现在,说到核电站,只要一提“177”,全世界就知道,这是中国人的技术 。
安全到飞机撞上都没事
安全,肯定是我们最大的疑虑 。
首先,这有两个基本常识:
1、核电站绝对不是原子弹,核电站不可能发生核爆炸 。
因为铀的浓缩度不够,原子弹中的铀-235含量高达90%以上,而核电站中用到铀的浓缩度不超过5% 。
2、核电站的辐射水平很低 。
衡量辐射对生物影响的单位叫做西弗(Sv),核电站周围的辐射是每年0.01毫西弗 。
与之相比,自然界中,来自天空、海洋、土壤、空气中的辐射是每年2.4毫西弗;再比如,从北京坐飞机往返巴黎,受到的辐射是0.04毫西弗 。
换句话说,去欧洲旅行一次,受到辐射量,相当于在核电站附近住了四年 。
现如今,核电站最大的安全隐患,是突发意外后,裂变反应所残余的巨大热量 。
这就如同,用电磁炉搞了顿火锅,吃完菜,关了电源,但炉子依然烫手 。
在这件事上,人类吃过最大的亏是日本福岛核电站事故 。
2011年3月20日无人机航拍的海啸后的福岛第一核电站,从右至左分别是第1、2、3、4机组 。 冒出的白烟是水蒸气 。 图片来源:Air Photo Service Co. Ltd., Japan
2011年,日本东北部发生里氏9级强震,电网遭到了大面积破坏 。 位于此地区的日本福岛第一核电站,全厂断电,反应堆关停 。
为了应对巨大的余热,福岛核电站采用的措施是,借助外部电力把余热排出,这套系统叫做“能动”安全装置 。
然而,福岛核电站中,作为备用电源的应急发电机被海啸淹没 。 没了电力,能动系统陷入瘫痪,无法给反应堆降温 。
巨大的热量无法导出,堆芯熔毁 。 同时,反应堆材料与水蒸气反应产生了大量氢气,在厂房内聚集 。
热量+氢气,一场爆炸在所难免 。 巨大的冲击波掀翻了厂房,同时喷射出大量放射性物质 。
“福岛核事故”被定义为7级核事故,上一次得到这个评级的,是切尔诺贝利 。
而此时,“华龙一号”的前身——CP1000已经通过了安全审查,正准备动工建设 。 福岛事故发生后,我国紧急暂停了相关项目的所有工作 。
一名高级工程人员回忆道,“就好像婚礼上,迎亲的队伍已经出去了,突然这婚不结了 。 ”
没办法,为了安全,需要再升级,也就有了如今的“华龙一号” 。
吸取了福岛的教训,“华龙一号”在原有“能动”系统基础上,又引入了一套“非能动”安全装置 。
华龙一号“非能动”部分安全装置实验台,供图:赵洋
所谓的“非能动”,是指事故发生后,不用电力,就可以导出余热的安全措施 。
华龙一号的“非能动”系统主要有三部分,分别是:冷却水箱,消氢装置和双层外壳 。
首先,华龙一号中有巨大的冷却水箱,里面存着约三千吨的水 。 发生严重事故时,在重力作用下,这些水会迅速注入堆腔,冷却堆芯 。
第二是消氢系统 。 为了防止福岛出现的氢气爆炸,华龙一号安装了几十台氢气复合器,里面有很多催化剂,可以通过化学反应将氢气变成水 。
再有,不同于现有核电站的单层外壳,华龙一号的外壳有两层 。 这种安全壳除了能防止放射物跑到室外,还能抵抗外部的巨大冲击 。
双层壳有多安全呢?工作人员说:“飞机撞上都没事” 。
看似繁琐冗余的安全措施叠加在一起,虽然提升了成本,但是,华龙一号想做的是,100%的安全 。
国家名片
“华龙一号”整套机组:共有6万多台设备,5300多家企业涉及生产,20万人先后参加建设 。 而且,全是中国自己的技术 。
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