登陆注册
2548200000017

第17章 核安全分析

综合各方面的情况来看,核电是安全和干净的能源。

被有些人描绘得十分可怕的放射性危害,说穿了,真是微乎其微。核电站附近的居民每年所受放射性剂量只有03毫雷姆。如果要给大家一个感性上的对比,那么一个人若抽1枝烟的话,就相当于吸收5毫雷姆,透视一次X光所受的放射性剂量是20~100毫雷姆,坐一小时飞机所受的放射性剂量是05毫雷姆。从这些数字就充分说明,把核电站的放射性危害视若洪水猛兽,是不必要的。

我们在前面指出煤炭作为能源的缺点,并不是想在目前就取消这种传统能源。相反,现阶段煤炭仍是包括中国在内的世界的主要能源之一;中国在制订技术政策时,还需要确定大力建设以山西为中心的煤炭能源基地。但是,在必须发展核能的地方和时候,科学工作者就要不失时机地为决策提供科学的论证。

核电的各种材料来源中,虽然也有类似煤炭在生产中出现的对环境的危害,可是由于核燃料的能量高度密集,使其危害的范围要小得多,人们对此综合地作过考察。1982年瑞士由于使用核电站,全国的整个能源系统排放C02减少了1/4左右。

但目前当我们在选择电站时,听到的对燃煤火电的指责远少于考虑核电时遭到的非难,这是人们受传统观念束缚的一个具体反映。

现在,我们就要比较深入地分析一下核电的安全性能,并且要在同其他能源系统作比较以后进行综合评价。

核电的安全性究竟怎样呢?为了解决这个问题,有些国家的核电站对外开放,组织人们参观。实际情况说明,核电不但是安全的,而且它的危险性比其他许多能源都小。

核电站反应堆的核装料部分决不会发生原子弹那种爆炸,它的潜在危险是强放射性裂变产物的泄漏,造成对周围环境的污染。

原子弹是由高浓度的(大于93%)裂变物质铀-235或钚-239和复杂而精密的引爆系统所组成。通过引爆系统把裂变物质压紧在一起,达到超临界体积,于是瞬时形成剧烈的不受控制的链式裂变反应,在极短时间内,释放了巨大的核能,产生了核爆炸。而反应堆的结构和特性与原子弹完全不同。反应堆大都采用低浓度裂变物质作燃料,而且这些燃料都分散布置在反应堆内,在任何情况下,都不能像原子弹那样把燃料压紧在一起而发生核爆炸。而且,反应堆还有各种安全控制手段,来实现受控的链式裂变反应。在设计上总是使反应堆具有自稳定特性,即当核能意外释放太快,堆芯温度上升太高时,链式裂变反应自行减弱乃至停止。因此,在任何情况下,反应堆的核燃料部分决不可能发生原子弹那种核爆炸。

针对核电站的危险,为防止事故的发生,在设计中,采取了种种安全措施,其主要出发点是防止燃料元件的不正常温度升高和阻止裂变产物大量逸散到环境中去。如果能做到这两点,也就保证了核电站的安全。安全的具体措施如下:

(1)为了防止放射性物质的泄漏,核电站设置了四道安全屏障。

第一道屏障是核燃料芯块。

第二道屏障是锆合金包壳管。

第三道屏障是压力容器和封闭的一回路系统。

第四道屏障是安全壳厂房。由于有安全壳厂房的屏障,对厂房外的环境和人员的影响微乎其微。

(2)可靠的控制保护系统。

当反应堆的功率过高,温度上升较快,中子数增加需用的时间太短,冷却剂流量过低时,通过控制系统可迅速实现停堆,或降低功率以免损坏堆芯。还可以采用流量控制、化学补偿和液体毒物来实现控制保护。仪表、信号和控制电路都工作在可靠的状态,对重要的参数,有三套独立的监测控制装置,并按照一定的原则动作。这样既能确保事故停堆,又可避免因仪器故障引起的误动作。

(3)可靠的冷却系统。

该系统可保证反应堆在正常工作状态或发生事故时将燃料发生的热量带走,避免燃料元件烧毁。例如,轻水堆失去冷却水的事故是假想的严重事故。如果管道破裂,其中最严重的情况是一回路最大直径的管道破裂,造成两个断口涌出,致使反应堆失水。堆芯将要烧坏,大量的放射性物质可能释放到安全壳内。此时,反应堆自动紧急停闭,多重安全设施立即起保护作用:其一,由于一回路的压力陡降,应急堆芯冷却系统中的安全注水箱立即自动顶开逆止阀门,向一回路紧急注水,补偿系统中流失的冷却剂;其二,与此同时,应急堆芯冷却系统中的高、低压安全注水泵相继起动,把贮水箱中的水连续注入反应堆一回路,保证堆芯得到水的淹没和冷却。安全壳喷淋泵也同时起动,把水喷入安全壳内,使壳内水汽冷凝,压力下降,放射性物质被水吸收;其三,贮水箱中的水用完后,安全注水泵立即改从安全壳地坑吸水,再循环拄人反应堆,确保长时间冷却需要。耐压的安全壳厂房始终保持严格密封,不使放射性物质泄漏。

核电站的没计和制造标准比常规工业要高得多,并且,为达到这些标准而实施的质量控制和质量保证也要严密得多。核电站甚至以可能性极小的假想的最严重事故作为安全没汁的依据,并加以纵深层层设防,确保安全。核电站是现代科学技术综合发展的产物,它的科学设计、精心制造、可靠的运行和多重安全措施使之发生重大事故的可能性比其他自然或人为灾害(如飞机失事、火灾、地震、水坝决口、飓、风等)要小得多。

究竟哪一种能源系统对人类的健康造成的危险性更大呢?回答这一问题不能只从其大小和外观来看,必须用单位能量所造成的危险——即对人类健康造成的总危险除以该能源系统产生的净能量来衡量。同时,还要考虑到全部能量的循环,如果仅仅计算和比较部分系统造成的危险性是不能说明问题的。

总的危险性是根据该能源系统所引起的死亡、创伤和疾病来评定的,同时要考虑能量生产的全过程,包括开始阶段、中间阶段和最后阶段。例如,对核电站和太阳能收集器,不仅要考虑建造和运行过程的危险性,而且还要考虑开采所需的沙、铜、铁、铀和其他原材料,以及把它们造成玻璃、铜管、核燃料棒、钢材等过程中的危险性,还要考虑运输中的危险性。

将核能、煤、石油和天然气等能源系统生产单位能量所造成的危险性进行比较,可以发现,核电站比烧油或烧煤电站的危险性要低得多。同时,计算结果表明:太阳能、风能、海洋能及木醇等多数非常规能源系统的总危险性比常规能源系统(煤、石油、天然气、水电等)和核电的大。

大11种能源系统中,天然气发电的危险性最低,其次是核电站,第三是非常规的海洋温差发电系统。其他大多数非常规能源系统都有很多的危险性。但所有能源系统中最高的是煤和石油,其危险性大约为天然气的400倍。

非常规能源系统有较大的危险性,是因为它们的单位能量输出需要大量的材料和劳动。太阳能和风能是发散性的能,很微弱,要积聚大量的能量需要相当大的收集系统和贮存系统。而煤、石油及核能系统属于集中形式的能,需要设备不多。天然气需要的材料最少,建造时间也最短,风能需要材料最多,太阳能光电池需要的建造时间最长。非常规能源系统需要大量的材料,这意味着要进行开采、运输、加工和建造等大量的工业活动。而每种工业活动都会造成一定的危险性,把所有危险性加起来,这些非常规能源系统的危险性就相当大了。

与许多人的直觉相反,非常规能源系统,如太阳能和风能发出每单位能量对人类健康的危险性,比常规能源系统(如天然气)和核电站要高得多。

下面将就很多人关心的核电厂运行安全及其管理作一叙述:

运行安全要素分解

从运行的角度来看,核电厂可以分为机组、操纵员、管理层三大部分,其中管理层包括领导和职能部门。管理层同时掌握着机组和操纵员,但是管理层不能直接干预机组的运行,只有操纵员才能改变机组的运行状态,因而形成了三个方面和两个关系:一边是操纵员与机组的关系,即人机接口;另一边是管理层与操纵员的关系,即人人关系。这样,运行安全研究与管理必须综合考虑上述三方面和两个关系。

根据历史经验,运行安全问题主要是人因,操纵员自然是运行安全研究与管理的中心。通俗地说,电厂的一切理应围着操纵员传。与操作员有关的要素有人员选拔考核、初始培训、后续培训、任务分配和奖惩激励,其中任务分配是运行班组内部的人人关系。总的目标是要有一个合格的能胜任的操纵员运行班组。

机组作为电厂实体,为操作员提供运行的物质环境。机组一般要经历设计、制造、施工、安装、调试、维修等几大过程。其中设计制造将赋予机组足够的安全裕度和可靠性,以忍受一定程度的故障和人为差错。在运行阶段,维修是关键点,它保证机组处于设计所规定的正常状况。与运行安全有关的机组要素包括电厂布局、标识、色彩编码、物质条件和清洁度等。同时,还要考虑高温、噪音、电气、化学等对操纵员伤害的。工业安全因素。

管理是操纵员所必需的环境,它与物质环境同等重要。管理就是服务,它包括政策、制度、大纲、计划、协调、保障等六大方面。

在人机接口方面,应当关心的问题有主控室设计(实体布局与环境条件)、辅助诊断手段、模拟机、维修培训设施和运行规程等。

在人人关系方面,应当特别注意的有安全素养培育、管理态度、资源分配、自我学习能力、上下交流渠道等方面。

只有具备了良好的物质环境、管理环境、人事环境,由合格的操纵员掌握,良好的机组才能创造良好的运行记录。

运行安全管理

安全是不能直接管理的,我们只能管理促进安全所必需的电厂条件,其中也包括高层管理人员对安全的态度和承诺,推进全厂的安全素养。

由于核电发展阶段上的原因,以及人力物力智力的,限制,到目前为止核电厂主管和国家核安全局对核电安全的管理侧重于设计和施工,以及操纵员的取证工作,基本上还是静态的局部的。今后,为适应核电厂投运的形势,安全管理应当将机组、操纵员、管理层三方面,人机、人人两关系都管起来,实现有机的全方位管理。

运行安全管理方法与执照审评过程的管理方法是全然不同的。在“是”“非”之间,管理的内容更多的是行政性的而不是技术性的,管理的方法也主要靠对话协商,鼓励业主积极考虑如何改进运行安全。当然,对于严重违章,主管部门仍须辅以一定的制裁措施。

运行安全管理中很重要的一点是,应当设立一定的标准,建立业主表现系统评价大纲,检查业主的管理质量,促进和支持业主建立和维持安全素养。

运行安全问题,只要通过努力,对公众不可信赖的安全性是完全能做到的。

同类推荐
  • 赠言手册(最新21世纪生活百科手册)

    赠言手册(最新21世纪生活百科手册)

    面对着壮阔的大海,让我们向您庄严宣誓:请放心吧,敬爱的老师!没有什么风浪能挡住我们青春的脚步! 加减乘除,算不尽您作出的奉献!诗词歌赋,颂不完对您的崇敬!您用知识甘露,浇开我们理想的花朵;您用心灵清泉,润育我们情操的美果。在这不寻常的节日里,献上我们深深的祝福
  • 人体从里看到外(科学知识游览车)

    人体从里看到外(科学知识游览车)

    《人体从里看到外》本书为你讲述关于人体的各种科普知识。本书知识全面、内容精炼、通俗易懂,能够培养读者的科学兴趣和爱好,达到普及科学知识的目的,具有很强的可读性、启发性和知识性,是广大读者了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科普读物。
  • 解读自身的人体科学(科普知识大博览)

    解读自身的人体科学(科普知识大博览)

    人体科学是研究人体的功能,如何保护人体的功能,并进一步发展人体潜在功能,发挥人的潜力,提出用“人体功能态”理论来描述人体这一开放的复杂巨系统,研究系统的结构、功能和行为。认为气功、特异功能是一种功能态,把气功、特异功能、中医系统理论的研究置于先进的科学框架之内,对气功、特异功能的研究起了重大作用。
  • 低碳服务:新理念让我们的生活更美好

    低碳服务:新理念让我们的生活更美好

    地球是我们共同的家园,白云蓝天,雾霭流岚、花香鸟语、蝶舞莺飞……如此美丽的环境需要我们共同的呵护。不要让小河的水总是恶臭,不要让机动车的尾气令人掩住口鼻,不要让草丛里的塑料袋不计其数……让我们牵起手,从一点一滴的小事做起,使我们的地球更美丽,更精彩。《低碳服务--新理念让我们的生活更美好(典藏版)》(作者王辉)旨在引导新时代的青少年一起行动起来,为了我们共同的家园,用自己的实际行动把生活耗用能量降到最低,从而减少二氧化碳的排放,实现绿色低碳生活。这本《低碳服务--新理念让我们的生活更美好(典藏版)》是“低碳科普馆”系列之一。
  • 自然万物奇观百科

    自然万物奇观百科

    宇宙是个大迷宫,地球是个万花筒,真是奥妙无穷,神秘莫测,无奇不有,怪事迭起,许许多多的奥秘现象简直不可思议,使我们捉摸不透。
热门推荐
  • 军户

    军户

    江山多难,美人如娇。年入三十的闲散社会人员刘宴甫却穿越到一个早已死在战场上的军户身上!内有贤王窥伺大位,外有横强窥伺,内忧而外患。大厦将倾可力挽狂澜否?
  • 顶级神豪之修仙道途

    顶级神豪之修仙道途

    商界霸主?不不不,眼界太小。仙界霸主?不不不,还是太小。要做就做宇宙万物的王!
  • 随身空间:暴富小农女

    随身空间:暴富小农女

    小农女:何以解忧?唯有暴富!过儿是谁?没听说过!--情节虚构,请勿模仿
  • 吕祖金华宗旨阐幽问答

    吕祖金华宗旨阐幽问答

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 东阳王妃

    东阳王妃

    她的夫君是西楚最大的王,手握重权,一人之下万人之上。她为和亲而来,大婚那日,他许下承诺:“从今往后,你就是我萧歅唯一的妻子,西楚的东阳王妃!”……他们历经磨难,携手共进。亲信出卖,他被困恪城,四面楚歌,她不顾危险,借兵出征……
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 轱辘人生

    轱辘人生

    农民徐福禄经历了若干次的职业更换,为了改变生活最终选择了出租车行业,带着对城市和这个职业的陌生,他开始遭遇到各种事情,妓女诱惑,小偷抢劫,结识新朋友等,他的人生观也在不断的发生着变化,小说同时写了另外的两个出租车司机的故事,反映了最底层农民的现实生活状态,是反映现代出租车司机生活不可多得的一部作品。
  • 原配已重生小三勿招惹

    原配已重生小三勿招惹

    ”母亲你变了,你现在的思想已经越来越奇怪了,再怎么下去我就要写信给父亲了,让父亲来教训你”“好呀,你要写,尽管写,不过你首先要弄清楚,我是这个家的女主人,你觉得没有我的同意,你能把信送给你父亲吗,还有你口口声声说你父亲,那我问你你可还记得你福气,长什么样子”“母亲你这话是在埋怨父亲吗?母亲你也不想想如果不是父亲在外在外面拼搏那来我们的好日子呀”“你确定你父亲是在外面拼搏而不是在外面再给你找一个母亲”“母亲你休得胡说”“呵呵”金大柱你上辈子爱上了一个蛇蝎心肠的女人,因为一个蛇蝎心肠的女人,害了你自,也害了两个孩子,这辈子我念及你是两个孩子再给你一次机会如果你的选择和上辈子那就
  • 妖怪不准死

    妖怪不准死

    灵气复苏,神龙岛出现了一座会说话的妖皇宫,莫枫成了妖皇陛下。但妖皇宫中却空荡荡没半个妖怪。为了变强,莫枫不得不穿梭诸天,抓捕妖怪。而现实世界,一艘星空战舰也已到了太阳系边缘地带。
  • 百人百事

    百人百事

    100篇一分钟小说,借助作者仔细的观察,透过出神入化的描绘,勾勒出社会人生百态图。民风民俗、趣闻轶事、小人物、微场景、大生活。这里有弄巧成拙的“杀人犯”《A级通缉令》、吃死人饭险丢性命的《生死之间》、上演网络英雄救美人的《快活世界》……娓娓道来,常有意外结局,温情扇泪、幽默刺骨。作品充满了对社会现象的反思,对善恶美丑的褒贬,对生活的感知,对生命的思索。