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核電基礎知識講座視頻

發布時間: 2022-08-26 16:23:31

⑴ 急求!~~~~~關於核電站的問題

五條理由否定乳山核電站:
(1)山東半島沿海80公里距離之間規劃了3座核電站,其中海陽核電站和乳山核 電站相隔20公里。距離2009年在建項目乳山核電站僅僅6公里之遙,有一個著名的國家級銀灘旅遊度假開 發 區。開發區始建於1992年,1994年被評為省級旅遊度假區,2002年又被國家評為AAAA級旅遊 度假 區。開發區投入基礎設施建設十多億元,已經引進各種投資100多億元。來自省內的68家企業搶灘銀灘 建設,
大慶油田、長慶油田、太原石化、齊魯石化等「巨頭」紛紛落戶,科技園中來自日本、美國、韓國、新加 坡等境外 投資建設項目如火如荼。銀灘已經建設成為具有60萬人口,2000多棟現代化建築,和一大批具有 國際標準的 酒店、遊艇碼頭、高爾夫球場的新興旅遊基地。
應該說,發展旅遊經濟和發展核電是兩個不同的經 濟建設定位思 路。在銀灘20公里外的海陽已經規劃了一座核電站,是不是非有必要在距離銀灘6公里的紅石頂 再規劃一座核電 站呢?這樣的思路是不是發昏?國家核電安全條例要求,核電站距離10萬人口聚居地和100 萬人口的城市要有 足夠安全的距離。09年擬建的乳山核電站遠期規模達到600萬——800萬千瓦,總投資 600——800億 元。如此巨大的投資項目為什麼非得選中近在咫尺的銀灘?據地方報紙報道:山東省渴望成 為「核電大省」,「膠 東半島有望形成核電群」,三所核電站「都排上了隊」……。乳山政府為了爭取到這個項 目「費了很大勁」,他們 和投資方魯能集團已經於05年1月簽定了合作協議。目前,重新審定和制止乳山核電 站的工作已經迫在眉睫。
(2)乳山銀灘地處聯合國授予「最適合人類居住的地區」山東威海乳山,她是國家的 寶貴資源,不容地方官員愚 蠢糟蹋。銀灘依山傍海,風光旖旎,其綿延20多公里長的沙灘細膩松軟,潔白如銀 ,被譽為「天下第一灘」,「 東方的夏威夷」。這里年平均氣溫為12.3℃,冬暖夏涼,是典型的暖溫帶海洋 性氣候,最適合人類居住。銀灘 又是傑出的自然文化遺產,值得中華民族驕傲。這里有天然海水浴場,供遊人沐 浴;萬畝沿海防護林帶,為遊客提 供森林旅遊之趣;區內還有4平方公里水面,蓄水量3000萬立方米的潮汐 湖、以及珍珠灣、白浪灣、月亮灣、 宮家島、三觀亭、仙人橋等自然景觀;他們鬼斧神工,極具韻致,有如仙境 。銀灘的海水和海岸線清潔環保,沒有 遭受工業污染,至今保持著最天然的自然生態環境。
銀灘是大自然賜予 人類的不可多得的「聖潔禮物」,因此她 兩次被聯合國評為「最適合人類居住的地方」,這也有力地證明了未來 旅遊度假前景的不可估量。銀灘猶如「九寨 溝」一樣,是全人類的共同財富。這樣稀缺而珍貴的海景,這樣沒有 經過任何污染的海景,這樣的寶地,天下難尋 。在我國,更是十分缺乏。銀灘假如被6公里外的核電站侵蝕,數 十年之後將留下深藏核廢料的荒蕪之地,銀灘將 以中國人對環境不負責任的「反面典型」載入史冊。(3)地方 政府發展經濟心切可以理解,但發展經濟萬萬不可 違背客觀規律。從地質上講,乳山銀灘本身就是地震斷裂帶,
幾乎每年都有地震發生。最近的一次地震發生在去年 。據山東省地震局測定,2005年1月18日12時零9 分,乳山市乳山口鎮發生4.3級地震,隨後發生多次 餘震。地震導致威海普遍有震感,煙台局部地區有震感,
青島高層建築有輕度震動。地震容易引發核泄漏,這是不 可改變的大自然現象。地方政府假如不顧危險,硬要將 核電站當作政績、爭先恐後大上特上,其結果將不堪設想。
(4)在距離銀灘6公里的地方規劃核電站,這屬 於重大建設項目,屬於和老百姓生活密切相關的大事。這 樣的大事事先卻缺乏基本的聽證,沒有能夠傾聽意見,
屬於聽證極其不完善。銀灘的建設者和熱愛者中,有來自全 國許多城市的創業者,有在石化戰線奮鬥了一生的退 離休老職工,有來自海內外的華人華僑,有大批的有成就的人 士。他們支持國家發展核電產業,但覺得乳山核電 站的選址不妥。核電站是可以無限建造的,而美麗的銀灘是不可 復制的。核電站的報廢期只有幾十年,能與「可 持續發展」的百年、萬年大計相比嗎?遺憾的是,雖經強烈要求,
卻沒有任何當地的官員「屈就一下」,來聽取 這些來自全國各地的正確的意見。相反,網民們發表意見的網站也屢 遭關閉。這種現象是極不正常的,讓我們已 經寒到心裡了。
(5) 「建設環境友好型社會」是建設和諧社會 的重要途徑之一,和諧社會不僅是指人與 人之間的和諧,也包括人和自然之間的和諧。調整優化產業結構,實現經 濟增長方式的轉變,正是建設環境友好 型社會的關鍵舉措和必然選擇。我們認為,在山東半島的天然優勢資源下,
大力發展潮汐、風能的發電,充分利 用太陽能作為輔助能源,這樣既保護了環境,又為國家4A級旅遊度假區增添 一道靚麗的風景線,也充分體現了 把「建設資源節約型、環境友好型社會」擺在突出位置。建議國家有關部門和當 地政府,認真比較風力發電、潮 汐發電、核電在膠東半島的優劣,阻止一窩蜂不加節制的上核電,避免給國家、給 人民造成重大的損失。

從安全性講,核電基本上是安全的,但這也只能是「基本上講」,不 安全的因素是客觀存在的,從山東半島的地理位置看,發展核電我認為不是最佳的選擇,因為這里交通便利,各種 能源成份豐富,特別是在海陽、乳山、榮成三市風力資源十分豐富,這為山東半島地區的經濟持續發展提供了得天 獨厚的條件。從規劃的乳山核電站的投資看,600億元的投資,建成600萬千瓦的核電站,相當於每千瓦核電 的投資為1萬元人民幣,高於風電每千瓦8000元的投資,而從建成的運行成本看,核電站的運行是需要高成本 的核燃料的,而風電則不需要為「燃料」投入,只是設備維護的成本。從安全距離上講,城市建設和企業的建設必 須遠離核電站,這就勢必制約了地理經濟的發展,而風電則沒有這種要求。最近幾年我正在研究新型風力發電原理 ,目前已基本形成一種利用風力發電的新理論,我做過初步計算,在山東半島海陽、乳山、榮成三市風力資源十分 豐富的120公裏海岸線可以建設1200台6000千瓦的新型風力發電機組,總的裝機容量為720萬千瓦,
總投資為600億元人民幣,建設周期3-5年,其經濟效益、社會效益和環境效益是十分可觀的。建議慎重考慮 在海陽、乳山、榮成三市建設核電的項目,以免為山東的經濟和社會發展留下百年擔憂和後患。
於惠州與深圳之間的大亞灣,雖然海水碧藍純凈,島嶼星羅棋布,堪稱夏日避暑的好去處,但是直到第一座核電站在1994年建成投產之前,這里仍舊是一個不太知名的平凡所在。兩個月前的一個下午,我坐在前往核電站的「專車」里,不時地瞭望著若隱若現的海岸,清涼濕潤的海風從車窗外吹來,讓我對這次不同尋常的「探秘之旅」充滿期待。

到達目的地大約要兩個小時的車程。我一開始就要求坐在副駕駛的位置,因為這不僅能讓我在第一時間得到最直觀的感受,而且可以近距離地觀察這第一位「直接」來自大亞灣核電站的人。

其實大亞灣核電站只是一個籠統的叫法,這里還有一座嶺澳核電站,距大亞灣核電站僅有一千米,2003年初剛剛竣工投產。接我的司機師傅就是來自那裡。

被雙層鐵絲網保護起來的大亞灣和嶺澳核電站,兩面臨海,兩面靠山,看上去就像一座戒備森嚴的要塞。開闊的廠區里各種建築零星散布在巨大的草坪之間,茂盛的榕樹撐起巨大的樹蔭,倒像走進了一個環境優美的大公園。孤零零幾座鐵塔將高壓線引向遠方。沿著輸電線的方向,就可以看到圓柱形的廠房。那就是核電站的生產區。

我下意識地看了一眼門外冷麵侍衛的荷槍武警和若無其事的便衣保安,然後小心翼翼地把「特別證件」放到那具令人敬畏的自動裝置里,我一直都在目不轉睛地看著它,擔心會有某種尖利的警報聲突然響起來,自己成了一個被叫到一邊仔細盤查的「可疑分子」。不過,謝天謝地,什麼事都沒有發生。

這里的人員通道由許多扇旋轉門構成,門邊有讀卡器和密碼鍵盤,門上還有攝像頭。我注意到,幾乎在生產區內的每個重要關口都有這種需要刷卡並輸入密碼的門。而車輛通道除了數道欄桿外,還有從地下升起的防闖關路障。門衛要把車里車外都檢查個遍才放行。沒有特殊的通行證,即便是掛著核電站牌照的車也不能進入。

核電站的布局十分緊湊,盡管司機盡量開得很慢,好讓我看得更清楚一些,我們還是僅用兩分鍾就繞行了一周,對廠房分布也有了大致的了解。核電站的主體建築是核反應堆廠房以及汽機廠房,輔助設施散布周圍,較那兩組建築低矮許多。最後我們停在二號機組汽機廠房門口,裡面正傳來低沉的轟鳴。

我學著陪同講解的左裕軒工程師的樣子,用防噪音耳塞堵住耳朵,系牢安全帽,長出一口氣,准備進入這扇足有10米高10米寬的神秘大門。

不用仔細閱讀樓梯下的警示牌,我們也明白這里的「環境噪音高於85分貝」,應該「帶好耳塞」,因為即使面對面地站著,也很難聽清彼此在說什麼。我真後悔沒有學點手語。

離門最近的一段樓梯導引我們進入一座巨大的立體迷宮。標著各種顏色、粗細不一的管路在樓梯邊縱橫交錯,管道的顏色代表其中流過的物質類別,箭頭則表明了流向。看到白底紅字的「當心燙傷」字樣,嚇得我只敢在過道中間行走。不過,後來左裕軒告訴我,那些通有高溫蒸汽的管子都有很厚的隔熱層,外面再裹上銀白色金屬皮,特別是靠近樓梯和過道的管子,「肯定都不熱」。

天花板上的灰色桁架和黃顏色吊車離地面有十層樓那麼高,再加上構成「地板」的鐵柵格,沒過多久我就有了懸空的暈眩感。不過這種材質「重量輕、強度大、利於通風散熱」。後來一位工程師告訴我說,在核島內的樓梯樓板也都是用鐵柵格製成,在緊急冷卻時上面淋下的水可以快速漏到反應堆廠房底層,並循環使用。

再往上爬,管路更加密集,空氣也越來越熱,頭上捂著安全帽難以散熱,汗水不斷順著臉滴下來,這多少分散了我對無處不在的雜訊的注意。而且,耳塞只能減弱一部分雜訊,無孔不入的聲波還是會鑽進耳朵,令你心煩意亂。而伴著雜訊從腳底傳來的振動又助長了聲音的效果。我總覺得耳邊有種東西在尖叫,這幻聽在離開汽機廠房後好一會才消失。

直到穿過一個狹窄的樓梯口,我們終於踏上了汽機廠房的最高一層。這時一切才豁然開朗起來,寬敞的空間里涼風襲面,送風機吐出強勁的氣流從臉上掠過,讓人精神一振。明亮的天光從寬大的窗子灑進來,眼睛還不能適應。那感覺就像從泰坦尼克號機器轟鳴的悶熱底艙一下來到了頂層甲板一樣。「這吹出的是二氧化碳,可以掃除氫氣。氫氣傳熱性能好,是發電機轉子的冷卻氣體。」左裕軒用手擦著臉上的汗珠,一直沒有摘下安全帽。

酷熱雖然消失,但振動更強了。振源就卧在幾米開外。半徑一人多高的汽輪機發出極低沉的嗚咽聲,尺碼同樣很大的發電機在前面,與汽輪機「頭頂頭」地串聯在一起。樓下的各路管道就在這里消失,通入這兩台機器中。可以想像,在厚厚的外殼下,沉重的渦輪葉片被呼嘯而來高壓蒸汽推動旋轉,同時帶動纏滿線圈的轉子以每分鍾3000轉的速度轉動,而支撐這些巨大部件的軸承就「埋」在我們腳下這十幾厘米厚的水泥梁板里,沒有劇烈的抖動才怪呢。而這台發出怒吼機組運行起來足以滿足深圳地區1/6的電力需求,想到這一點,我彷彿感到了工業巨人心臟的有力搏動。

我們繞機組轉了一圈,找了一台電梯下去,沒有再走樓梯。算是逃離了悶熱「底艙」的煎熬。

出來後我才覺察到,後背的衣服已經濕透了。對於一個在核電站汽機廠房工作的人來說,這里可能沒有對「核輻射」的擔心,但那無處不在的熱量與噪音實在令人難以消受。從這個角度來看,這與在火電廠工作也沒什麼區別。

大的一個汽機廠房裡,其實只有我和左裕軒兩個人在溜達。因為感測設備「非常先進,工作人員完全可以在廠房外了解設備的運行情況。」左裕軒一邊走一邊向我做些必要的解釋。

「你是干什麼的?」在通向主控室的走廊里,嚴肅的聲音讓我立刻停住了腳步。這時,一個帶著藍色安全帽的人面無表情地走到我面前,仔細打量著我那頂隨手抓來的白色安全帽和便裝。我把證件主動遞到他手上,他一邊翻看,一邊對左裕軒小聲叮囑了幾句。原來,白帽子一般是工程承包商用的,我又沒穿工作服,難怪令工業安全員生疑。

主控室是一個完全沒有自然光的大房間,操縱員就坐在兩排控制台之間。進入那裡之前必須把安全帽摘下,因為「不小心掉下來砸在按鈕上可不得了」。高大的儀表盤上信號燈如繁星閃爍。「我們每隔半小時就要起身把所有儀表,指示燈巡視一遍,行話叫『巡盤』。我們的工作就是發現異常,做出判斷,然後根據那邊的程序手冊」,他指指牆邊的書架,上面放著幾十冊大本子,「找到對應的處置程序處理就可以了。如果核電站是一台電腦,主控室是CPU,那我們操縱員就是將程序讀取到CPU的環節。」左裕軒一邊隔著玻璃牆向裡面當值的操縱員點頭致意,一邊概括了自己的工作性質。

嶺澳和大亞灣的廠房內部十分相似,「連廁所的位置都一樣。」與許多在嶺澳供工作的核電人一樣,左裕軒是在大亞灣工作四年後調到這里的,因為廠房設備相似,人員互換起來很方便。我們又來到正在檢修的嶺澳的一號機組,機器都沒有運轉,廠房清靜無比,只能聽見送風機的呼嘯聲。

從一層到頂層,前後遇到兩撥人向左裕軒請教技術問題。我不由得贊嘆,到底是「白銀人」啊——這個名頭是我杜撰的,以區別於喝過洋墨水的「黃金人」。上世紀80年代末、90年代初,大亞灣第一批技術骨幹在法國受訓,人均學習成本超過100萬法郎。核電人戲稱之「黃金人」。後來這里建設了培訓中心和全尺寸模擬模擬機,不但大大降低了反應堆操縱員的培訓成本,更獲得了自主「造血功能」。

當我向「白銀人」提出是否可以到反應堆廠房裡看看反應堆的樣子。他驚訝地瞪大了眼睛:「核島裡面?那還得要更高級的出入證。他們嚴格控制無關人員進入,連我都沒進去過!——不過,我可以帶你去另一個地方,那兒離核反應堆也很近。」他朝我神秘地眨眨眼睛。隨後帶我七拐八繞,又爬了一段鐵樓梯,來到了天台。蒼翠的山色下,兩個灰白色的柱面出現在眼前,這就是反應堆廠房的安全殼!

這兒的確是我們所能達到的距核反應堆最近的地方。千萬不要小看了這個貌不驚人的「水泥罐」,它堅固足以抵禦小型飛機的直接撞擊。如果按年發電能力換算,每個反應堆都蘊含了相當於270萬噸煤燃燒釋放的巨大能量。這么多的煤可以裝滿6萬節車皮或者上百艘巨輪,而這里每年需要補充的核燃料不過區區30噸,還不到一節車皮的載重。

我按耐住激動的心情,小心翼翼地把手掌貼在水泥殼上,試圖感受從裡面傳出的巨大熱力。出乎意料的是,它的溫度一如其表面的顏色,冷冷的,與任何一堵曬不到太陽的水泥牆沒有什麼區別。這也難怪,盡管正常運行時抱著鋯合金管的核燃料芯塊溫度能達到2000多攝氏度,可是不斷有流水帶走它的熱量。何況我們之間還隔著幾米深的硼酸水、20厘米厚的鋼質壓力容器、十幾米的空氣……還有6毫米的鋼襯、1米厚的預應力鋼筋混凝土……最後能傳到我手心的熱量還會有多少?不但熱量傳不出,就是核輻射也被擋在裡面無法逸出。與沒有安全殼的切爾諾貝利核電站相比,無論這裡面出了什麼問題,帶有放射性的液體、氣體都不會泄露出來。

怎麼不像其他廠房一樣給這個安全殼塗個漂亮的顏色呢?我心想,這個大傢伙太扎眼了,簡直跟周圍環境格格不入。「那是為了能檢查出外殼的微小裂縫才故意不刷任何塗料的,現在的顏色就是水泥的本色。」左裕軒拍打著安全殼,好像要試試它有多結實一樣,幽默地說,「要是把值錢的東西放進這里,可能比銀行的金庫還要安全。」

滿三十的左裕軒是掌管核電站「金鑰匙」的反應堆操縱員,擁有這個資格的人在中國大陸不會超過200個。1996年,這位電廠熱能動力專業畢業的大學生沒有像其他同學那樣,去火電廠工作,而是選擇到核電站來。「那時家裡人害怕這兒不安全,擔心會有核輻射啊!」

核電站剛投產時,附近的居民也都不知道核輻射的底細,甚至不敢再吃大亞灣的海產品,致使當地的漁業經濟蕭條過好長一段時間。香港人對當時大陸的環境監測也心存疑慮,在靠近大亞灣的岸邊還特別建立了放射性監測站,旁邊修了核醫學診所。有報道說,一位遊客曾經從大亞灣附近釣魚回港,渾身長出紅疙瘩,結果被隔離醫治,後來發現,那不過是太陽暴曬引起皮膚過敏而已。

不過,現在情況已經變了。從1987年開始,經過6年多的建設,1994年的2月和5月,大亞灣兩台機組先後投入商業營運。拜核電站建設所賜,當地老百姓早早地搭上了經濟發展的快車,搞網箱養殖。面孔黝黑的李廣生是一位從廣西過來「打工」的漁人。「這里魚肥,一網下去就能撈到小半艙魚」——他的話多少有些誇張,不過這里的漁業資源豐富倒是事實。

建設核電站對生態是否會帶來不利影響一直是環保人士關心的問題。核電支持者認為,如果沒有大亞灣和嶺澳核電站,廣東和香港兩地每年要多消耗燃煤1060萬噸,這會產生2700萬噸二氧化碳、10萬噸二氧化硫和6萬噸一氧化氮,排放到大氣中的塵埃會增加上萬噸。煤從地下掘出,帶有微弱的天然放射性。聚沙成塔,火電釋放的放射性物質比相同發電能力的核電站正常排放的還要多。根據中國原子能科學研究院的調查,大亞灣和嶺澳核電站是參照法國20世紀80年代初的同類核電站建設的,法國開始使用這類反應堆以來,從未發生過引致重大輻射後果的嚴重事故,所以,大亞灣兩座核電站的正常營運應該也不會對當地海洋生物和周邊環境產生輻射危害。

但是反對者的擔心似乎也不是杞人憂天。他們指出,由於大亞灣周邊的河流較小,營養鹽的輸入主要靠外海,核電站對其周圍的生態環境存在一定影響。根據研究,受到海邊核電站微量放射性流出物影響的主要生物群體不是浮游動植物,也不是魚類,而是底棲動物,但影響也十分有限。

我站在廠區中的小山上極目遠眺,天空碧藍如洗。南澳島的蒼翠的山峰可以隔海相望。每到春天,離核反應堆廠房不到200米的草坪上都會有遷徙的白鷺落腳棲息,成為核電站的一景。不過,不要以為這里的綠化植被純粹是為了美觀。「這里的植物有的不是本地物種,是我們專門移植過來檢測核電站對環境的長期效應的。」環境監測站身穿白大褂的工程師陳躍告訴我,核電站廠區里的植物中不少是對核輻射比較敏感的「指示植物」,松樹就是其中一種。他們會定期採集松針到實驗室分析放射性是否超標。同時,他們也會到附近海域撈取馬尾藻和在海底生活的貝類進行化驗,這些也都是很好的「指示生物」。十年來對大氣、海洋、土壤和生物不間斷的監測表明,這里的放射性指標「並沒有出現可察覺的變化」。

核安全是這里的頭等大事,對於核電招待所的保潔主管李素菊來說,也是如此。當我見到她時,她正拿著秒錶和本子,站在我的房間門口,考核新來保潔員的業務技能。李素菊從中原農村來大亞灣已有十年。我發現她的核電知識之豐富超乎我的想像。「現在都興競爭上崗了,我們的一個業務技能就是要掌握核安全知識和應急撤離計劃。雖說核電十分安全,可萬一出了事故,我們可以幫助像你這樣的房客迅速撤離。」

幾天後,司機王天峰開車送我到機場。他以前在西北地區的一家核工廠——在我看來那是一個更加神秘的所在——運輸核材料,十幾年前為支援大亞灣核電站的建設,拉家帶口來到了廣東。在路上,他終於按捺不住自己的困惑,脫口問道:「核能發電本質上就是燒鍋爐嘛!怎麼會有這么多人感興趣,跑過來參觀?」

我不知如何作答,畢竟像我這樣能在大亞灣兩座核電站進行「探秘」的中國人還是太少了。

⑵ 核電的基本知識

世界上一切物質都是由原子構成的,原子又是由原子核和它周圍的電子構成的。輕原子核的融合和重原子核的分裂 都能放出能量,分別稱為核聚變能和核裂變能,簡稱核能。
這里提到的核能是指核裂變能。前面提到核電廠的燃料是鈾。鈾是一種重金屬元素,天然鈾由三種同位素組成:
鈾-235 含量0.71%
鈾-238 含量99.28%
鈾-234 含量0.0058%(鈾-235是自然界存在的易於發生裂變的唯一核素。)
當一個中子轟擊鈾-235原子核時,這個原子核能分裂成兩個較輕的原子核,同時產生2到3個中子和射線,並放出能量。如果新產生的中子又打中另一個鈾-235原子核,能引起新的裂變。在鏈式反應中,能量會源源不斷地釋放出來。
鈾-235裂變放出多少能量呢?請記住一個數字,
即1千克鈾-235全部裂變放出的能量相當於2700噸標准煤燃燒放出的能量。 反應堆是核電站的關鍵設計,鏈式裂變反應就在其中進行。反應堆種類很多,核電站中使用最多的是壓水堆。
壓水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指頭大的燒結二氧化鈾芯塊,裝到鋯合金管中,將三百多根裝有芯塊的鋯合金管組裝在一起,成為燃料組件。大多數組件中都有一束控制棒,控制著鏈式反應的強度和反應的開始與終止。
壓水堆以水作為冷卻劑在主泵的推動下流過燃料組件,吸收了核裂變產生的熱能以後流出反應堆,進入蒸汽發生器, 在那裡把熱量傳給二次側的水,使它們變成蒸汽送去發電, 而主冷卻劑本身的溫度就降低了。從蒸汽發生器出來的主 冷卻劑再由主泵送回反應堆去加熱。冷卻劑的這一循環通道稱為一迴路,一迴路高壓由穩壓器來維持和調節。 火力發電站利用煤和石油發電,水力發電站利用水力發電,而核電站是利用原子核內部蘊藏的能量產生電能的新型發電站核電站大體可分為兩部分:一部分是利用核能生產蒸 汽的核島、包括反應堆裝置和一迴路系統;另一部分是利用蒸汽發電的常規島,包括汽輪發電機系統。
核電站用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾製成的核燃料在一種叫「反應堆」的設備內發生裂變而產生大量 熱能,再用處於高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發生器內產生蒸汽,蒸汽推動氣輪機帶著發電機一起旋轉,電就源源不斷地產生出來,並通過電網送到四面八方。這就是最普通的壓水反應堆核電站的工作原理。
在發達國家,核電已有幾十年的發展歷史,核電已成為一 種成熟的能源。中國的核工業已也已有40多年發展歷史,建立了從地質勘察、采礦到元件加工、後處理等相當完整 的核燃料循環體系,已建成多種類型的核反應堆並有多年 的安全管理和運行經驗,擁有一支專業齊全、技術過硬的隊伍。核電站的建設和運行是一項復雜的技術。中國已經能夠設計、建造和運行自己的核電站。秦山核電站就是由中國自己研究設計建造的。日本的核電站數量是55座,核電比例為30%,計劃到 2030年將核電比例提高到41%。印度有20座。俄羅斯有31座,歐盟有16國擁有核電站,核電站總數158個。法國59座,英國在30座以上,美國最多,達104座。
就發電比例而言,目前全世界400多座核電站,年發電量佔全世界總發電量的17%,其中,法國核電裝機占總裝機的78%,日本核電裝機占總裝機的36%,美國核電裝機占總裝機的20%,韓國核電裝機占總裝機的42%,而在中國大陸僅佔1.6%。中國已超越美國,成為世界第一碳排放大國。
根據原本的數值全世界本因建設1000座核電站全世界40%靠核能.2500座核電就能滿足目前全世界的用電。但是反核人士的運動下,只有區區16%的發電能力,如果中國建設一百多座也許能補上4%,中國有六百多座核電站的話,就在沒有什麼能源困擾。前美國國家航空航天局科學家漢森(Hansen)作為合著者參與了一項研究。該研究估計1971年到2009年間,核能的使用很可能避免了至少184萬人死於世界范圍內化石燃料燃燒帶來的惡劣影響。他們表示,「沒有缺點的能源系統是不存在的。我們希望在制訂能源系統政策時,能基於事實,而不帶有感情色彩和偏見,因為這些不適用於二十一世紀的核能技術。」核能的發展,對醫療、環保、軍事、航母、機器人動力、核動力衛星、航天核動力飛機、航空空間站電源至關重要。隨著航天、航空、深海機器人等領域用核電池的成熟,核電池和太陽能電池必將在汽車這一能源大戶中得到應用。光子傳送技術,如今各個強國,正在把這變成現實,人們幻想著,用激光在地球和月亮之間,搭建一座彩虹橋,開采月球的礦產和能源。國際能源署斷言,如果未來幾十年核電份額大幅下降,那麼要達到控制溫室氣體濃度在450ppm的目標,將需要對新興的低碳技術進行戰略性的部署,而這些技術還需要驗證。目前的核電大國也意識到,沒有核電的參與,要達到減排目標是一件難度巨大、代價高昂的事情。基於共同的目標,我們近期的能源供應需要側重現有核能和能量穩定的地熱能。 約在100年前,科學家發現某些物質能放出三種射線:α(阿爾法)射線、β(貝塔)射線,γ(伽瑪)射線。
以後的研究證明:α射線是α粒子(氦原子核)流,β射線 是β粒子(電子)流,γ(伽瑪)射線是光子流。
這些射線的共同特點是:1、有一定穿透物質的能力;2、人的五官不能感知,但能使照相底片感光;3、照射到某些特 殊物質上能發出可見的熒光;4、通過物質時有產生電離作用。
射線主要通過電離作用對生物體產生一定的影響。
射線並不可怕,我們吃的食物、住的房屋,甚至我們的身體 內都有能放出射線的物質。我們戴夜光錶、作X光檢查、乘飛機、吸煙都會接受一定的輻射劑量。但是,過高的輻射劑 量會引起有害健康的效應。
兩個關於放射性的計量單位
居里(Curie,符號為:Ci),表示單位時間內發生衰變的原子核數。1居里(Ci)=3.7x10^10貝克(Bq),1克的鐳226每秒能產生3.7×10^10次原子核衰變,該源的放射性強度即為1居里。換算:1毫居里=3.7×10^7次/秒 1微居里=3.7×10^4次/秒。
貝克勒爾(Becquerel,符號為:Bq),是放射性活度的國際單位制導出單位,1 Bq指每秒有一個原子衰變。比如,一克的鐳放射性活度有3.7×10^10Bq。
概括起來可以認為:
1R(倫琴)相當於10mSv(毫西弗)=10,000μSv(微西弗)=0.01Sv(西弗)=1rem(雷姆)
一座核電站允許的年輻射劑量是5毫雷姆。在美國達拉斯,居民每年從自然環境建築物、岩石、土地等接受的劑量約80毫雷姆。在科羅拉多,居民每年接受約130毫雷姆。只要從達拉斯遷居到科羅拉多,你每年接受的輻射劑量要比住在核電站附近的人大十倍多。雖然輻射可能引起癌症,但這種可能性有多大呢?根據國外實測結果,生活在核電廠周圍的人每年接受的劑量當量小於0.01毫希。我們以每年接受0.01毫希為例,這種可能性為千萬分之一點五。也就是說,這個人由核電廠造成的致癌危險只相當於每天吸五分之一支煙。 核反應堆是一個能維持和控制核裂變鏈式反應,從而實現核能-熱能轉換的裝置。
核電廠用的壓水反應堆有一個厚厚的鋼質賀筒形外殼,腰部 有幾個進水口和出水口,稱為壓力容器,900兆瓦的壓水堆, 其壓力容器高12米,直徑3.9米,壁厚約0.2米。
壓力容器是堆芯,堆芯由燃料組件和控制棒組件等組成。水在它們的間隙中流過。水在此起兩個作用,一是降低中子的速度使之易於被鈾-235核吸收,二是帶出熱量。900兆瓦 的壓水堆 一般裝有157個燃料組件,約含80噸二氧化鈾。
壓力容器頂裝有控制棒驅動機構,通過改變控制棒的位置來 實現開堆、停堆(包括緊急停堆)和調節功率的大小。 一般來說,在核設施(例如核電廠)內發生了意外情況,造 成放射性物質外泄,致使工作人員和公眾受超過或相當於規 定限值的照射,則稱為核事故。顯然,核事故的嚴重程度可以有一個很大的范圍,為了有一個統一的認識標准,國際上 把核設施內發生的有安全意義的事件分為七個等級。
由表可以看出,只有4-7級才稱為「事故」。5級以上的事 故需要實施場外應急計劃,這種事故世界上共發生過四次, 即蘇聯切爾諾貝利事故、英國溫茨凱爾事故,美國三里島事故和日本福島核電站事故。
切爾諾貝利核事故是技術落後和人為原因的結果。 1986年4月26日,前蘇聯建切爾諾貝利核電站第四號反應堆大起火,並發生化學爆炸(並非核爆炸)。爆炸釋放量相當於堆內約3%~4%的核燃料。事故當時有2人被炸死,1人死於心臟病,救火中有29人受輻射損傷,其中28人因患急性放射性病致死。事故後周圍30公里范圍內撤離了21萬居民。 事實上,這是一次嚴重的人為責任事故,當時研究人員在做一次安全實驗,切斷了反應堆所有的安全措施,卻又啟動了反應堆,這個實驗方案嚴重違反了安全規程,這是事故的人為原因。事故的技術原因是前蘇聯開發的這種石墨水冷堆具有較大的缺陷,它有一段正溫度系數的正反饋工作區,這在反應堆的設計上是不能允許的,另外,切爾諾貝利核電站沒有絕大多數核電站具有的安全殼。
美國三哩島核事故並未造成人員傷亡和實質性影響 1979年3月38日清晨,美國建在賓夕法尼亞洲哈里斯堡東南16公里的三哩島核電站,第二號反應堆發生了一起嚴重的失水事故,反應堆的堆芯部分熔化,大部分燃料元件損壞或熔化,放射性裂變產物泄漏到安全殼內,但並未外泄,對環境造成了輕微影響。由於事發地為美國,這次事故引起了極為強烈的反響,但其本身危害並不大,核電站內的118名職工無一傷亡,只有三人受到略高於季度允許劑量的照射,其餘都在職業控制劑量以內。外泄的放射性物質也更少,方圓80公里的200萬居民中,平均每人所受的放射性劑量還不如帶一年夜光錶或看一年彩電所受的劑量。三哩島核事故是迄今壓水堆核電廠發生的最嚴重的事故。 反應堆廠房:包括內外安全殼和內部結構以及堆芯熔融物捕捉器。反應堆廠房是雙層圓筒形結構,該建築包容並支撐與一迴路相關的主要設施(包括壓力容器和主冷卻迴路,包括主泵,蒸發器和穩壓器)。反應堆換料腔和內部結構。輔助設備。廠房的主要功能是防止外部事件對內部反應的影響,確保不發生泄漏。包括一迴路發生事故失水,使廠房內壓力和溫度升高。
1. 安全殼:安全殼是雙層牆體結構,其中內牆體由預應力混凝土筒體和混凝土穹頂構成,內面襯以鋼襯里,保證密封。外安全殼抵抗外部沖擊。1.8米寬的環形區域將內外安全殼隔離,該區域處於負壓狀態,收集發生泄漏事故後泄漏物的收集,保證泄漏物在排入大氣前被過濾,雙層安全殼是考慮在嚴重事故對環境的有效保護。
2、 內部結構:主要功能是提供反應堆壓力容器的支撐和附屬設備的支撐;人員及設備的生物防護;防止管道的甩擊和飛射物對安全殼、各迴路以及安全系統的影響。
3、 結構描述:內部結構是鋼筋混凝土結構包括一次屏蔽牆,二次屏蔽牆,反應堆換料腔;樓板和牆體。
4、 堆芯熔融物捕捉器:位於堆芯CVCS和VDS系統下部分為三部分,由堆坑下部、堆芯熔融物擴展通道和擴張區域組成。表面覆蓋細石混凝土。底部有循環水系統,用以事故狀態下對熔融物降溫,水來自換料儲水箱。
5、 安全廠房:安全廠房1&4分為9層,分別布置在安全殼兩側;廠房2&3分為8層,布置在一起,採用雙層牆體。外牆與廠房各樓層分開,通向廠房的門應有門禁系統。
6、 燃料廠房:位於反應堆廠房和安全廠房2、3相對的位置,與反應堆廠房和安全廠房位於一個筏基礎之上。9層(0.00-19.5m區域)。西側為乏燃料水池及相關設施。東側為事故廢氣過濾機組。採用雙層牆,門應有門禁系統。
7、核輔助廠房:核輔助廠房內設置與電廠運行必需的與安全無關的輔助系統,同時設置有部分維修區域。是鋼筋混凝土結構,基礎與廠房的筏基礎是分離的,放射性設備周圍設置屏蔽結構以及有系統的隔離。提供充分的生物隔離。
8、 進出廠房:基礎廠房內設有為保障人員安全進出核島所必需的設備和設施。進出廠房的基礎和核島的基礎臨近,設置沉降縫,允許相對的位移。
9、 放射性廢棄物廠房:分為放射性廢棄物廠房(HQB)和放射性廢棄物儲存廠房(HQS),其可收集、儲存、處理液體和固體放射性廢棄物。為兩個機組公用,它同1號機組的核輔助廠房建築直接連接,用來儲存、運輸樹脂類廢棄物以及收集、臨時儲存、運送廢液。在放射性廢棄物廠房和2號機輔助廠房附屬建築(2HQS)之間連接一條熱管,用來輸送2號機的廢液。7)、 應急柴油機房:(HD)是鋼筋混凝土結構,其鋼筋混凝土筏基及地下部分及外牆使用瀝青絕緣材料來防水的。用來放置柴油燃料儲存罐、柴油燃料槽房間的樓板、牆體及天花板表面是摻合了憎油材料的水泥砂漿抹面的。
10、 安全廠用水泵房:為混凝土結構,其鋼筋混凝土結構設計、配合比及工藝應具備足夠的耐久性以保證結構主體能防止地下水和海水的侵蝕,所有與水接觸的混凝土表面應使用精細模板,其他地方可以使用粗製模板。

⑶ 核電站的工作原理和結構

熱堆的概念 中子打入鈾-235的原於核以後,原子核就變得不穩定,會分裂成兩個較小質量的新原子核,這是核的裂變反應,放出的能量叫裂變能;產生巨大能量的同時,還會放出2~3個中子和其它射線。 這些中子再打入別的鈾-235核,引起新的核裂變,新的裂變又產生新的中子和裂變能,如此不斷持續下去,就形成了鏈式反應 利用原子核反應原理建造的反應堆需將裂變時釋放出的中子減速後,再引起新的核裂變,由於中子的運動速度與分子的熱運動達到平衡狀態,這種中子被稱為熱中子。堆內主要由熱中子引起裂變的反應堆叫做熱中子反應堆(簡稱熱堆)。 熱中子反應堆,它是用慢化劑把快中子速度降低,使之成為熱中子(或稱慢中子),再利用熱中子來進行鏈式反應的一種裝置。由於熱中子更容易引起鈾-235等裂變,這樣,用少量裂變物質就可獲得鏈式裂變反應。慢化劑是一些含輕元素而又吸收中子少的物質,如重水、鈹、石墨、水等。熱中子堆一般都是把燃料元件有規則地排列在慢化劑中,組成堆芯。鏈式反應就是在堆芯中進行的。 反應堆必須用冷卻劑把裂變能帶出堆芯。冷卻劑也是吸收中子很少的物質。熱中子堆最常用的冷卻劑是輕水(普通水)、重水、二氧化碳和氦氣。 核電站的內部它通常由一迴路系統和二迴路系統組成。反應堆是核電站的核心。反應堆工作時放出的熱能,由一迴路系統的冷卻劑帶出,用以產生蒸汽。因此,整個一迴路系統被稱為「核供汽系統」,它相當於火電廠的鍋爐系統。為了確保安全,整個一迴路系統裝在一個被稱為安全殼的密閉廠房內,這樣,無論在正常運行或發生事故時都不會影響安全。由蒸汽驅動汽輪發電機組進行發電的二迴路系統,與火電廠的汽輪發電機系統基本相同。 輕水堆――壓水堆電站 自從核電站問世以來,在工業上成熟的發電堆主要有以下三種:輕水堆、重水堆和石墨汽冷堆。它們相應地被用到三種不同的核電站中,形成了現代核發電的主體。 目前,熱中子堆中的大多數是用輕水慢化和冷卻的所謂輕水堆。輕水堆又分為壓水堆和沸水堆。 壓水堆核電站 壓水堆核電站的一迴路系統與二迴路系統完全隔開,它是一個密閉的循環系統。該核電站的原理流程為:主泵將高壓冷卻劑送入反應堆,一般冷卻劑保持在120~160個大氣壓。在高壓情況下,冷卻劑的溫度即使300℃多也不會汽化。冷卻劑把核燃料放出的熱能帶出反應堆,並進入蒸汽發生器,通過數以千計的傳熱管,把熱量傳給管外的二迴路水,使水沸騰產生蒸汽;冷卻劑流經蒸汽發生器後,再由主泵送入反應堆,這樣來回循環,不斷地把反應堆中的熱量帶出並轉換產生蒸汽。從蒸汽發生器出來的高溫高壓蒸汽,推動汽輪發電機組發電。做過功的廢汽在冷凝器中凝結成水,再由凝結給水泵送入加熱器,重新加熱後送回蒸汽發生器。這就是二迴路循環系統。 壓水堆由壓力容器和堆芯兩部分組成。壓力容器是一個密封的、又厚又重的、高達數十米的圓筒形大鋼殼,所用的鋼材耐高溫高壓、耐腐蝕,用來推動汽輪機轉動的高溫高壓蒸汽就在這里產生的。在容器的頂部設置有控制棒驅動機構,用以驅動控制棒在堆芯內上下移動。 堆芯是反應堆的心臟,裝在壓力容器中間。它是燃料組件構成的。正如鍋爐燒的煤塊一樣,燃料芯塊是核電站「原子鍋爐」燃燒的基本單元。這種芯塊是由二氧化鈾燒結而成的,含有2~4%的鈾-235,呈小圓柱形,直徑為9.3毫米。把這種芯塊裝在兩端密封的鋯合金包殼管中,成為一根長約4米、直徑約10毫米的燃料元件棒。把 200多根燃料棒按正方形排列,用定位格架固定,組成燃料組件。每個堆芯一般由121個到193個組件組成。這樣,一座壓水堆所需燃料棒幾萬根,二氧化鈾芯塊1千多萬塊堆芯。此外,這種反應堆的堆芯還有控制棒和含硼的冷卻水(冷卻劑)。控制棒用銀銦鎘材料製成,外面套有不銹鋼包殼,可以吸收反應堆中的中子,它的粗細與燃料棒差不多。把多根控制棒組成棒束型,用來控制反應堆核反應的快慢。如果反應堆發生故障,立即把足夠多的控制棒插入堆芯,在很短時間內反應堆就會停止工作,這就保證了反應堆運行的安全。 輕水堆――沸水堆電站 沸水堆核電站 沸水堆核電站工作流程是:冷卻劑(水)從堆芯下部流進,在沿堆芯上升的過程中,從燃料棒那裡得到了熱量,使冷卻劑變成了蒸汽和水的混合物,經過汽水分離器和蒸汽乾燥器,將分離出的蒸汽來推動汽輪發電機組發電。 沸水堆是由壓力容器及其中間的燃料元件、十字形控制棒和汽水分離器等組成。汽水分離器在堆芯的上部,它的作用是把蒸汽和水滴分開、防止水進入汽輪機,造成汽輪機葉片損壞。沸水堆所用的燃料和燃料組件與壓水堆相同。沸騰水既作慢化劑又作冷卻劑。 沸水堆與壓水堆不同之處在於冷卻水保持在較低的壓力(約為70個大氣壓)下,水通過堆芯變成約285℃的蒸汽,並直接被引入汽輪機。所以,沸水堆只有一個迴路,省去了容易發生泄漏的蒸汽發生器,因而顯得很簡單。 總之,輕水堆核電站的最大優點是結構和運行都比較簡單,尺寸較小,造價也低廉,燃料也比較經濟,具有良好的安全性、可靠性與經濟性。它的缺點是必須使用低濃鈾,目前採用輕水堆的國家,在核燃料供應上大多依賴美國和獨聯體。此外,輕水堆對天然鈾的利用率低。如果系列地發展輕水堆要比系列地發展重水堆多用天然鈾50%以上。 從維修來看,壓水堆因為一迴路和蒸汽系統分開,汽輪機未受放射性的沾污,所以,容易維修。而沸水堆是堆內產生的蒸汽直接進入汽輪機,這樣,汽輪機會受到放射性的沾污,所以在這方面的設計與維修都比壓水堆要麻煩一些。 重水堆核電站 重水堆按其結構型式可分為壓力殼式和壓力管式兩種。壓力殼式的冷卻劑只用重水,它的內部結構材料比壓力管式少,但中子經濟性好,生成新燃料鈈-239的凈產量比較高。這種堆一般用天然鈾作燃料,結構類似壓水堆,但因柵格節距大,壓力殼比同樣功率的壓水堆要大得多,因此單堆功率最大隻能做到30萬千瓦。 因為管式重水堆的冷卻劑不受限制,可用重水、輕水、氣體或有機化合物。它的尺寸也不受限制,雖然壓力管帶來了伴生吸收中子損失,但由於堆芯大,可使中子的泄漏損失減小。此外,這種堆便於實行不停堆裝卸和連續換料,可省去補償燃耗的控制棒。 壓力管式重水堆主要包括重水慢化、重水冷卻和重水慢化、沸騰輕水冷卻兩種反應堆。這兩種堆的結構大致相同。 (1) 重水慢化,重水冷卻堆核電站 這種反應堆的反應堆容器不承受壓力。重水慢化劑充滿反應堆容器,有許多容器管貫穿反應堆容器,並與其成為一體。在容器管中,放有鋯合金制的壓力管。用天然二氧化鈾製成的芯塊,被裝到燃料棒的鋯合金包殼管中,然後再組成短棒束型燃料元件。棒束元件就放在壓力管中,它藉助支承墊可在水平的壓力管中來回滑動。在反應堆的兩端,各設置有一座遙控定位的裝卸料機,可在反應堆運行期間連續地裝卸燃料元件。 這種核電站的發電原理是:既作慢化劑又作冷卻劑的重水,在壓力管中流動,冷卻燃料。像壓水堆那樣,為了不使重水沸騰,必須保持在高壓(約90大氣壓)狀態下。這樣,流過壓力管的高溫(約300℃)高壓的重水,把裂變產生的熱量帶出堆芯,在蒸汽發生器內傳給二迴路的輕水,以產生蒸汽,帶動汽輪發電機組發電。 (2)重水慢化、沸騰輕水冷卻堆核電站 這種堆是英國在壩杜堆(重水慢化、重水冷卻堆)的基礎上發展起來的。加拿大所設計的重水慢化重水冷卻反應堆的容器和壓力管都是水平布置的。而重水慢化沸騰輕水冷卻反應堆都是垂直布置的。它的燃料管道內流動的輕水冷卻劑,在堆芯內上升的過程中,引起沸騰,所產生的蒸汽直接送進汽輪機,並帶動發電機。 因為輕水比重水吸收中子多,堆芯用天然鈾作燃料就很難維持穩定的核反應,所以,大多數設計都在燃料中加入了低濃度的鈾-235或鈈-239。 重水堆的突出優點是能最有效地利用天然鈾。由於重水慢化性能好,吸收中子少,這不僅可直接用天然鈾作燃料,而且燃料燒得比較透。重水堆比輕水堆消耗天然鈾的量要少,如果採用低濃度鈾,可節省天然鈾38%。在各種熱中子堆中,重水堆需要的天然鈾量最小。此外,重水堆對燃料的適應性強,能很容易地改用另一種核燃料。它的主要缺點是,體積比輕水堆大。建造費用高,重水昂貴,發電成本也比較高。 石墨氣冷堆核電站 所謂石墨氣冷堆就是以氣體(二氧化碳或氦氣)作為冷卻劑的反應堆。這種堆經歷了三個發展階段,產生了三種堆型:天然鈾石墨氣冷堆、改進型氣冷堆和高溫氣冷堆。 (1)天然鈾石墨氣冷堆核電站 天然鈾石墨氣冷堆實際上是天然鈾作燃料,石墨作慢化劑,二氧化碳作冷卻劑的反應堆。這種反應堆是英、法兩國為商用發電建造的堆型之一,是在軍用鈈生產堆的基礎上發展起來的,早在1956年英國就建造了凈功率為45兆瓦的核電站。因為它是用鎂合金作燃料包殼的,英國人又把它稱為鎂諾克斯堆。 該堆的堆芯大致為圓柱形,是由很多正六角形稜柱的石墨塊堆砌而成。在石墨砌體中有許多裝有燃料元件的孔道。以便使冷卻劑流過將熱量帶出去。從堆芯出來的熱氣體,在蒸汽發生器中將熱量傳給二迴路的水,從而產生蒸汽。這些冷卻氣體藉助循環迴路回到堆芯。蒸汽發生器產生的蒸汽被送到汽輪機,帶動汽輪發電機組發電。這就是天然鈾石墨氣冷堆核電站的簡單工作原理。 這種堆的主要優點是用天然鈾作燃料,其缺點是功率密度小、體積大、裝料多、造價高,天然鈾消耗量遠遠大於其他堆。現在英、法兩國都停止建造這種堆型的核電站。 (2)改進型氣冷堆核電站 改進型氣冷堆是在天然鈾石墨氣冷堆的基礎上發展起來的。設計的目的是改進蒸汽條件,提高氣體冷卻劑的最大允許溫度。這種堆,石墨仍然為慢化劑,二氧化碳為冷卻劑,核燃料用的是低濃度鈾(鈾-235的濃度為2-3%),出口溫度可達670℃。它的蒸汽條件達到了新型火電站的標准,其熱效率也可與之相比。 這種堆被稱為第二代氣冷堆,英國建造了這種堆,由於存在不少工程技術問題,對其經濟性多年來爭論不休,得不出定論,所以前途暗淡。 (3)高溫氣冷堆 高溫氣冷堆被稱為第三代氣冷堆,它是石墨作為慢化劑,氦氣作為冷卻劑的堆。 這里所說的高溫是指氣體的溫度達到了較高的程度。因為在這種反應堆中,採用了陶瓷燃料和耐高溫的石墨結構材料,並用了惰性的氦氣作冷卻劑,這樣,就把氣體的溫度提高到750℃以上。同時,由於結構材料石墨吸收中子少,從而加深了燃耗。另外,由於顆粒狀燃料的表面積大、氦氣的傳熱性好和堆芯材料耐高溫,所以改善了傳熱性能,提高了功率密度。這樣,高溫氣冷堆成為一種高溫、深燃耗和高功率密度的堆型。 它的簡單工作過程是,氦氣冷卻劑流過燃料體之間,變成了高溫氣體;高溫氣體通過蒸汽發生器產生蒸汽,蒸汽帶動汽輪發電機發電。 高溫氣冷堆有特殊的優點:由於氦氣是惰性氣體,因而它不能被活化,在高溫下也不腐蝕設備和管道;由於石墨的熱容量大,所以發生事故時不會引起溫度的迅速增加;由於用混凝土做成壓力殼,這樣,反應堆沒有突然破裂的危險,大大增加了安全性;由於熱效率達到40%以上,這樣高的熱效率減少了熱污染。 高溫氣冷堆有可能為鋼鐵、燃料、化工等工業部門提供高溫熱能,實現氫還原煉鐵、石油和天然氣裂解、煤的氣化等新工藝,開辟綜合利用核能的新途徑。但是高溫氣冷堆技術較復雜。

參考資料:jack,zhang

⑷ 核電站的原理是什麼「核」是什麼電是怎樣發出來的

原理:利用物理上的核反應,將原子內部的巨大的能量釋放出來轉化為熱能,再轉化為電能。
「核」:這里的核主要是指用於核反應放熱的鈾238,鈈239,釷233。隨著科學技術的發展以後有可能利用核聚變產生的能量來發電,這時候的「核」主要指氘和氚,聚合成氦。
發電原理:第一步將核反應放出的熱,傳導給第一迴路的水(高溫,高壓,高輻射),第一迴路的高溫水通過蒸汽發生器後,將高溫傳導給第二迴路的水,使二迴路的水氣化成為蒸汽,高速的蒸汽,送入大型汽輪機後沖擊使汽輪機轉動,帶動發電機工作,產生電能。
樓主有興趣的話可以看看一些書的詳細介紹,這裡面的東西還很復雜。

⑸ 二十世紀,日本對核電站的知識普及是怎麼做的

日本從1966年建成第一座核電站以來,核電站從未發生過大的事故。

日本的電力公司非常重視普及核電知識的宣傳。在核電站比較集中的地方,都有由他們出資建成的核電展覽館,供市民免費參觀,裡面有反應堆的模型和顯示核發電整個過程的掛圖等。看過之後,因不了解核發電而產生的不安,就會消除。日本人民因受過原子彈傷害,對核問題比較敏感。但是由於認識到核電和核彈的區別,在資源缺乏的日本發展核電有利,因此,並不一般地反對建核電站。就是反對建核電站的部分在野黨,近些年態度也有變化。

⑹ 核電的知識

-- 核電基本知識
1.什麼是核能

世界上一切物質都是由原子構成的,原子又是由原子核和 它周圍的電子構成的。輕原子核的融合和重原子核的分裂 都能入出能量,分別稱為核聚變能和核裂變能,簡稱核能。

本書內提到的核能是指核裂變能。 前面提到核電廠的燃料是鈾。鈾是一種重金屬元素,天然 鈾由三種同位素組成:

鈾-235 含量0.71%

鈾-238 含量99.28%

鈾-234 含量0.0058%

鈾-235是自然界存在的易於發生裂變的唯一核素。

當一個中子轟擊鈾-235原子核時,這個原子核能分裂成兩 個較輕的原子核,同時產生2到3個中了和射線,並放出能 量。如果新產生的中子又打中另一個鈾-235原子核,硬引 起新的裂變。在鏈式反應中,能量會源源不斷地釋放出來。

鈾-235裂變放出多少能量呢?請記住一個數字,

即 1千克鈾-235全部裂變放出的能量相當於2700噸標准煤燃 燒放出的能量。

2.核反應堆原理

反應堆是核電站的關鍵設計,鏈式裂變反應就在其中進行。 反應堆種類很多,核電站中使用最多的是壓水堆。

壓水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指頭大的燒結二 氧化鈾芯塊,裝到鋯合金管中,將三百多根裝有芯塊的鋯 合金管組裝在一起,成為燃料組件。大多數組件中都有一 束控制棒,控制著鏈式反應的強度和反應的開始與終止。

壓水堆以水作為冷卻劑在主泵的推動下流過燃料組件,吸 收了核裂變產生的熱能以後流出反應堆,進入蒸汽發生器, 在那裡把熱量傳給二次側的水,使它們變成蒸汽送去發電, 而主冷卻劑本身的溫度就降低了。從蒸汽發生器出來的主 冷卻劑再由主泵送回反應堆去加熱。冷卻劑的這一循環通 道稱為一迴路,一迴路高壓由穩壓器來維持和調節。

3.什麼是核電站

火力發電站利用煤和石油發電,水力發電站利用水力發電, 而核電站是利用原子核內部蘊藏的能量產生電能的新型發 電站核電站大體可分為兩部分:一部分是利用核能生產蒸 汽的核島、包括反應堆裝置和一迴路系統;另一部分是利 用蒸汽發電的常規島,包括汽輪發電機系統。

核電站用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾製成的 核燃料在一種叫「反應堆」的設備內發生裂變而產生大量 熱能,再用處於高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發生器 內產生蒸汽,蒸汽推動氣輪機帶著發電機一起旋轉,電就 源源不斷地產生出來,並通過電網送到四面八方。這就是 最普通的壓水反應堆核電站的工作原理。

在發達國家,核電已有幾十年的發展歷史,核電已成為一 種成熟的能源。我國的核工業已也已有40多年發展歷史, 建立了從地質勘察、采礦到元件加工、後處理等相當完整 的核燃料循環體系,已建成多種類型的核反應堆並有多年 的安全管理和運行經驗,擁有一支專業齊全、技術過硬的 隊伍。核電站的建設和運行是一項復雜的技術。我國目前 已經能夠設計、建造和運行自己的核電站。秦山核電站就 是由我國自己研究設計建造的。

4.什麼是核電廠

電是電廠生產出來的。我們知道有燒煤或石油的火力發電 廠,有靠水力發電的水電站,還有一些靠風力、太陽能、 地熱、潮汐能、波浪能、沼氣生產電力的小型或實驗性發 電裝置。核電廠就是一種靠原子核內蘊藏的能量,大規模 生產電力的新型發電廠。

核電廠用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾製成的 核燃料在一種叫做「反應堆」的設備內發生裂變而產生大 量熱能,再用處於高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發生 器內產生出來,並通過電網送到四面八方。這就是最普通 的壓水反應堆核電廠的工作原理。

5.什麼是放射性

約在100年前,科學家發現某些物質能放出三種射線:α( 阿爾法)射線、β(貝塔)射線,γ(伽瑪)射線。

以後的研究證明:α射線是α粒子(氦原子核)流,β射線 是β粒子(電子)流,統稱粒子輻射。類似的還有中了射線、 宇宙射線等。γ射線是波長很短的電磁波,稱為電磁輻射。 類似的還有X射線等。

這些射線的共同特點是:1、有一定穿透物質的能力;2、人 的五官不能感知,但能使照相底片感光;3、照射到某些特 殊物質上能發出可見的熒光;4、通過物質時有產生電離 作用。

射線主要通過電離作用對生物體產生一定的影響。

射線並不可怕,我們吃的食物、住的房屋,甚至我們的身體 內都有能放出射線的物質。我們戴夜光錶、作X光檢查、乘 飛機、吸煙都會接受一定的輻射劑量。但是,過高的輻射劑 量會引起有害健康的效應。

兩個關於放射性的計量單位

6.什麼是反應堆

核反應堆是一個能維持和控制核裂變鏈式反應,從而實現核 能熱能轉換的裝置。

核電廠用的壓水反應堆有一個厚厚的鋼質賀筒形外殼,腰部 有幾個進水品和出水口,稱為壓力容器,900兆瓦的壓水堆, 其壓力容器高12米,直徑3.9米,壁厚約0.2米。

壓力容器內是堆芯,堆芯由燃料組件和控制棒組件等組成。 水在它們的間隙中流過。水在此起兩個作用,一是降低中子 的速度使之易於被鈾-235核吸收,二是帶出熱量。900兆瓦 的壓水堆 一般裝有157個燃料組件,約含80噸二氧化鈾。

壓力容器頂裝有控制棒驅動機構,通過改變控制棒的位置來 實現開堆、停堆(包括緊急停堆)和調節功率的大小。

7.什麼叫做核事故

一般來說,在核設施(例如核電廠)內發生了意外情況,造 成放射性物質外泄,致使工作人員和公眾受超過或相當於規 定限值的照射,則稱為核事故。顯然,核事故的嚴重程度可 以有一個很大的范圍,為了有一個統一的認識標准,國際上 把核設施內發生的有安全意義的事件分為七個等級。

由表可以看出,只有4-7級才稱為「事故」。5級以上的事 故需要實施場外應急計劃,這種事故世界上共發生過三次, 即蘇聯切爾諾貝利事故、英國溫茨凱爾事故和美國三里島事 故。

⑺ 核電站相關知識

1、主要有鈾235、鈈239等易裂變的重金屬,大部分是氟化物如:六氟化鈾 和氧化物如:二氧化鈾。或是經過處理的較穩定的鈾的反應物!
2、
輕水堆、重水堆、快中子堆、石墨氣冷堆等,其中輕水堆還包括有壓水堆和沸水堆核電站。秦山核電一期、二期都是沸水堆,三期是重水堆。年發電量為29億千瓦時(共計五台機組)。

⑻ 初中畢業學習核電專業有哪些課程

近年來,隨著我國核技術及核產業的不斷發展和國家對核技術領域投入的不斷加大,迫切需要高素質的核科學技術人才補充到相關單位。本專業培養具備以核工程技術、工程熱物理為主,以機械、電工、計算機技術等為輔的基本知識結構,理工結合的高級復合型工程技術人才。
核電專業學生將學習數學、物理、工程力學、機械原理、電工電子等基礎知識,傳熱學、流體力學、工程熱力學、自動控制、計算機應用等專業基礎知識,以及核反應堆物理分析、核反應堆熱工水力學、核動力裝置與設備、核反應堆安全分析、核反應堆設計原理、核動力裝置測試技術、核動力裝置運行及控制等專業知識。
合格畢業後可在政府部門、規劃部門、軍事部門、核電工業和輻射科學相關的科研設計單位、核電站、高等院校等從事規劃、設計、運行、施工、管理、教育和研究開發工作。核技術對人類生活和世界格局的影響逐年增加,在能源、資源、環境、以及人類健康等方面有廣泛應用,所以未來的就業領域是很寬廣的,前景非常好。
四川核工業技師學院是以核電設備安裝為特色專業的五年制大專院校,100%保障就業。