核電站環(huán)境安全與保護(hù).docx

1、核電站環(huán)境安全與保護(hù)能源是人類社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保障性資源，同時能源問題也是世界性的問題。目前人類所使用的能源主要是化石能源，自 19 世紀(jì) 70 年代產(chǎn)業(yè)革命以來，化石燃料的消費量急劇保持增長，90%以上的世界經(jīng)濟(jì)活動所需的能源都依靠化石能源提供，由于大量消耗， 這類資源正趨于枯竭；同時化石燃料的大規(guī)模利用也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染，導(dǎo)致了溫室效應(yīng)和全球氣候變暖等一系列環(huán)境問題。能源危機(jī)與環(huán)境危機(jī)日益緊迫，尋找新的清潔、安全、高效的能源是人類所 面臨的共同任務(wù)?，F(xiàn)代社會中，除了煤炭、石油、天然氣、水力資源外，還有許多可利用的能源，如風(fēng)能、太陽能、潮汐能、地?zé)崮艿鹊?，但是由于技術(shù)問題和開發(fā)成本等因素

2、，這些能源很難在近期內(nèi)實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)利用；而核能是一種經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、清潔的能源，同各種化石能源相比起來，核能對環(huán)境和人類健康的危害更小，這些明顯的優(yōu)勢使核能成為新世紀(jì)可以大規(guī)模使用的安全和經(jīng)濟(jì)的工業(yè)能源。從 20 世紀(jì) 50 年代以來，前蘇聯(lián)、美國、法國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家建造了大量的核電站，由于核電具有巨大的發(fā)展?jié)撃芎蛷V闊的利用前 景，和平發(fā)展利用核能將成為未來較長一段時期內(nèi)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。一 核電站的工作原理核電站用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾制成的核燃料在一種叫反應(yīng)堆的設(shè)備內(nèi)發(fā)生裂變而產(chǎn)生大量熱能，再用處于高壓力下的水把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動氣

3、輪機(jī)帶著發(fā)電機(jī)一起旋轉(zhuǎn)，就會產(chǎn)生電，這些電能通過電網(wǎng)送到四面八 方。這就是最普通的壓水反應(yīng)堆核電站的工作原理。核電站以核反應(yīng)堆來代替火電站的鍋爐，以核燃料在核反應(yīng)堆中發(fā)生特殊形式的燃燒產(chǎn)生熱量，使核能轉(zhuǎn)變成熱能來加熱水產(chǎn)生蒸汽。利用蒸汽通過管路進(jìn)入汽輪機(jī)，推動汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，使機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。一般說來，核電站的汽輪發(fā)電機(jī)及電器設(shè)備與普通 火電站大同小異，其奧妙主要在于核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆，又稱為原子反應(yīng)堆或反應(yīng)堆，是裝配了核燃料以實現(xiàn)大規(guī)?？煽刂屏炎冩?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置。原子由原子核與核外電子組成。原子核由質(zhì)子與中子組成。當(dāng)鈾 235 的原子核受到外來中子轟擊時，一個原子核會吸收一個中子分裂成兩個質(zhì)

4、量較小的原子核，同時放出 2-3 個中子。這裂變產(chǎn)生的中子又去轟擊另外的鈾 235 原子核，引起新的裂變。如此持續(xù)進(jìn)行就是裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生大量熱能。用循環(huán)水(或其他物質(zhì))帶走熱量才能避免反應(yīng)堆因過熱燒毀。導(dǎo)出的熱量可以使水變成水蒸氣，推動氣輪機(jī)發(fā)電。由此可知，核反應(yīng)堆最基本的組成是裂變原子核+熱載體。但是只有這兩項是不能工作的。因為，高速中子會大量飛散，這就需要使中子減速增加與原子核碰撞的機(jī)會；核反應(yīng)堆要依人的意愿決定工作狀態(tài)，這就要有控制設(shè)施；鈾及裂變產(chǎn)物都有強(qiáng)放射性，會對人造成傷害，因此必須有可靠的防護(hù)措施。綜上所述，核反應(yīng)堆的合理結(jié)構(gòu)應(yīng)該是：核燃料+慢化劑+熱載體+控制設(shè)施+

5、 防護(hù)裝置?；鹆Πl(fā)電站利用煤和石油發(fā)電，水力發(fā)電站利用水力發(fā)電，而核電站是利用原子核內(nèi)部蘊(yùn)藏的能量產(chǎn)生電能的新型發(fā)電站。核電站大體可分為兩部分：一部分是利用核能產(chǎn)生蒸汽的核島，包括反應(yīng)堆裝置和一回路系統(tǒng)；另一部分是利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島，包括汽 輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。二.核電站的安全原則及選址原則安全保護(hù)系統(tǒng)均采用獨立設(shè)備和冗余布置， 均備有事故電源，安全系統(tǒng)可以抗地展和在蒸汽- 空氣及放射性物質(zhì)的惡劣環(huán)境中運行。核電站運行人員須經(jīng)嚴(yán)格的技術(shù)和管理培訓(xùn)，通過國家核安全局主持的資格考試，獲得國家核安全局頒發(fā)的運行值崗操作員或高級操作員執(zhí)照才能上崗，無照不得上崗。執(zhí)照在規(guī)定期內(nèi)有效， 過期后必須申請核發(fā)機(jī)關(guān)

6、再 次審查。萬一發(fā)生了核外泄事故，應(yīng)啟動應(yīng)急計劃。應(yīng)急計劃的內(nèi)容主要包括：疏散人員， 封閉核污染區(qū)（核反應(yīng)堆及核電站），清除核污染，以保證人身安全和環(huán)境清潔。核電站的選址要求非常高，選址需非常慎重。根據(jù)國際上通行的關(guān)于核電站選址有 經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、安全、環(huán)境和社會四原則。經(jīng)濟(jì)原則核電站能夠有足夠的資金來建設(shè)和運行，所服務(wù)的地區(qū)要有足夠的用電需 求，所以核電站常常選址經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)。后面三個原則有著密切的相互聯(lián)系。核電站必須建在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的相對偏遠(yuǎn)地區(qū)，50 公里以內(nèi)不能有大中型城市。要求廠址深部必須沒有斷裂帶通過，而且要求核電站數(shù)千米范圍內(nèi)沒有活動斷裂，廠址 100 千米海域、50 千米內(nèi)陸，歷史上沒有發(fā)生過 6 級以上地震，廠址區(qū) 600 年來也沒有發(fā)生 6 級地震的構(gòu)造背景