第一篇:切爾諾貝利核事故的原因及影響..
切爾諾貝利核事故的原因及影響
14041325 金晨曦
(杭州電子科技大學(xué)電子信息工程專業(yè)14047513班
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摘要...............................................................1 1.切爾諾貝利核電站的概況...........................................2
1.1切爾諾貝利核電站所在地概況..................................2 1.2反應(yīng)堆概況..................................................2 2.事故起因.........................................................3 3.事故的影響.......................................................5
3.1大量的放射性物質(zhì)在反應(yīng)堆爆炸后流到外面......................5 3.2事故造成了大范圍不同程度的污染..............................5 3.3事故造成了大量人員死亡和癌癥患者............................5 3.4設(shè)立半徑30km的禁區(qū),撤離人員永遠(yuǎn)離開了家園.................5 3.5對地表水體造成了污染........................................6 3.6前蘇聯(lián)政府為處理事故付出高昂的代價,今后還會付出多大代價尚無法預(yù)測............................................................6 3.7對人類心靈的創(chuàng)傷無比巨大,嚴(yán)重影響核能的發(fā)展................6 參考文獻(xiàn)...........................................................6
摘要
由于燃料多卜勒效應(yīng)和控制棒的插入暫時補償了汽泡正反應(yīng)性效應(yīng),堆功率略降,出現(xiàn)了第一個峰值。之后,燃料碎化引起汽泡驟然增加,汽泡正反應(yīng)性效應(yīng)造成功率急劇上升;堆內(nèi)壓力管內(nèi)壓力上升,使得逆止閥關(guān)閉,主回路流量劇減,這進(jìn)一步惡化了堆內(nèi)狀況.事后通過模擬計算得到的功率峰值在4秒鐘內(nèi)達(dá)到滿功率的100倍。據(jù)四號機(jī)組外工作人員說,大約在1點24分左右,相繼聽到兩聲爆炸聲,接著熊熊大火在破壞了的四號機(jī)組反應(yīng)堆廠房燃起。
關(guān)鍵字:切爾諾貝利 核事故 原因 影響
1.切爾諾貝利核電站的概況
1.1切爾諾貝利核電站所在地概況
切爾諾貝利核電廠位于烏克蘭普里皮亞季鎮(zhèn)附近,該鎮(zhèn)是電廠人員的生活區(qū);西北距切爾諾貝利市18km,距離烏克蘭和白俄羅斯邊境16km。核電廠在烏克蘭首都基輔以北,相距110km。
核電廠周圍地勢平坦、是一望無垠的平原,核電廠的東面是烏克蘭最大的河流第聶伯河,核電廠的主廠房離第聶伯河大約100m,核電廠的冷卻水取自該河。
第聶伯河一般分為3部分:基輔以上為上游,基輔至扎波羅熱為中游,扎波羅熱至河口為下游。上游盆地主要位于森林地區(qū),這里大多是泥煤一灰壤土壤。上游的特點是空氣濕潤、濕地多。此地區(qū)支流密布,流量大(占區(qū)域流量的4/5)。中游是黑土森林大草原地區(qū),分水嶺和河谷滿布森林。下游盆地位于黑壤大草原地區(qū)。上第聶伯河流域的年降水量為560一610mm。第聶伯河流入黑海。
第聶伯河上建有8級水利樞紐工程,實行航運、發(fā)電、灌溉、供水、防洪等綜合利用,在庫區(qū)內(nèi)有水產(chǎn)養(yǎng)殖,第聶伯河承擔(dān)著對沿岸城市供水的任務(wù)。1.2反應(yīng)堆概況
該電站共有4套機(jī)組。第1,2號機(jī)組于1977年投產(chǎn),第3,4號機(jī)組于1983年11月投產(chǎn)。4套機(jī)組均為1000MWe(3200MWt)的石墨慢化壓力管式沸水堆(РБМК-1000)。這種堆用1700t石墨砌塊作為慢化體,有1 661根平行的壓力管垂直穿過石墨慢化體,燃料組件即插在這些垂直壓力管內(nèi)。還有211根控制保護(hù)系統(tǒng)管道分布在石墨砌體中。堆芯等效直徑為11.8 m,高7m,總計裝有約190t含2%鈾235的低加濃二氧化鈾燃料。反應(yīng)堆備有應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)、應(yīng)急供電系統(tǒng)和一系列安全連鎖裝置。
從安全角度看,РБМК型反應(yīng)堆最大的問題在于其空泡正反應(yīng)性系數(shù)。此外,堆的反應(yīng)性余量不足,控制棒從最高位置開始下落時有一個反應(yīng)性增長區(qū),以及反應(yīng)堆沒有有效的圍封(安全殼)等,都是在設(shè)計上直接與此次事故有關(guān)的缺陷。
РБМК反應(yīng)堆是石墨慢化壓力管沸水型反應(yīng)堆.它由輕水冷卻,并在垂直壓力管上部沸騰產(chǎn)生蒸汽。反應(yīng)堆由兩個環(huán)路組成,每個環(huán)路有840根裝有燃料的壓力管、二個鼓式汽水分離器、四臺冷卻水泵及有關(guān)設(shè)備組成。汽水分離器直接向兩臺500MW電功率的汽輪發(fā)電機(jī)供汽。反應(yīng)堆可以帶負(fù)荷裝卸燃料。
冷卻回路的主要部份分別封閉在一些堅固的起安全殼作用的隔室內(nèi)。這些隔室與位于反應(yīng)堆下部的抑壓水池系統(tǒng)相連,以便在冷卻劑拽漏時能夠收集和冷瞬蒸汽。但是在反應(yīng)堆上部,特別是壓力管上部裝卸燃料的工作面上沒有這類安全設(shè)施。在堆芯燃耗平衡時,PFMK反應(yīng)堆具有正的空泡反應(yīng)性系數(shù),但燃料反應(yīng)性系數(shù)是負(fù) 的。功率變化時,總的凈反應(yīng)性效應(yīng)取決于反應(yīng)堆功率水平。在滿功率運行時,凈效應(yīng)是負(fù)的;而在20%滿功率以下運行時,凈效應(yīng)是正的。_因此,操作規(guī)程規(guī)定禁止在熱功率700MW 以下運行。否則,會發(fā)生熱工水力參數(shù)的極端不穩(wěn)定性。
РБМК反應(yīng)堆有211根中子吸收棒,分別用于總的功率控制、局部功率分布調(diào)節(jié)和緊急保護(hù).緊急事故停堆靠插入所有吸收棒,最大下插速度為0 , 4m/s.為保證所需功率分布和負(fù)的凈反應(yīng)性系數(shù),運行規(guī)程規(guī)定運行時插入堆芯的吸收棒必須不少于30根。1986年4月26日切爾諾貝利核事故發(fā)生在四號機(jī)組。截止那時,蘇聯(lián)對這種堆型已有100堆年的運行經(jīng)驗,切爾諾貝利四號機(jī)組也成功地運行了三年,而且還是РБМК系列中運行紀(jì)錄最良好的機(jī)組之一。
2.事故起因
切爾諾貝利核電站四號機(jī)組計劃于1986年4月25日停堆檢修.停堆之前,擬定在該機(jī)組8號汽輪發(fā)電機(jī)上做一項實驗。實驗的目的在于:探討廠內(nèi)、外全斷電情況下汽輪發(fā)電機(jī)中斷蒸汽供應(yīng)時,利用轉(zhuǎn)子惰走動能來滿足該機(jī)組本身電力需求的可能性。
切爾諾貝利核電站曾經(jīng)作過類似的實驗。當(dāng)時發(fā)現(xiàn):發(fā)電機(jī)母線上的電壓早在轉(zhuǎn)子惰走動能耗盡之前就已下降。這次實驗準(zhǔn)備用特制的電機(jī)磁場調(diào)節(jié)器來解決這一問題。
計劃停堆前,四號機(jī)組一直在額定參數(shù)狀態(tài)下運行。4月25日凌晨1點正,操作人員按照計劃開始降低反應(yīng)堆功率。于13點5分,反應(yīng)堆熱功率降為1600MW,同時停止該機(jī)組的7號汽輪發(fā)電機(jī)。14點正,按“實驗大綱”要求,為了防止實驗過程中應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)動作,解除了該系統(tǒng)的備用狀態(tài).之后,本應(yīng)開始作實驗,但由于應(yīng)電網(wǎng)供電要求,該機(jī)組繼續(xù)運行。這樣,四號機(jī)組在解除了應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)備用狀態(tài)下運行,違反了操作規(guī)程。
于23點 10分,再次降低反應(yīng)堆功率。按照“大綱”要求,實驗是在反應(yīng)堆熱功率為700-1000MW條件下進(jìn)行。但是,在根據(jù)操作規(guī)程解除局部自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)后,操作人員沒有能夠及時地排除自動調(diào)節(jié)器測量部分所引起的不平衡狀態(tài)。結(jié)果,反應(yīng)堆熱功率降至30MW以下.直到4月26日凌晨1點,操作人員才成功地把反應(yīng)堆熱功率穩(wěn)定在200MW。由于反應(yīng)堆處于“中毒”過程,同時堆內(nèi)可利用的剩余反應(yīng)性量小,未能實現(xiàn)進(jìn)一步提升反應(yīng)堆熱功率。此時反應(yīng)堆熱功率顯然低于“大綱”要求的值。
盡管如此,仍決定進(jìn)行實驗。于1點03分和1點07分分別啟動兩個環(huán)路的一臺備用冷卻水泵,連同一直在運行中的六臺主泵,八臺冷卻水泵全部投入運轉(zhuǎn)。
由于反應(yīng)堆熱功率遠(yuǎn)低于計劃值,從而引起堆芯和環(huán)路水阻偏低,加上八臺冷卻水泵全在運轉(zhuǎn),通過反應(yīng)堆的冷卻劑流量超過了規(guī)定允許值。這是違反操作規(guī)程的,因為流量過大會引起泵的汽穴發(fā)生從而導(dǎo)致振動和損壞。通過反應(yīng)堆的水流量的增加,造成了堆芯內(nèi)產(chǎn)蒸汽量的減少以及汽水分離器中蒸汽壓力和水位的下降。操作人員試圖用手動調(diào)節(jié)來維持汽水分離器中蒸汽壓力和水位,但未能達(dá)到目的.在這期間,他們看到汽水分離器中蒸汽壓力下降了0, 5-0.6MPa,水位低于警戒線。為了避免反應(yīng)堆停堆,操作人員解除了與這些參數(shù)有關(guān)的事故保護(hù)信號。并于1點19分,加大給水流量。30秒后流量加大到初始值的三倍多,從而成功地抑制住了水位的下降趨勢,水位趨于穩(wěn)定。為了提高水位,繼而進(jìn)一步加大給水流量,約1分鐘后給水流量加大到初始值的四倍。
當(dāng)汽水分離器中較冷水進(jìn)入反應(yīng)堆堆芯后,產(chǎn)蒸汽量明顯下降。堆內(nèi)容積含汽量減少導(dǎo)致負(fù)的反應(yīng)性效應(yīng),因而引起自動調(diào)節(jié)棒提升。約30秒內(nèi),自動棒提升到上部終端位置,操作人員不得不提升手動吸收棒以維持反應(yīng)堆在200MW功率下運行。由于不斷提升手動棒,堆芯內(nèi)控制反應(yīng)性的能力不斷減少。
為了限制汽水分離器中水位的進(jìn)一步上升,于1點21分50秒,開始大幅度減少給水流量。1點22分10秒,較熱的水進(jìn)入堆芯,從而引起堆內(nèi)蒸汽品質(zhì)上升。為了補償蒸汽品質(zhì)上升(正反應(yīng)性效應(yīng)),自動調(diào)節(jié)棒開始不斷下插。
直到1點22分30秒,操作人員才停止減少給水流量,此時給水流量已減少到比正常值小1.5倍(這是操作人員疏忽造成的操作錯誤).偽了在實驗正式開始之前了解堆內(nèi)中子場分布和反應(yīng)性安全余量情況,計算機(jī)打印輸出堆內(nèi)功率分布和每根控制棒在堆芯中的位置。操作人員從反應(yīng)性快速計算程序打印結(jié)果看到:堆內(nèi)反應(yīng)性貯備已經(jīng)太少,應(yīng)立即停堆(按操作規(guī)程規(guī)定:至少應(yīng)有30根控制棒留在堆芯內(nèi),但這時僅有6-8根棒留在堆內(nèi))。
盡管如此,操作人員并沒有停堆,而是開始實驗。
1點23分4秒,該機(jī)組的8號汽輪發(fā)電機(jī)的緊急截止閥關(guān)閉以停止向汽輪機(jī)供汽.此時,兩臺汽輪發(fā)電機(jī)都已解列(7號汽輪發(fā)電機(jī)已在4月25日停車),反應(yīng)堆理應(yīng)自動停止.但是,操作人員臨時決定解除了該事故保護(hù)信號,致使反應(yīng)堆繼續(xù)在約200MW熱功率下運行。這樣做的目的在于:如果第一次試驗失敗的話,有可能再次重復(fù)試驗.但“大綱”中并沒有這樣的要求,這樣做再次偏離了實驗計劃。
由于較熱的水進(jìn)入堆芯(減少汽水分離器給水流量所致)和通過堆芯流量減少(停掉了四臺冷卻水泵),使得堆內(nèi)產(chǎn)蒸汽量增加,反應(yīng)性增加引起自動調(diào)節(jié)棒下插.I點23分3I秒,自動棒巳補償不了蒸汽品質(zhì)提高引起的反應(yīng)性加大,反應(yīng)堆功率開始上升。1點23分40秒機(jī)組值班長命令操縱員按AZ-5按鈕(緊急停堆用按鈕)停堆。所有吸收棒和緊急停堆棒開始下插,但由于絕大多數(shù)吸收棒處于最上部位置,不能立盯起到抑制反應(yīng)堆功率作用。3秒鐘之內(nèi)堆功率上升到530MW上,反應(yīng)堆功率上升周期短于20秒,致使超功率保護(hù)和短周期事故停堆信號出現(xiàn)。但這一切已經(jīng)不能阻止一場災(zāi)難性事故的出現(xiàn)。堆內(nèi)傳熱條件的惡化,使得堆芯壓力管內(nèi)燃料棒溫度急劇地上升。由于燃料多卜勒效應(yīng)和控制棒的插入暫時補償了汽泡正反應(yīng)性效應(yīng),堆功率略降,出現(xiàn)了第一個峰值。之后,燃料碎化引起汽泡驟然增加,汽泡正反應(yīng)性效應(yīng)造成功率急劇上升;堆內(nèi)壓力管內(nèi)壓力上升,使得逆止閥關(guān)閉,主回路流量劇減,這進(jìn)一步惡化了堆內(nèi)狀況.事后通過模擬計算得到的功率峰值在4秒鐘內(nèi)達(dá)到 滿功率的100倍.據(jù)四號機(jī)組外工作人員說,大約在1點24分左右,相繼聽到兩聲爆炸聲,接著熊熊大火在破壞了的四號機(jī)組反應(yīng)堆廠房燃起。
3.事故的影響
3.1大量的放射性物質(zhì)在反應(yīng)堆爆炸后流到外面
根據(jù)俄國科學(xué)家的報告,切爾諾貝利4號反應(yīng)堆共有180一190t的UO2以及核反應(yīng)產(chǎn)生的核廢料,他們估計有5%一30%的物質(zhì)在事故中流到外面。有資料稱在事故中有8t多強(qiáng)放射性物質(zhì)進(jìn)人到環(huán)境中去,其強(qiáng)度相當(dāng)于日本廣島和長崎兩顆原子彈的100倍。3.2事故造成了大范圍不同程度的污染
事故發(fā)生時,反應(yīng)堆爆炸形成的放射性塵埃飄到俄羅斯、白俄羅斯和烏克蘭,也飄到歐洲的其他國家和地區(qū),例如:土耳其、希臘、摩爾多瓦、羅馬尼亞、立陶宛、芬蘭、丹麥、挪威、瑞典、奧地利、匈牙利、捷克、斯洛伐克、斯洛文尼亞、波蘭、瑞士、德國、意大 利、愛爾蘭、法國和英國,造成了空氣和地面不同程度的污染。至今西歐有的國家還在對牛奶實施放射性檢測。核電廠周圍6萬多平方千米的土地受到了直接污染。3.3事故造成了大量人員死亡和癌癥患者
對人員死亡和因核輻射引發(fā)的癌癥患者在報道中相差很大,按官方的說法,因事故當(dāng)場死亡30人,事故至少造成9.3萬人因輻射患癌癥死亡,27萬人患癌癥,大約600萬人受到核輻射的侵害。
3.4設(shè)立半徑30km的禁區(qū),撤離人員永遠(yuǎn)離開了家園
在事故處理中,當(dāng)局將以核電廠為中心、半徑30km的廣大區(qū)域劃為禁區(qū),在該區(qū)域撤 離了135 000人。原來這里是生活的天堂,事故后變成了荒無人煙的地方。20年后有報道 稱:隔離區(qū)內(nèi)的平均照射度仍大于100毫倫琴,隔離區(qū)以外是較重污染撤離區(qū),平均照射度在60毫倫琴左右,個別地方可達(dá)150一200毫倫琴;再往外是輕度污染的準(zhǔn)撤離區(qū),平均 照射度在30毫倫琴;有人擔(dān)心20年前的90Sr和137Cs還會對土壤的污染仍會存在,植物、昆蟲和蘑菇等仍會從表層的土壤中吸收137Cs,有些科學(xué)家擔(dān)心核輻射會對當(dāng)?shù)厝嗽斐蓭讉€世紀(jì)的影響。
3.5對地表水體造成了污染
放射性塵埃落到附近第聶伯河的水體中,在庫區(qū)聚集,造成對水生物的嚴(yán)重影響。從資料中發(fā)現(xiàn),核電廠的基礎(chǔ)坐落在粘土層上,粘土層較厚,粘土層下面是一含水層,該含水層是當(dāng)?shù)睾蜑蹩颂m首都基輔市的地下水源。由于粘土層的不透水性和對放射性核素的吸附作用,地下水未受污染,所以,事故處理中沒有像福島核事故那樣鬧水荒。3.6前蘇聯(lián)政府為處理事故付出高昂的代價,今后還會付出多大代價尚無法預(yù)測
專家估計,事故處理花費達(dá)數(shù)百億美元,可建10多個這樣的該核電廠。建安全封閉殼需8.7億歐元,該殼的設(shè)計壽期為100年,100年后還要投資,是一個無底洞。3.7對人類心靈的創(chuàng)傷無比巨大,嚴(yán)重影響核能的發(fā)展
切爾諾貝利核事故后,國際社會陷入了核恐懼中,德國、美國等國掀起了反對建設(shè)核電廠的浪潮,20多年核能發(fā)展陷人低谷。
參考文獻(xiàn)
[1]王乃粒,朱長超.有關(guān)切爾諾貝利核電站事故的報告[J].世界科學(xué),1987,04 [2]王恒德.切爾諾貝利核事故及其后果[J].輻射防護(hù)通訊,2000,Z1 [3]李宗明.讓切爾諾貝利核事故的警鐘長鳴-紀(jì)念切爾諾貝利核事故25周年[J].核安全,2011,03 [4]胡遵素.切爾諾貝利事故及其影響與教訓(xùn)[J].輻射防護(hù),1994,05 [5]林誠格,卞洪興.蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故及其經(jīng)驗教訓(xùn)[J].核動力工程,1987,01
第二篇:切爾諾貝利核事故有感
觀切爾諾貝利核事故有感
今年的4月26日是切爾諾貝利核泄漏二十五周年。1986年4月26日凌晨1點23分,前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站四號反應(yīng)堆突然發(fā)生猛烈爆炸。隨即,8噸多強(qiáng)輻射物質(zhì)混合著炙熱的石墨和核燃料噴涌而出。受到污染的地區(qū)包括前蘇聯(lián)加盟共和國的烏、白、俄、以及波蘭、德國、瑞典等歐洲國家,最終導(dǎo)致20多萬平方公里的土地受到污染,320多萬人受到核輻射侵害。這是人類有史以來最嚴(yán)重的核泄漏事故,也是人類利用核能的一大悲劇。
二十五年過去了,切爾諾貝利核泄漏的后續(xù)影響遠(yuǎn)未消除。作為人類歷史上的一個悲劇,我們永遠(yuǎn)都不會忘記它給人類帶來的災(zāi)難,我們也不會忘記它給我們帶來的教訓(xùn),同時,我們要應(yīng)該以此為戒,為防止此類事件的再次發(fā)生盡心盡力。觀看了切爾諾貝利核事故,我得到了以下啟示。
第一,.科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍。21世紀(jì)是人類發(fā)展史中一個燦爛輝煌的時代。人類的智慧在科學(xué)與技術(shù)上得以淋漓盡致的發(fā)揮。人們利用科學(xué)技術(shù)使人類的生活方式發(fā)生了根本變化。然而,科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍,在技術(shù)給人們的生產(chǎn)和生活帶來舒適、高效、快捷和財富的同時,也帶來了環(huán)境污染、生態(tài)破壞、交通事故和核戰(zhàn)爭威脅等一系列負(fù)面影響,而當(dāng)技術(shù)一旦發(fā)生失控或者操作不當(dāng)時還會造成更大的災(zāi)難。而切爾諾貝爾事故的發(fā)生和最近日本福島核泄漏事故是最好的證明。科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,改變了我們的生活方式,但是,它給我們帶來的負(fù)面影響不容忽視。所以,人類在利用科學(xué)技術(shù)的時候,一定要了解技術(shù)本身,掌握其自然屬性,遵循客觀規(guī)律,做事要一切從實際出發(fā),不要主觀,只有這樣,我們才能避免犯愚蠢的錯誤,避免災(zāi)難的發(fā)生。
第二,人類要尊重規(guī)律,尊重自然,學(xué)會和自然和諧相處。人類進(jìn)入21世紀(jì)以后,以石油、天然氣為代表的傳統(tǒng)能源供應(yīng)越來越緊張,全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源的巨大需求促使各國紛紛尋找替代能源,而核能是濃集、清潔、安全、經(jīng)濟(jì)的能源,核能無疑是首選目標(biāo)。然而人類在利用核能的過程中,過分強(qiáng)調(diào)了人的主觀能動性,從而輕視了客觀規(guī)律。從某種程度上說,切爾諾貝利核事故的發(fā)生是人類輕視客觀規(guī)律的結(jié)果。所以,人類在利用核能的過程中,要尊重客觀規(guī)律,尊重自然,這樣才能更好地利用核能,為人類造福。
第三,加強(qiáng)國際合作,共同應(yīng)對災(zāi)難。核事故是世界性的問題,不只是一個國家的事情。切爾諾貝利核事故不僅僅影響烏克蘭一個國家,還影響到歐洲許多國家,甚至對全世界都有較大的影響。最近發(fā)生的日本福島核泄漏,日本偷偷地把含輻射的海水排到了海里,然后召開新聞發(fā)布會宣布,這種行為嚴(yán)重地影響到了世界各國人民的安全。核事故是世界性的問題,不能由本國自作主張,應(yīng)該由世界核安全組織監(jiān)管然后制定合理的方案妥善地處理。處理核事故,應(yīng)該加強(qiáng)國際合作,共同應(yīng)對。
總之,切爾諾貝利核電站事故已經(jīng)遠(yuǎn)去二十五個年頭,它引起世界人們的普遍關(guān)注,同時也引起了世界人們對核能利用的思考。這次事故給了我們許多教訓(xùn),許多啟示,我們要從中吸取教訓(xùn),在利用核能的過程中一定要尊重客觀規(guī)律,尊重自然,充分發(fā)揮人的主觀能動性。只有這樣,我們?nèi)祟惒拍芨玫乩煤四?,為人類造?!?/p>
第三篇:切爾諾貝利核事故經(jīng)過
切爾諾貝利核事故經(jīng)過
一、基本信息
堆型:石墨慢化、沸水冷卻壓力管式熱中子反應(yīng)堆(RBMK-1000)(簡稱RBMK-1000型石墨堆)機(jī)組:切爾諾貝利4號機(jī)組
地點:離烏克蘭離普里皮亞特(Pripyat)小鎮(zhèn)3km,離切爾諾貝利18km,離烏克蘭首府基輔市以北130km。時間:1986年4月26日
觸發(fā)事件:反應(yīng)堆安全系統(tǒng)試驗過程中工作人員嚴(yán)重違規(guī)操作而引發(fā)功率瞬變,進(jìn)一步引起瞬發(fā)臨界而造成的嚴(yán)重事故。
事故后果:反應(yīng)堆堆芯、反應(yīng)堆廠房和汽輪機(jī)廠房被摧毀,大量放射性物質(zhì)釋放到大氣。500人住進(jìn)了醫(yī)院,造成31人死亡。
二、事件過程
(1)為了試驗,多次違規(guī)操作
1986年4月25日,切爾諾貝利核電站4號機(jī)組工作人員為了探討在廠內(nèi)外全部斷電情況下汽輪發(fā)電機(jī)中斷蒸汽供應(yīng)時,利用轉(zhuǎn)子惰轉(zhuǎn)動能來滿足該機(jī)組本身電力需要的可能性,進(jìn)行反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的試驗工作。
從4月25日1時開始,工作人員對4號機(jī)組進(jìn)行降功率操作,至13時5分
時,4號機(jī)組已從滿功率工況(3200MW)下降到1600MW,并按計劃關(guān)閉7號汽輪機(jī)。根據(jù)試驗大綱,14時把反應(yīng)堆應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)與強(qiáng)迫循環(huán)回路斷開,以防止實驗過程中應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)動作。23時10分,繼續(xù)降功率,按照試驗大綱,試驗應(yīng)在熱功率700~1000MWt下進(jìn)行。但是,按低功率下運行規(guī)程解除局部自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)時,操作人員未能及時消除因自動調(diào)節(jié)棒測量部件所引起的不平衡狀態(tài),結(jié)果使功率降到30MW以下。為了達(dá)到實驗計劃的功率,操作人員將大部分控制棒提出,所提升的控制棒數(shù)已經(jīng)超出了運行規(guī)程的限制。中心區(qū)城內(nèi)的堆芯中子通量分布己被氙嚴(yán)重毒化。
盡管如此,工作人員仍決定繼續(xù)作試驗。為了保證試驗后有足夠的冷卻,所有8臺主循環(huán)水泵部投入了運行。為了抑制沸騰的程度,堆芯流速很高,堆芯冷卻劑入口溫度接近飽和工況。蒸汽壓力下降,蒸汽分離器內(nèi)的水位也下降到緊急狀態(tài)標(biāo)志以下。為了避免停推,操作人員切除了與這些多數(shù)有關(guān)的事故保護(hù)系統(tǒng)。1時23分04秒,為了試驗關(guān)閉了汽輪機(jī)入口截止閥,隨著汽輪機(jī)的隔離,4臺循環(huán)水泵開始惰轉(zhuǎn)。
(2)功率急劇上升,進(jìn)入失控狀態(tài)
由于石墨堆設(shè)計的缺陷,當(dāng)反應(yīng)堆處于20%額定功率以下運行時,容易出現(xiàn)極大的不穩(wěn)定性。而試驗大綱恰恰就在接近20%額定功率運行。于是試驗開始后不久,反應(yīng)堆功率開始急劇上升。冷卻劑的大部分已經(jīng)非常接近很容易閃蒸成蒸汽的飽和點。具有正空泡系數(shù)的RBMK反應(yīng)堆對此類蒸汽形成的響應(yīng)是,反應(yīng)性與功率增長,溫度與蒸汽產(chǎn)量進(jìn)一步增大,從而產(chǎn)生一種失控的狀態(tài)。1時23分40秒,工作人員按下緊急停堆按鈕,要把所有控制棒和緊急停堆梯全部插入堆芯。但幾秒鐘后,控制室感覺到了若干次震動,工作人員看到了控制棒已經(jīng)不能達(dá)到其較低的位置。于是手動切除了控制棒的電源,使其靠自重下降。(3)蒸汽爆炸,烈火沖天
盡管工作人員將控制棒插入反應(yīng)堆,然而,在此期間,反應(yīng)堆功率在4s內(nèi)就大約增大到滿功率的100倍。功率的突然暴漲,使得燃料碎裂成熱的顆粒,這些熱的顆粒使得冷卻劑急劇地蒸發(fā),從而引起了蒸汽爆炸。大約在凌晨l時24分,接連聽到兩次爆炸聲,燃燒的石星塊和燃料向反應(yīng)堆廠房的上空直噴,一部分落到汽輪機(jī)大廳的房頂上,并引發(fā)了火災(zāi)。大約有25%的石墨塊和燃料管道
中的材料被拋出堆外,其中大約3%~4%的燃料以碎片或以1~10μm直徑的顆粒形式被拋出。兩次爆炸發(fā)生后,濃煙烈火直沖天空,高達(dá)1000多米?;鸹R落在反應(yīng)港廠房、發(fā)電機(jī)廠房等建筑物屋頂,引起屋頂起火。同時由于油管損壞、電線短路以及來自反應(yīng)堆的強(qiáng)烈熱輻射,引起反應(yīng)推廠房內(nèi)、7號汽輪機(jī)房內(nèi)及其臨近區(qū)域多處起火,總共有30多處大火。1時30分,值勤消防人員從附近城鎮(zhèn)出發(fā)趕往事故現(xiàn)場,經(jīng)過消防入員、現(xiàn)場值班運行和檢修人員以及附近5號、6號機(jī)組施工人員共同努力,于5時左右,大火全部撲滅。
三、事故分析(1)違章操作
從本質(zhì)上說,切爾諾貝利事故是由過快反應(yīng)性引入而造成的嚴(yán)重事故。管理混亂,嚴(yán)重違章是這次嚴(yán)重事故發(fā)生的主要原因。操作人員在操作過程中嚴(yán)重地違反了運行規(guī)程。(2)設(shè)計缺陷
1)正空泡系數(shù)(正功率系數(shù))
RBMK-1000型石墨反應(yīng)堆在設(shè)計上存在嚴(yán)重缺陷,固有安全性差。反應(yīng)堆具有正的空泡反應(yīng)性系數(shù)。,在堆功率低于20%額定功率時,功率反應(yīng)性系數(shù)是正值。因而,在20%額定功率以下運行時,反應(yīng)堆易于出現(xiàn)極大的不穩(wěn)定性。在其它各種外在因素(操作人員多次嚴(yán)重違犯操作規(guī)程等)存在條件下,正是通過這個內(nèi)在的正的空泡反應(yīng)系數(shù)導(dǎo)致反應(yīng)堆瞬發(fā)臨界,造成了堆芯碎裂事故。2)沒有安全殼
RBMK-1000型石墨反應(yīng)堆沒有安全殼,這是該事故造成對環(huán)境嚴(yán)重影響的一個原因。當(dāng)放射性物質(zhì)大量泄漏時,沒有任何防護(hù)設(shè)施能阻止它進(jìn)人大氣。
參考文獻(xiàn) 《核反應(yīng)堆安全分析》 朱繼洲 等編著 西安交通大學(xué)出版社 2 Chernobyl Accident,World Nuclear Association
第四篇:切爾諾貝利核事故至今仍然對歐洲環(huán)境有影響嗎(范文模版)
切爾諾貝利核事故至今仍然對歐洲環(huán)境有影響嗎?
核事故的遺產(chǎn)史上最嚴(yán)重核事故給世界留下了什么?災(zāi)難的典型圖景:距離切爾諾貝利核電站僅幾公里的普里皮亞季市(Pripyat)由示范城市淪為空無一人的鬼城。1986年4月26日,位于烏克蘭的切爾諾貝利核電站四號反應(yīng)堆發(fā)生爆炸,生成高濃度的放射性云團(tuán),污染蔓延至歐洲地區(qū)。
30年后的今天,在瑞士,尤其是阿爾卑斯山脈以南的提契諾州,還能監(jiān)測到當(dāng)年的核輻射痕跡。這對公眾健康有什么影響呢?
“災(zāi)難記憶的淡化比放射性同位素銫-137的消散來得更快,”聯(lián)邦衛(wèi)生局核輻射風(fēng)險辦公室的負(fù)責(zé)人Christophe Murith說,銫-137的半衰期長達(dá)30年。對Murith來說,在30年前春天所發(fā)生的那場災(zāi)難至今歷歷在目。當(dāng)放射性云團(tuán)從切爾諾貝利飄移至中歐北部和瑞士時,他就工作在第一線。視頻:核輻射擴(kuò)散
“是瑞典人向我們發(fā)出的警示信號:他們測量到輻射強(qiáng)度的異常增長。當(dāng)時我剛剛完成博士論文,正在研究一項光譜技術(shù)。突然,我有了用武之地:實地測量、和持懷疑態(tài)度的當(dāng)?shù)厝舜蚪坏?,還有同那些想了解一切數(shù)據(jù)的聯(lián)邦官員合作,”Christophe Murith回憶道。當(dāng)年,他恰好在聯(lián)邦輻射防護(hù)委員會的實驗室工作。
一輛從部隊借來的面包車載著這位年輕的研究員走訪了整個提契諾山谷。這里是瑞士受污染最嚴(yán)重的地區(qū)?!胺派湫晕镔|(zhì)留在了那些當(dāng)放射性云團(tuán)經(jīng)過時曾降雨的地方,”Murith介紹說,“當(dāng)時,提契諾州土壤中銫-137的濃度是瑞士高原地區(qū)的100倍。”
當(dāng)務(wù)之急是保護(hù)那些對核輻射最敏感的人群,比如兒童和孕婦?!拔覀兎治龅闹匦氖鞘称罚何覀兿肭袛噍椛涞娘嬍硞鞑ヂ窂剑盋hristophe Murith強(qiáng)調(diào)。另外,他們還向居民提出了一系列建議,諸如避免飲用鮮奶,以及對色拉和蔬菜進(jìn)行徹底清洗,等等。
但從全球比較來看,瑞士居民在切爾諾貝利核災(zāi)難之后體內(nèi)所積累的放射性物質(zhì)濃度尚屬中等。聯(lián)邦衛(wèi)生局統(tǒng)計的相關(guān)數(shù)值為每年0.5毫希沃特(毫西弗)。通常拍一次X光片,人體就能接收到1毫希沃特的輻射物——相比可見,0.5毫希沃特的量并不算高?!暗?,那些沒有遵守我們防輻射建議的人,還是會在體內(nèi)積累10倍以上的輻射物?!?/p>
野豬和湖泊里的切爾諾貝利
30年過去了,那場災(zāi)難的痕跡依然可見。
在提契諾和格勞賓登州的一些山谷,仍然能夠發(fā)現(xiàn)當(dāng)年切爾諾貝利核事故釋放的銫-137。Christophe Murith證實說:“放射性銫尤其會頑固地存在于森林生態(tài)系統(tǒng)的表層,它會被磨菇吸收,會進(jìn)入野生動物體內(nèi)。直到今天,野豬體內(nèi)還會存有超標(biāo)的銫。這樣的豬肉是不能出售的?!?/p>
瑞士的湖泊里至今也還能找到切爾諾貝利事故排放出的污染物。
瑞士聯(lián)邦核安全監(jiān)察局(IFSN)近期發(fā)表的一篇報告中就引用了2013年一項瑞士研究公布的相關(guān)數(shù)據(jù)。比如比爾湖:在1950 至2013年間積累的銫-137物質(zhì)中,有八分之一可能來自切爾諾貝利;而其他的則產(chǎn)自Mühleberg核電站在60年代進(jìn)行的核試驗。
腫瘤患病率沒有明顯增加 由高敏感度監(jiān)測器測量到的輻射對專家們來說無疑是很有意思的研究對象。聯(lián)邦衛(wèi)生局前副局長Bernard Michaud表示:“從公眾健康角度來看,當(dāng)年擴(kuò)散出的放射性物質(zhì)已經(jīng)沒有什么不良影響?!?/p>
但Christophe Murith認(rèn)為,受切爾諾貝利核災(zāi)難影響而致病的可能并非為零,他說:“確定因果關(guān)系很困難,因為甲狀腺癌的發(fā)病早前已呈上升趨勢,特別是在女性當(dāng)中?!边@應(yīng)該也和診斷技術(shù)的進(jìn)步有關(guān),Murith透露。
聯(lián)邦衛(wèi)生局從廣島及長崎原子彈爆炸后的物質(zhì)分析數(shù)據(jù)出發(fā),推斷出瑞士受切爾諾貝利事故影響而致死的病例數(shù)約為200起?!暗跒蹩颂m、俄羅斯和白俄羅斯這幾個受災(zāi)嚴(yán)重的國家,情況則大不一樣,至少有4000至5000人死于很可能是由切爾諾貝利核泄漏事故引發(fā)的甲狀腺癌,” Christophe Murith指出。
伯爾尼大學(xué)社會與預(yù)防醫(yī)學(xué)研究所向瑞士資訊swissinfo.ch介紹道,研究并未發(fā)現(xiàn)切爾諾貝利事故導(dǎo)致兒童患癌的明顯趨勢。但該研究所的兒科專家Ben Spycher認(rèn)為,即使是強(qiáng)度極低的天然放射性環(huán)境也有可能促使兒童罹患白血病或腦癌。他說:“這些天然放射性物質(zhì)中有極小的一部分來自切爾諾貝利。但即使有關(guān)聯(lián),也是微乎其微的?!?/p>
不能掉以輕心盡管所有的研究結(jié)果都證實,切爾諾貝利事故對瑞士居民的健康沒有明顯影響,但我們也要意識到,這些數(shù)據(jù)并不完整。提契諾州癌癥統(tǒng)計辦公室主任Andrea Bordoni提示道,瑞士沒有國家范圍的腫瘤犯病率統(tǒng)計,而且,提契諾的州級調(diào)查也僅僅始于1996年,距災(zāi)難發(fā)生已有10年。
但Andrea Bordoni表示,統(tǒng)計方面的這一空白并無大礙。“確實,我們沒有事故發(fā)生最初幾年的數(shù)據(jù),從理論上來說,我們可能錯過了甲狀腺癌發(fā)展的峰值。但是,如果切爾諾貝利事故對瑞士民眾的健康曾造成重大傷害,我們在多年之后依然可以察覺。這種情況并沒有發(fā)生?!?/p>
沃州Genolier醫(yī)院放射科主任Jacques Bernier提醒說,在放射治療中,病人的甲狀腺乳頭狀癌會隨著時間推移發(fā)生不同的基因突變。“所以還是不能掉以輕心,因為突變會帶來潛在的長期風(fēng)險,”他說。法國里昂的國際癌癥研究中心是世界衛(wèi)生組織下屬的癌癥專門研究機(jī)構(gòu)。該中心警示說,在核泄漏事故發(fā)生幾十年后,輻射的影響依然存在。為了對切爾諾貝利事故造成的健康危害的進(jìn)行全面評估,它呼吁開展長期性的協(xié)作項目。另外,讓Christophe Murith確信的還有一點:“災(zāi)難發(fā)生后,撤離居民內(nèi)心產(chǎn)生的抑郁、焦慮、自殺和創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙等問題一直是一個不容忽視的事實。核泄漏事故給人們造成的心理影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過輻射災(zāi)害本身?!?/p>
切爾諾貝利的火災(zāi)威脅綠色和平組織警告說,繼切爾諾貝利事故之后,大量危險的放射性物質(zhì)散播在核電站附近的森林和土壤中。這些物質(zhì)很有可能因為當(dāng)?shù)仡l繁的森林大火而擴(kuò)散至大氣中。
綠色和平組織透露,一場蔓延的火災(zāi)相當(dāng)于6級核事故(切爾諾貝利核泄漏的事故等級為7級)。2010年,一場當(dāng)?shù)鼗馂?zāi)通過擴(kuò)散的濃煙將輻射一直帶到了土耳其。
瑞士聯(lián)邦衛(wèi)生局在《晨報周末版》(Le Matin Dimanche)的采訪中表示,正在認(rèn)真處理這一問題。如果發(fā)生嚴(yán)重火災(zāi),瑞士會很快收到預(yù)警,并采取預(yù)防措施,因為瑞士處于相關(guān)國際預(yù)防網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)。
衛(wèi)生局表示,即使在最糟糕的情況下,能傳播到瑞士的銫-137的濃度也會比1986年時弱100至1000倍。瑞士資訊
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第五篇:福島核事故等級調(diào)至7級 與切爾諾貝利核故事相當(dāng)
福島核事故等級調(diào)至7級 與切爾諾貝利核故事相當(dāng)
2011年04月12日 09:43:40
國際核事件分級表
輻射劑量和對人體傷害基礎(chǔ)知識圖 月30日,記者駕車準(zhǔn)備前往距離福島第一核電站30公里的南相馬市。剛一進(jìn)入南相馬市境內(nèi),就被3名全副武裝的警察攔了下來。這3名警察來自廣島,他們奉 命在此提醒每一位路過的車輛,由此進(jìn)入30公里半徑范圍,有核輻射的可能。據(jù)警察介紹,在30公里半徑范圍有數(shù)個這樣的關(guān)卡,而在20公里半徑,這樣的關(guān) 卡更加密集。圖為執(zhí)行警示任務(wù)的廣島警察。中新社發(fā) 孫冉 攝
3月29日,福島第一核電站的核泄漏事件持續(xù)升級,圖為福島市災(zāi)害對策本部工作人員忙碌的景象。中新社發(fā) 孫冉 攝 中新網(wǎng)4月12日電 據(jù)日本新聞網(wǎng)報道,日本原子能安全與保安院12日上午做出決定,將福島第一核電站的核泄漏等級由目前的5級提高到7級。這意味著,福島第一核電站的核泄漏規(guī)模達(dá)到了與切爾諾貝利核電站同樣的等級,屬于最高級。
日本原子能安全與保安院稱,這是根據(jù)國際核泄漏等級評定機(jī)構(gòu)ZNES規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)重新審定的。但是,保安院說,雖然福島核電站的核污染范圍較大,但核放射量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于切爾諾貝利核電站。
1986年4月26日凌晨,位于蘇聯(lián)烏克蘭加盟共和國首府基輔以北130公里處的切爾諾貝利核電站發(fā)生猛烈爆炸,反應(yīng)堆機(jī)房的建筑遭到毀壞,同時發(fā)生了火災(zāi),導(dǎo)致嚴(yán)重的核泄漏事故。
日本原子能安全與保安院稱,這一提高核泄漏等級的報告,將遞交給國家原子能委員會和內(nèi)閣進(jìn)行最后的審定。
3月18日,保安院審定的福島第一核電站的核泄漏等級為5級。