福岛

主力线的故障和备用电源的丢失是历史上第二大核事故的核心核能(切尔诺贝利事故后的)一代人——一部分崩溃2011年福岛第一核电站(“第一”)日本.该设施位于日本东北部太平洋海岸福岛该核电站由六座沸水反应堆(BWRs)组成,建于1971年至1979年之间,其中三座正在运行,另一座正在维修中,其燃料被储存在反应堆的乏燃料储存池中。一个强大的地震震动了工厂的所有单位,启动了自动武器关闭,或者滚蛋。地震发生后,每个机组的所有安全系统都立即可以运行,尽管有几个系统轻微受损。然而,在地震发生后不到一小时,一个海啸袭击了建造反应堆的海岸线。海啸达到的高度远远超过了反应堆的设计承受能力,最终切断了核电站的主要电力供应,并淹没了反应堆的房屋结构,损坏了备用发电机。尽管反应堆承受了超出其设计要求的地震和海啸,但长时间的停电耗尽了备份电池并入应急核心冷却系统,这导致了衰减热量的丧失。尽管反应堆操作人员和应急人员尽了最大的努力,但每个反应堆芯内不断上升的温度最终导致燃料棒部分熔毁,存储反应堆起火,外部安全壳发生爆炸(由积聚的放射性物质引起)气体),向空气中释放放射性蒸汽,以及向海洋中泄漏放射性水。工作人员通过泵入海水来冷却和稳定三个堆芯硼酸政府官员在核电站周围建立了一个30公里(18英里)的疏散区。大约一个月后,反应堆堆芯稳定了下来,安全壳的地基出现了裂缝船只被密封起来,被辐射的冷却水开始被泵入一个储存建筑,直到它得到适当的处理。

福岛事故非常清楚地表明,另一种类型的风险可能来自外部事件:地震和海啸可能不是两个独立的事件,而是两个连续的事件,地震将对反应堆造成结构性破坏,并引发海啸。通过将核电站建在远离断层的地方,并利用抗震机械设计和建筑特点,将与合理震级地震相关的风险降至最低。此外,堤坝和防水堤的增加降低了海啸破坏的风险。增加的建筑功能,如防水屏障,必须能够承受地震和海啸,因为这些可能是耦合事件。

与三里岛和切尔诺贝利事故主要归咎于人员配置问题相比,福岛事故的“薄弱环节”似乎是物理工厂本身,而不是人为错误。然而,由于核电站的设计并没有考虑到发生的自然灾害,所以在设计过程中可以发现错误,从某种意义上说,人为错误再次成为核工业中最容易发生故障的组成部分。

应急响应

每个监督国家核电运行的监管机构都有自己的方法来识别和应对紧急情况。在美国,美国核管理委员会有一个紧急情况分类系统,可以确定核电站情况的四个严重程度:

  1. 异常事件通知。潜在的退化在核电站的安全水平,但没有放射性物质的释放需要场外反应或监测。
  2. 警报。核电站安全水平实际或潜在的大幅下降,预计会有放射性物质从核电站释放。
  3. 现场紧急情况。保护公众所需的实际或可能的工厂功能重大故障放射性水平可能超出可接受范围阈值在发电厂的边界。
  4. 一般紧急情况。实际或迫在眉睫的堆芯严重损坏或反应堆燃料熔化,可能导致安全壳完整性丧失;放射性物质被释放出来,并可能超出核电站边界的可接受阈值。

在世界范围内,国际原子能机构制定了《国际核与辐射事件分级表》(INES),适用于该机构签署国发生的与核设施以及与核材料运输或储存有关的任何事件辐射来源。国际核事故监测系统为世界任何地区与核动力或放射源相互作用的所有各方提供了一个共同的事件规模。该量表包括七个独立的事件级别;下面三个被称为“事件”,上面四个被称为“事故”。特定级别的声明是通过识别特定级别来确定的标准会影响到核电站的纵深防御,辐射屏障和控制,还有人环境.这七个等级和一些重要标准如下:

  1. 异常.安全部件有小问题,深度防御还存在。
  2. 事件。设施内的严重污染进入了设计预期之外的区域,工人的暴露量超过了法定的年度限制。
  3. 严重的事件。在设计中没有预料到的区域出现严重污染,对健康没有致命影响,比如辐射对工人的烧伤。
  4. 造成局部后果的事故。燃料熔化或燃料损坏导致核心库存泄漏超过0.1%;在设施内释放大量放射性物质,极有可能造成重大公众暴露,至少一人死于辐射。
  5. 事故与更宽后果.堆芯严重损坏;在设施内释放大量放射性物质,极有可能造成重大公众暴露,若干人因辐射而死亡。
  6. 严重的事故。放射性物质的大量释放可能需要实施计划好的对策。
  7. 重大事故。放射性物质大量释放,对健康和环境造成广泛影响,需要执行计划和扩大的对策。

根据国际原子能机构的规定,三里岛事故被定为5级,后果更广,而福岛和切尔诺贝利都是7级,是重大事故。

核燃料循环

关于核能的讨论如果不简要地介绍一下核燃料周期。毕竟,反应堆的全部意义在于启动和控制反应的过程裂变在核燃料上有非常大的规模,而燃料的低成本是核电经济竞争力的主要原因。燃料循环的主要步骤包括采矿和提取矿石(加工),铀浓缩,燃料制造,装载和辐照在反应堆(燃料管理),卸载和冷却,再处理,废物包装,和废物处理

核燃料循环也是一个积分步骤在生产核武器特别是铀浓缩和再处理技术一直是这些武器在世界各地扩散的关键因素。由于这个原因,以及其他许多政治、环境和经济原因,核燃料循环的各个步骤都受到国际条约的严格监管和经常遵守。一些国家的核野心与各种国际公约之间的冲突有时会引起很大的争议。