對核能發(fā)電的一些看法

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1、對核能發(fā)電的一些看法首先需要說明的是，本人并非核能專業(yè)畢業(yè)，也非從事相關(guān)工作。之所以此時發(fā)此貼，也就是希望在目前各種信息已經(jīng)相對公開、客觀、真實的情況下重新引發(fā)大家對核能這一技術(shù)的深層次思考，以下技術(shù)觀點均為災(zāi)后對相關(guān)維基、論壇、博文的匯總以非專業(yè)者視角分析理解所得，希望起到拋磚引玉的作用，有誤之處也望高人指點完善，方便大家共同提升。I.核能發(fā)電靠不靠譜目前世界上運行的二百多座反應(yīng)堆中，按慢化劑和冷卻劑的不同。主要有輕水堆和重水堆。其中作為主要堆型的輕水堆又分為壓水反應(yīng)堆（PWR）與沸水反應(yīng)堆（BWR）福島使用的主要是通用電氣的mark1沸水反應(yīng)堆，我國建成

2、的和在建的基本上為壓水反應(yīng)堆。從技術(shù)上講，不管是沸水式還是壓水式反應(yīng)堆就其反應(yīng)堆本身在正常環(huán)境下和正常操作下都可以說是可靠的。但是它的容錯性很差，也就是經(jīng)不起惡劣自然條件和人為失誤的考驗，三大核事故都證明了這點。特別體現(xiàn)在對反應(yīng)堆非常重要的冷卻系統(tǒng)，輕水反應(yīng)堆的冷媒就是H2O(也就是水)，整個系統(tǒng)包括冷卻用的水、管道、泵、各種閥門。那么問題來了，正常情況下這個體系也正常運轉(zhuǎn)一旦遇上天災(zāi)（福島核事故）、人禍(三哩島核事故)，這個冷卻體系發(fā)生損壞、不起作用（沒電、沒水）。會怎樣呢？這里得先說說反應(yīng)堆的三層安全設(shè)計,作為燃料棒的鋯錫合金外殼是第一層護罩，用來將具有

3、放射性的核燃料與世隔絕。壓力容器是第二層護罩。這個是(爐子)主體,設(shè)計用于容納一個溫度可能達到數(shù)百攝氏度的核心并起到一定的保護作用。一個核反應(yīng)堆的所有的這些“硬件”—壓力容器，各種管道，泵，冷卻水，然后被封裝到稱為圍阻體的第三層護罩中。第三層護罩是一個完全密封的，用最堅固的鋼和混凝土制成的非常厚的球體。第三層護罩的設(shè)計，建造和測試只是為了一個目的：當核心完全熔融時，將其包裹在其中。為了實現(xiàn)這個目的，在壓力容器（第二層護罩）的下方，鑄造了一個非常巨大厚實的混凝土大碗，這一切都在第三層護罩的內(nèi)部。在冷卻持續(xù)不起作用的情況下：階段1.反應(yīng)堆中原有冷媒(水)大量蒸發(fā)

4、,同時因為高熱水分子會分解為氧和氫(易爆混合氣體)不泄壓會發(fā)生爆炸,如果爆炸發(fā)生在安全護罩內(nèi)放射性燃料大量外泄那就直接可以判斷定為7級核事故(想想切爾諾貝利),發(fā)生在護罩以外一般問題不大(像福島),但冷卻水位持續(xù)下降會導(dǎo)致核心(核燃料棒)急劇上升.階段2.當核心達到2200攝氏度,鋯錫合金外殼的第一層燃料棒護罩開始熔融,核心外露釋放出帶有放射性的碘、銫的同位素，這些碘、銫的同位素可融于水，通過水蒸汽大量散發(fā)到外面大氣中，事故等級上升至少為4級。階段3.當核心超過3000攝氏度，燃料棒本體開始熔融，融化的高溫鈾融毀壓力容器墜入混凝土大碗。階段4.融化的高溫鈾無

5、法冷卻，混凝土爆裂最終融穿圍阻體，高毒鈾、钚元素進入地下污染地下水系。事故等級升為7級。以上這些可能很多童鞋都已經(jīng)了解了，通過4階段分析大家有沒看出想把問題控制住不上升為事故（4～7級）只有把事態(tài)控制在第1階段，也就是燃料棒護套熔融前一旦越過階段1，核污染就不可避免，只是或大或小而已，（有人認為即使進入后三階段也可以控制污染，這個后面咱們再討論靠不靠譜）。那么通過福島事件可以看出最關(guān)鍵的問題就是在冷卻系統(tǒng)失效到第2階段前，我們到底有多少時間。根據(jù)麻省理工JosefOehmen博士說法從冷卻失效到核心融化（注意不是護套）幾小時到幾天內(nèi)發(fā)生，（估計這個要根據(jù)是否

6、停堆、停堆時間的長短判斷)。也就是說第一層燃料棒護套發(fā)生融毀的時間更短?？梢詼蚀_的告訴大家一旦沒有水覆蓋，那么暴露的燃料棒護套就會在45分鐘后達到其2200攝氏度的熔點。以福島一號堆來看從11日16時36分日本政府宣布進入“核能緊急事態(tài)”到隔日13時30分，1號機組附近偵測到放射性銫-137和碘-131，前后絕對不超過21小時，以12日10時30分（推斷護套融毀）達到高峰值385.5微希沃特/小時的來看，我們只有不過18小時的時間?。?！(很可能還包含有8小時為電池緊急供電)這里要說這個JosefOehmen博士不是太樂天就是太五毛是個促核黨，他發(fā)的那個“我為

7、什么不擔心日本核電站”估計你們都看過，事實結(jié)果比他估計的嚴重的多。還有他說的那些個反應(yīng)堆備用的冷卻系統(tǒng)，我們也沒看到發(fā)揮效果，也不知道什么原因都沒起作用。那么綜上所述就引發(fā)了兩個問題，a.18小時內(nèi)我們能不能力挽狂瀾？b.如果大力發(fā)展核電遇到冷卻失效的可能性有多大？先說問題a說的明白點就是我們要做的事可能是1.修復(fù)災(zāi)難中受損的管道2.修復(fù)或替換無法運轉(zhuǎn)的水泵3.補充已經(jīng)流失冷媒（水）4.確保各閥門狀態(tài)正常，操作正常。那么這些工作可以在18小時內(nèi)完成嗎？我不敢定論，這個受到很多因素影響，有災(zāi)難破壞大小的因素、有受損情況的因素、有國家和社會的因素、也有特殊情況下

8、人的因素。但是通過幾次重大事故發(fā)生在高效的發(fā)達國家來