厂各机组的信息，只更新到3月13日晚7点。
　　
　　3号机组已经实现冷停堆，1号2号4号机组正在向冷停堆过渡。
　　
　　福岛二号电厂的厂区边界监测显示，放射性水平没有异常。
　　
　　确信福岛二号电厂对环境没有造成任何放射性危害。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:34:35 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:35 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　13:11:23　

　　福岛一号核电厂的人员受伤情况（截止3月13日晚9点）：
　　
　　2名东电公司员工在地震中受伤，已转往医院治疗；
　　1名东电雇员不能自己站立，已经送往医院；
　　1名分包商工人在地震中昏迷，已经送往医院；
　　1名东电雇员在反应堆建筑中工作时，受到超过100毫西弗的辐射剂量，已经转往医院；
　　2名主控室人员戴上呼吸面罩工作一段时间后感觉不适，已经送往福岛二号电厂，并有医生陪同；
　　1号机组氢气爆炸造成4名员工受伤，已经送往医院；
　　另有2名员工下落不明。

作者：圣殿骑士13

　回复日期：2011-03-14　14:09:17　

　　关于辐射剂量及防护，其中涉及一些不同的物理量，每个物理量又有国际标准单位，英制单位，常用单位等，所以看各种资料时，往往会迷糊。
　　
　　辐射，实际上是一个很广义的概念，它是物质对外放射能量的一种方式。辐射有很多种，比如热辐射，你靠近火苗，不接触它就能感觉到热，这就是热辐射，还比如晒太阳，其实就是接受太阳辐射传来的能量。
　　
　　除了热辐射，物质还能以多种形式向外传递能量，比如光，电磁波，都是辐射。
　　
　　但是这些辐射的特点是，它们放射出的能量比较低，不能让接受辐射的物质发生电离。而另外一些辐射，放射出的能量很高，可以让受辐射物质电离，也就是被照的也会产生带电粒子，这种辐射对人有潜在威胁，是必须要防护的危险辐射。
　　
　　可以用一个通俗的比喻来说明这个事情。
　　
　　你走在街上，有个小孩拿西红柿砸你，他力气小，顶多砸个满脸花。但是假如时光壮汉拿西红柿砸你，那可能就被砸晕了。假如他拿的不是西红柿，而是一把机关枪，那就可能被打成筛子。
　　
　　所以，辐射并不都可怕，那些手持机关枪的壮汉，能够给人造成生物性电离伤害的辐射，才需要防护。
　　
　　砸你的那个人，拿的到底是西红柿，还是石头，还是机关枪，对你造成的伤害当然不一样。辐射也一样，根据放射出的粒子和能量的不同形式，可以进行区分，比如电子，β，α，γ，中子，这就是西红柿，石头，机关枪子弹。
　　
　　另外，同样是枪，手枪，步枪，冲锋枪，机关枪，射速不同。辐射也一样，我们用活度，比活度，这样的物理量，来表示这个枪手带的什么枪，也就是物质发生衰变的速度。
　　
　　假如你走在一个枪林弹雨的街上，你就会比较关心，到底敌人火力有多强。表征一个辐射场强度的物理量，叫照射量。过去的辐射剂量防护，有用这个量来表示的。
　　
　　比如天然本底，也就是无处不在，你躲无可躲的环境辐射和宇宙辐射，大概是每天万分之5伦琴；照一次X光，大概受到总量1伦琴以上的辐射；假如你从事的职业经常接触辐射，那每天不能超过百分之5伦琴，一个礼拜不能超过10分之3伦琴。反正就是这个意思，你一天不能比旁人多吃一百倍的辐射量。
　　
　　后来发现，用这个量表示辐射剂量，以及用于防护，有点问题。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:37:33 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:38 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　14:41:59　

　　也就是说，除了敌人的火力，你自己的体质，跑的快慢，灵活程度，血格长短，也影响着你受伤害的大小。
　　
　　假如弱不禁风，一个西红柿也能撂倒；假如身强力壮，那就需要拍一板砖；假如是奥特曼，那就多少个小怪兽也不怕。
　　
　　后来就用吸收剂量，来表示物体受到辐射后，吸收这些辐射能量的大小。
　　
　　但是后来又发现，用这个量还是不能完整地表示人在被辐射后到底能受到多大伤害。
　　
　　比如同样挨一个西红柿，砸中胸脯，估计没事，砸着要害，那就要疼半天，砸中太阳穴，那就可能挂掉。
　　
　　所以，在后来的辐射防护中，既考虑砸过来的是西红柿还是板砖，也就是辐射品质因子；又考虑了挨砸的部位，也就是不同生物组织接受辐射后的权重因子。
　　
　　这样一个综合表征生物接受辐射后受到辐射伤害的物理量，叫做当量剂量，或者剂量当量，常用单位是雷姆，国际单位是西弗。
　　
　　说起来很复杂，单位也眼花缭乱。但宗旨只有一条，那就是你要尽量避开火力强（照射量大）的地方，如果实在避不开，那就要尽可能地短时间停留，而且要保护那些最脆弱最容易受伤的要害。这个要害和平时说的要害是一样的，比如性腺，最易受伤。
　　
　　一般现在公布的辐射水平的资料，都是以nGy/h（毫微戈瑞每小时）为单位，这是吸收剂量率。或者是以μSv/h(微西弗每小时）为单位，这是当量剂量率。
　　
　　在这样的环境中呆多长时间，就乘以多少小时，就可以得到受辐射的吸收剂量和当量剂量。
　　
　　然后对照一下辐射伤害的表格，就可以看看到底危险不危险了。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:38:59 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:39 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　15:05:00　

　　不同的辐射，需要用不同的仪器来监测。
　　
　　一般都是用这些辐射与某些特定物质相互作用，测量引起的电离效应的强度。还有用化学方法，收集空气，水，气溶胶样本，然后进行检测的。
　　
　　比如日本这次在福岛核电厂，除了在特定地方，设置有固定常态的监测点以外，还出动了一些监测车，在一些地方监测γ射线和中子的吸收剂量率和当量剂量率。
　　
　　我们过去个人监测剂量，常用的是一些闪烁体的计数器，或者是佩戴一个热释光的小徽章。
　　
　　那个计数器在有辐射的地方会嘟嘟叫，假如是类似紫霞仙子的宝剑发出的那个频率，我们就不太担心，偶尔还会开开玩笑，比如你还没结婚，要糟糕。
　　
　　假如一进去，根本就分辨不出嘟嘟，而是一长串的尖啸，那大家都会自觉动作快点。
　　
　　反正一般外照射我们不怕，也就穿上在污染区专用的工作服，到清洁区换掉就行了。但是内照射，也就是呼吸，水，可能进入人体内部，在重要器官累积的放射性物质，我们会严格防护。在污染区严禁进食饮水，戴多层口罩，乳胶手套等等，出来后要长时间洗手。
　　
　　另外，如果确实是较高剂量的工作环境，就需要穿戴全身防护服，带呼吸面罩，还有一种铅玻璃眼镜。
　　
　　如果遇到更危险的材料，比如9号材料，那就需要在专门的手套箱，在密闭环境中，甚至用机械装置进行操作。
　　
　　总之，我个人觉得，辐射并不怎么可怕，更多的恐惧是来源于影视文学作品的渲染，以及个人对于未知事物的无谓的联想。当然，辐射看不见摸不着，如果受到高剂量，确实会造成严重伤害。但只要严格按照规程操作，严格遵守剂量防护的各个规章，一切伤害都是可以预防，也是可以避免的。
　　
　　

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:40:16 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:41 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　15:31:09　

　　福岛核电厂对环境的总体影响，以及是否能够影响到我国，是一个很复杂的问题。
　　
　　由于福岛第一核电厂的1号机组，3号机组，目前仍然在事故处理中，后续的事故对策还不明确，电厂状态也没有清晰的信息可以分析，所以还需要一段时间才能做出最终的评估。
　　
　　假如1号机组和3号机组，在实施压力容器注水后，堆芯能够再淹没，堆芯长期有效冷却能够维持，压力容器保持完整。而且安全壳内压力不再升高，无需再进行安全壳通风，来释放安全壳内放射性蒸汽。那么对环境的释放量，将仅限于安全壳通风，在可控状态下排放的那部分放射性蒸汽。
　　
　　那么这个排放量是比较有限的。因为安全壳通风，不是对大气直接排放，而是先要将排放的蒸汽，通过清洗过滤，才释放出来，最危险的挥发性裂变产物会被大部分清除。另外，短半衰期裂变产物，经过一段时间衰变，活度会迅速降低。只有长半衰期裂变产物，会随着大气漂移，也可能因为降水，进入地表水系或者地下水系，进入土壤，甚至进入食物链。
　　
　　但从1号机组和3号机组厂区环境监测的数据来看，安全壳通风所排放的放射性产物的量是比较小的，明显是在可控状态下的释放。虽然核安全的目标是防止放射性对环境造成危害，但在核电厂发生堆芯损坏的严重事故时，为确保安全壳的完整性，继续最大限度的容留放射性物质在其内部，为达到这个目标，进行可控的安全壳通风，是两害相权取其轻，是不得已而为之，是为了更大的安全。
　　
　　我现在还不好评价日本同行在这次事故处理中的对策和后果，因为在严重事故时，任何一个对策都是有利有弊，都不是绝对安全，也不是绝对有利的。这是核电厂发生堆芯损坏严重事故时，与发生一般事故时，最大的不同点之一。
　　
　　我可以根据我的猜想，无原则地评价一下，但不希望影响其他任何人对此事的观点。

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　15:36:19　

　　首先，在3月11日下午3点41分，福岛一号核电厂3个运行机组发生丧失全部交流电事件，福岛电厂及时上报，及时通报，并立即预备核应急，这是非常及时的。
　　
　　根据东电报告，一号电厂工作人员立即开始检查应急发电系统，并试图恢复交流供电，这也是最正确的响应。因为全厂断电，意味着将有几个小时的时间预防堆芯损坏，假如在此期间能够恢复交流供电，则可能终止事故进程，将事故限于设计基准以内，也就不会对电厂和环境带来实质性的大的危害。

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　15:40:43　

　　沸水堆电厂，丧失交流电，一般来说，其危险性比压水堆要低。这大概也是福岛一号电厂没有设置2路独立外电网的原因之一。
　　
　　当然，这个设计，肯定也是经过PSA（概率安全分析）验证的，在美国三里岛核事故以后，美国核管会（NRC）发布了一系列法规和要求，规定在现役电厂进行全面的严重事故电厂薄弱环节检查（IPE），要求每个电厂都必须进行以概率安全分析为主要工具的电厂安全检查，提出规程和硬件的改进方案，以切实降低发生堆芯损坏的严重事故的概率。
　　
　　此后，全世界核电厂，也几乎都跟进这些活动，进行了电厂严重事故薄弱环节检查，进行了硬件改造，但最主要的是进行了运行规程的软件改善。

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　15:47:26　

　　根据这些检查报告，沸水堆核电厂，发生堆芯损坏严重事故的风险，低于压水堆核电厂，但概率分析的绝对数据值没有太大意义，主要是这些报告可以改进电厂的运行水平，提升电厂抵御堆芯损坏严重事故的能力。
　　
　　福岛第一核电厂的1号机组，是GE公司设计的BWR3型沸水堆，MARK I型安全壳。
　　这种堆型，在美国现役的104座核电厂中，也还有6座。
　　
　　查阅美国IPE报告，可以知道，在沸水堆核电厂，全厂断电事件，引发堆芯损坏，其应对措施，要比压水堆电厂更多。
　　
　　因为在沸水堆电厂，设置有两个不需要电力，就可以实现向压力容器注水，维持堆芯冷却和堆芯水位的安全系统。
　　
　　其一就是堆芯隔离冷却系统，福岛一号电厂2号机组，福岛二号电厂4个机组，都是在这个系统的作用下，实现了长时间的堆芯冷却的。
　　
　　其二是应急堆芯冷却系统（ECCS）中的高压安注系统（HPCI）。这个系统的泵也是汽轮机驱动的，不是电动泵。这个系统被设计用于高压下向反应堆堆芯注入冷却剂。而且这个系统的运行，无需电力，无需压缩空气，无需额外水源。是一个非常高等级的独立的安全系统。

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　15:56:01　

　　这就是说，当11日下午3点41分发生丧失全部交流电时，福岛一号电厂的3个机组，都至少有2套系统，可以用于堆芯排热，和维持堆芯水位。
　　
　　在核电厂，除了交流电母线以外，为了确保各种仪器仪表，控制系统的电力供应，还设置有一个直流母线，它由蓄电池组供电。一般核电厂的这个蓄电池组，都有至少几个小时的供电能力。最短大概4小时，福岛电厂大概是8小时的设计。
　　
　　也就是说，至少在8小时内，也就是3月11日夜里11点41分之前，只要蓄电池不耗尽，那么在福岛一号电厂，有两套堆芯冷却系统，还有完好的仪控系统，应该足以维持堆芯冷却，防止堆芯发生损坏。
　　
　　在这宝贵的8小时内，可以尽快维修或者更换应急交流电源，可以准备实施一旦交流电不能恢复，立即进行压力容器主动卸压，利用其他备用水源，比如消防水源，利用其他外部柴油机泵，比如消防水泵，直接替换掉不可用的堆芯注水系统，用非常规手段，向压力容器内注水，防止堆芯裸露损坏。
　　
　　这个做法，也就是1号机组后来采用的，向压力容器内注入硼化海水，3号机组后来采用的，向压力容器内注入冷水。

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　16:05:19　

　　当然，在确信堆芯裸露，发生堆芯损坏之前，还没必要采用这样的手段，这些手段是严重事故管理手段，也就是在堆芯即将或者已经发生损坏，电厂从事故运行，转入严重事故管理时，才需要采取的应对措施。
　　
　　我不太清楚，福岛一号电厂的仪控系统，电厂关键参数监测是否受到海啸的影响。也就是说，在地震海啸过后，主控室操纵人员，是否能够准确清晰完整地了解整个电厂的安全运行参数和状态。
　　
　　从东电语焉不详的几个报告中，我似乎感觉到在丧失全部交流电的3点41分时，电厂操作人员也丧失了对电厂关键参数的监测，以至于他们也不能确信堆芯隔离冷却系统是否正常运行，堆芯水位到底是否稳定维持。
　　
　　我不太清楚这到底是什么原因。因为我看到有个报告说，堆芯水位监测曾经短暂恢复，但到了5点，又突然丧失了。
　　
　　从这几句话，可以感觉，福岛一号电厂，对堆芯水位的监测出了问题。由于核电厂的各种系统启动运行，都是由探测器的测量参数，与一定的整定值进行比对，在经过延时等一系列处理之后，才能够触发启动停止信号。因此，如果电厂关键参数的测量出了故障，那么很多系统的启停运转都不能确信，也就是说，电厂操纵人员失去了对电厂状态的监测和控制能力。
　　
　　我想，这大概是福岛一号电厂丧失全部交流电之后，遇到的更为棘手的问题。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:44:37 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:45 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　17:11:57　

　　１９：０３　緊急事態宣言（政府原子力災害対策本部及び同現地対策本部設置）
　　
　　这是3月11日的晚7点，我不清楚这个日语中所说的“政府核灾害对策指挥部”和“当地对策指挥部”，是否就是严重事故管理中所说的TSC（严重事故管理技术支持中心），还是一个政府应急管理机构，也就是说，我不清楚这两个指挥部的性质和功能，到底是应对核电厂严重事故，给予操纵员支持，并进行电厂事故管理决策的。还是一个为了实施疏散撤离等应急计划，而设置的一个非技术性管理机构。
　　
　　如果是前者，也就是类似严重事故技术支持中心（TSC）的机构，那么可以认为，从3月11日晚7时，福岛核电厂就进入了严重事故管理阶段，操纵员将只负责收集电厂关键屏障的信息，监测电厂运行参数，并实施由TSC做出的事故管理决策。但操纵人员将不再负责电厂的管理决策。这样做的目的，是减轻电厂操纵人员的决策压力，以及从更高层级，更广泛的考量范围内，进行电厂事故决策，而不仅限于技术对策。
　　
　　电厂正常运行，事故运行，以及严重事故管理，是为了应对电厂不同工况下的运行和事故处理。它们的目标有显著的不同，所采用的技术规程也不一样。
　　
　　如果发现核电厂的堆芯水位不能维持，堆芯即将受到损害，或者已经受到损害，而且这个趋势不能终止，则进入严重事故管理阶段。
　　
　　事故运行和严重事故管理，最大的不同就是，前者还力图将电厂恢复到一个安全稳定的工况下，后者则最大限度减少电厂对环境的放射性释放。前者要确保电厂各主要系统，尤其是堆芯的安全，后者则必须确保安全壳的完整性。
　　
　　由于不清楚这个关键的转换点发生在什么时间，所以很多内容只能是个人推测。
　　
　　据东电3月12日0点的报告，福岛1号电厂的1号机组的堆芯水位已经下降，可能发生放射性释放。我估计在此之前，就已经监测到反应堆冷却剂系统内放射性超标，这就意味着可能已经发生少量的燃料包壳损坏了，其中的高放射性裂变产物被释放到了水中，从而被仪器监测到。
　　
　　实际上，在核电厂中，监测堆芯是否发生损坏的参数很多，可以根据很多征兆来判断是否已经或者即将发生堆芯损坏。
　　
　　其中最主要的参数，比如，监测堆芯水位，可以直接判断是否发生了堆芯裸露。
　　
　　再比如监测堆芯顶部蒸汽温度，因为在一般情况下，蒸汽是在当地压力下的饱和温度，而一旦堆芯裸露，燃料传热恶化，燃料包壳温度将迅速升高，大概几分钟之内就会上升到大约1000度以上，这样的温度的包壳，又会激发包壳和水蒸气发生放热化学反应，包壳温度将更快速地升高。蒸汽就会被加热到过热状态，所以一旦发现蒸汽过热，就可以判断发生了堆芯裸露。
　　
　　其他的监测参数还包括堆芯中子通量，因为在堆芯，当满水的时候，燃料全部浸泡在水中，水是一种强的中子慢化剂，中子在里面游泳会很累。而一旦水位降低，那么堆芯的中子慢化效果就会变差，监测到的中子通量就会升高。
　　
　　总之，判断是否即将发生或者已经发生堆芯裸露，可以综合多个参数，看出堆芯受到威胁的征兆，从而开始启动严重事故管理对策。

qhhu226

楼主 2011-4-12 11:48:08 使用道具

本帖最后由 qhhu226 于 2011-4-12 12:48 编辑

转自：天涯『娱乐八卦』 [道听途说]关注日本福岛核电厂

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　17:19:51　

　　从东电3月12日0点的报告，可以看出当时1号机组水位已经下降，虽然知道从堆芯产生的热蒸汽，被堆芯隔离冷却系统的隔离冷却器冷却，但却不知道从堆芯隔离冷却器的冷水，是否能够被汽动泵打入堆芯，也就是说堆芯的水是只出不进，所以判断堆芯水位下降，有可能发生堆芯损坏，放射性产物释放。
　　
　　而2号机组，同样堆芯产生的蒸汽被隔离冷却器冷却，但是具体运行情况还是不清楚。不过从时断时续的堆芯水位监测来看，堆芯水位虽然降低了，但仍保持稳定。
　　
　　而3号机组，当时却情况最好。堆芯已经确认被堆芯隔离冷却系统冷却，水位也保持。

作者：圣殿骑士13

　回复日期：2011-03-14　17:30:49　

　　据现在的东电报告，福岛核电厂1号机组，在实施了压力容器灌注硼化海水后，堆芯已经重新淹没，堆芯冷却保持。
　　
　　不过，如果堆芯受损严重，要把熔化的堆芯材料完全凝固冷却，还需要一段时间。
　　
　　可以认为，福岛一号核电厂的1号机组，目前的危险已经很低了。
　　
　　第一，因为它已经实施了安全壳通风，安全壳内压力降低了，这是最关键的，只要安全壳完整性保持，那么最大的风险就可以避免。
　　
　　第二，安全壳内的累积氢气，已经发生过一次或者二次爆炸，爆炸地点在第二安全壳内，也就是那个钢灯泡的顶部房间里，因而没有威胁钢灯泡和环绕周围的第一安全壳的完整性。氢气爆炸之后，就变成了水，所以，1号机组的安全壳氢气风险，也降低了。
　　
　　第三，实施了压力容器注入海水，已经淹没了堆芯，这就可以保证压力容器的完整性，就是钢灯泡里面那个圆柱子的完整。相信虽然困难，但也可以慢慢将损坏的堆芯冷却下来。只要有连续不断的冷却供水，实现堆芯覆盖，那么这个熔融进程，最终将慢慢停止。
　　
　　至于核威胁完全消除，已经很难了。因为此前实施安全壳通风，已经将部分放射性蒸汽排放到环境中，将来等情况稳定，肯定要实施放射性清污。这个过程需要的时间可能更长。
　　
　　从反应堆严重事故管理上来说，1号机组的安全壳完整性威胁因素已经降到很低了，堆芯熔融损坏进程也已经或者将终止。1号机组的温度压力，已经降低到了余热排除系统的运行范围，这个系统是电动的，这说明1号机组的电力也已经恢复，至少这个系统可以正常运行了。这个系统可以长期稳定地将冷却剂系统内的热量，通过一个余热交换器，安全地传递到环境中。
　　
　　因此，就我个人看来，1号机组应该已经构不成严重威胁了。

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　17:42:42　

　　目前刚刚发生氢气爆炸的3号机组，情况还不稳定。
　　
　　按照国际上对沸水堆，尤其是MARK I安全壳的沸水堆，都认为可控的安全壳通风是降低安全壳压力，保持安全壳完整性的最佳手段。
　　
　　另外，调动备用水源，向压力容器内注水，保持堆芯水覆盖，也是行之有效的手段。
　　
　　但是，这两者都存在潜在的风险，那就是可能造成安全壳内氢气爆炸。
　　
　　安全壳通风，会改变安全壳内压力，改变安全壳内气体组成浓度比例，在低压下，氢气可能更容易到达爆炸极限。
　　
　　而压力容器注水，堆芯再淹没，炽热的堆芯燃料包壳，遇到冷水，会产生大量蒸汽，从而与热的包壳的锆金属，再次发生锆水反应，形成产氢新的峰值。
　　
　　这两个因素叠加，就是导致在实施了安全壳通风和压力容器注水之后，福岛第一核电厂1号机组和3号机组，连续发生氢气爆炸的原因。
　　
　　不过，按照MARK I型安全壳的设计，在钢灯泡所处的第一安全壳，和换料平台所处的顶部的第二安全壳之间，有氢气的通道，从而将较轻的氢气，累积到顶部的第二安全壳处，所以发生爆炸的，基本上都是在这个地点。
　　
　　在此处发生氢气爆炸，虽然可能会损坏第二安全壳结构，但对第一安全壳的完整性，以及压力容器和堆内构件，系统设备，不会造成太大伤害。
　　
　　目前看到的报告也证明，1号机组和3号机组，虽然发生了氢气爆炸，但第一安全壳完整性都得到了维持，因此放射性不可控的完全释放，风险较低了。
　　
　　氢气爆炸，虽然客观上造成了人们的恐慌，但也从实质上消除了安全壳内累积的氢气，其实是降低了安全壳的风险。
　　
　　3号机组如果能持续进行压力容器内注水，同时密切关注安全壳内压力和氢气浓度，消除安全壳风险。那么相信也会在不久的将来，能够进入到余热排除系统的工作范围，进入稳定可靠的排热冷却阶段。
　　
　　一般说来，余热排除系统一旦开始工作，核电厂的温度和压力都已经降到很低了，所以，估计1号和3号机组，将在明天都进入到一个比较稳定的可控的电厂状态。但是否终止严重事故管理对策，还需要具体的参数达标。

作者：圣殿骑士13
　回复日期：2011-03-14　17:44:04　

　　我累了，要歇一会。

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