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飞机撞地震晃都不是事 中国核电技术究竟有多牛?
时间:2018-04-13 08:50:18

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以华龙一号为代表的第三代核电,由三层钢甲组成安全屏障,发生核泄漏的概率相当于将硬币连续抛24次后正面朝上的情况,概率极低,这都是核电用钢的功劳。核电钢的生产可不简单,要经历重重检查,生产过程中产生的安全文件跟钢板一般厚。

今年1月28日,“华龙一号”全球首堆、福清核电5号机组反应堆压力容器顺利吊装入堆,这是中国首个具有完全自主知识产权的三代核电工程压力容器。

作为火电、水电之后的世界第三大发电方法,核电因具有清洁环保、经济性高等优势而得到人们的青睐,但与此同时,也带来了诸多隐患。其所产生的放射性污染如果没有“严加看管”的话,将会给人类带来毁灭性的灾难。

而安全级别达到在9级地震和波音747等大型飞机的撞击下也不会发生泄露的“华龙一号”核电是继高铁之后,又一张代表中国高端制造业走向世界的“国家名片”。

那么,它为什么可以这么牛?这要归功于核电站的压力容器、安全壳等一层又一层的安全屏障,它们就像“金钟罩”一样,对反应堆形成了密闭保护。

(“华龙一号”建设)

(一)三层钢甲防护,第三代核电发生泄漏概率百万分之一

由于核能的特殊性,尤其是日本福岛核泄漏事故发生以来,核电站的安全性和可靠性引起人们的高度关注。为了守住安全这条生命线,经过验证性的第一代和标准化系列化的第二代,核电技术已经发展到安全性更高、防范措施更完善的第三代。

为防止核反应堆中的放射性物质外泄,包括“华龙一号”在内的第三代核电站反应堆一般都设置了三道防护钢甲:核燃料棒包壳、一回路承压边界、安全壳,每一道防护都有自己的职责,又与其他防护相互补充,三道防护环环相扣、交叉防御,对反应堆形成严密保护。

(核反应堆剖面图)

最内层是核燃料棒包壳,它由可以承受1200℃高温的特殊合金——锆合金制成,主要用来防止核燃料棒跟反应堆的冷却水接触,避免放射性物质随着冷却水泄露到外界。

中间是以压力容器为核心的一回路承压边界,它们是燃料棒包壳破损时的第二道保险,确保放射性物质不会大规模泄露,同时要承受核反应堆运行时的巨大压力。

反应堆压力容器在高温、高压、流体冲刷、腐蚀、中子辐照等恶劣条件下运行,使用寿命要求在40年以上且中途不能更换。因此,一般由高强度合金钢制成,钢材具极高的纯净度、致密度和均匀度,适当的强度和良好的韧塑性,优良的抗辐照脆化和耐时效老化性能,优良的焊接性、冷热加工性能以及优良的抗腐蚀性能。

(福清核电5号机组反应堆压力容器)

最外层是最厚可以达到1.8米的安全壳,它是核反应堆安全设施最重要的一部分,也是防止发生核泄漏的最后一道防线。这道厚重的钢甲,一方面要防止压力容器爆炸或损坏后,放射性物质及废水由内部泄露到外部,另一方面要保护核反应堆,避免外力和冲击进入到内部。

安全壳的材料一般是高强度、耐低温、大厚度的高强度调质钢板,用钢量较大,占核电站钢板总用量的近80%。

(第三代核电安全壳顶封头吊装)

在层层防护下,第三代核电站发生泄漏事故的概率已经降至微乎其微。以“华龙一号”福清核电5、6号机组为例,在功率工况下,每个反应堆每年堆芯损坏的概率只有百万分之一,大量释放的概率则只有一千五百万分之一,这个概率相当于一个硬币连续抛24次,每次都是正面或每次都是反面的概率。


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