美国三里岛核泄露事故报告

<P>      在没有发生前苏联切尔诺贝利核电事故以前，国外核电站多年运行的情况表明，核设备（包括反应堆主体、燃料元件等）的事故较少，而常规设备（如阀门、泵、蒸汽发生器等非核设备）事故较多。因为对核设备的研制比较重视，例如燃料元件经过长期的研制后，还在反应堆内外作多种形式的考验，技术上达到了比较成熟的地步。工业上推广的各类核电反应堆的核设备基本上未遇到严重的困难。而常规设备却常出事故，成为核电站停电的主要原因。60年代初，汽轮机事故曾是核电站的主要事故。70年代以来，回路设备事故又成为主要因素。如1972年内，美国核电站造成停电事故的主要部件是阀门、泵的轴密封和蒸汽发生器，其中蒸汽发生器的事故是总事故次数的40％，泵和轴密封事故占20%。

　　美国宾夕法尼亚州，距首都华盛顿往北约莫两个半小时路程，哈里斯堡附近的三里岛核电站（84万千瓦），环境幽美，绿树葱葱，河平如镜。1979年3月28日凌晨在这里发生了一次较大的事故。少量放射性物质释放出来，许多人暂时疏散或离开了那一地区。新闻宣传工具对这一事故作了详尽的报道，因此在电站的整个地区及其更远的地区引起了恐慌。鉴于这次事故涉及到广大公众利益及对核电站发展的影响，下面需着重叙述一下事故是如何发生的。</P>
<P>     三里岛核电站是压水反应堆结构。当时反应堆正在稳定地接近满功率运行，清晨4时，蒸汽发生器给水系统出了点毛病（一台把汽轮机冷凝水送回去的给水泵发生了故障）。因此汽轮发电机自动脱扣了，控制棒插入反应堆。反应堆功率下降，至此还没有发生什么事故。三台备用给水泵本应供应必要的给水，可是它们没动，正如事后才搞清楚的，那是一个通往蒸汽发生器的阀门给错误地关闭了。8分钟之后才发现这个错误，打开了阀门，但蒸汽发生器已经烧干了。

　　因此，一次水冷却剂温度和压力增加，顶开了稳压器上的安全阀。这时，冷却剂就跑到一个称之为骤冷箱的容器里去了，骤冷箱是用来凝结和冷却从反应堆系统内释放出来的物质的。两个小时之后操纵员才搞清楚稳压器安全阀卡住了，一直保持开的状态，因此大量冷却剂被释放出来，最后充满了骤冷箱，冷却剂冲破了箱上的安全膜而流出来，含有放射性的冷却水灌进了安全壳厂房，一直流进疏水坑。同时，反应堆压力继续下降。随后，紧急堆芯冷却系统启动了。高压泵把水补进反应堆容器，根据操纵员的观测，看来稳压器已灌满了水，这样它就不起作用了。因此他们决定关闭紧急冷却系统。后来又停了反应堆主泵。这样严重缺水造成堆芯过热并烧干。 </P>


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　　虽然产生功率的裂变已经停止了，裂变产物衰变热仍放出大量余热，流过堆芯的冷却剂流量不足以冷却燃料棒，燃料棒受到某种程度的损坏。大量的放射性，特别是氙、氪之类的气体与碘一道从反应堆释放出来。根据设计，系统的疏水泵自动地把放射性从安全壳抽进隔壁辅助厂房的贮存罐。贮存罐满了，放射性物质经过过滤器跑到大气中去。在设法把水弄回安全壳的过程中又使一部分放射性物质释放到大气中去了。后来反应堆冷却系统终于又恢复了运行，堆芯温度开始下降。然而，有迹象表明，金属－水反应产生了氢。有人认为在反应堆压力容器顶部形成了一个大气泡，其中的气体有可能发生爆炸，所以千方百计地干了好几天，以防爆炸，但是这个大气泡是否真的存在也说不清楚。</P>
<P>      放射性气体跑出来不久，就用装在飞机、卡车和附近固定地点的探测器测量了大气污染情况。最准确的估计是任何人所受的最大可能剂量都小于100毫雷姆。这个数据是根据一个人在厂区边界连续照射了11天这样一个假设计算出来的。而透视一次X光所受的放射性剂量也就是这个量级。

　　从三里岛事故我们可以得到几点启示。要想找出所有问题的确切起因未必最重要，但我们可以引出许多重要的结论并评价事故可能产生的后果。这次事故是设计考虑不周、设备故障、操纵员误操作等综合原因造成的。设计上本不该让放射性水有可能抽到安全壳外面去，而且任何人都不知道；此外应设置监测仪器使操纵员充分了解系统的热工水力状态。设备失效主要是稳压器阀门卡住。这次事故中整个设备运行相当好，但阀门、泵和开关存在许多失效事例。这些故障在制造过程中采取更严格的质量控制，在使用时采取更严格的检验保养是可以消除的。操纵员一而再、再而三地误操作，包括关闭了给水管线阀门，对稳压器的状况判断错误，关闭了紧急冷却系统泵和反应堆冷却泵。

　　反应堆出事故后，他们立即对空气、水、牛奶、鱼、水果、肉类、土壤、河流沉积物等做了近一万个取样检查试验，并对50英里范围内的200多万居民进行抽查，之后在给总统委员会的一份报告中说：“这次事故没有对人们健康造成大的影响”。1985年9月，宾夕法尼亚卫生部公布的一项调查结果指出：“事件发生后，没发现附近居民患癌率上升”，人们所受的辐射量“远没有比一次X光透视的多”。</P>
<P>三里岛核电站事故造成的经济损失大致如下：电站清理与恢复费用约4亿美元；购买火电费用，事故发生后每月为1800万美元，到1979年10月降到1000万美元；疏散8公里内的3000多户家庭（10000人）的赔款费约120万美元，工资损失赔款约7.7万美元；核管理委员会，由于该公司从1978年8月以来发生的17项违章操作而罚款约15.5万美元。

　　这次事故的出现，对常规设备受到了重视，制造厂商接受了教训。但其后果所带来的影响，各人的看法很不一致。反对核电站的人认为，这次事故证明了他们的观点，核电站不能确保居民的安全，所以核电站应该统统关闭，至少是停建新堆。而支持核电站的人指出，三里岛事故没有伤一个人，紧急冷却系统发挥了作用，在如此误操作的情况下堆芯状态比预计的要好，这次经验教训会使我们采取新的预防措施并对操纵员加强培训。</P>
<P>本文转自 中科院科普网</P>
<P>      在没有发生前苏联切尔诺贝利核电事故以前，国外核电站多年运行的情况表明，核设备（包括反应堆主体、燃料元件等）的事故较少，而常规设备（如阀门、泵、蒸汽发生器等非核设备）事故较多。因为对核设备的研制比较重视，例如燃料元件经过长期的研制后，还在反应堆内外作多种形式的考验，技术上达到了比较成熟的地步。工业上推广的各类核电反应堆的核设备基本上未遇到严重的困难。而常规设备却常出事故，成为核电站停电的主要原因。60年代初，汽轮机事故曾是核电站的主要事故。70年代以来，回路设备事故又成为主要因素。如1972年内，美国核电站造成停电事故的主要部件是阀门、泵的轴密封和蒸汽发生器，其中蒸汽发生器的事故是总事故次数的40％，泵和轴密封事故占20%。

　　美国宾夕法尼亚州，距首都华盛顿往北约莫两个半小时路程，哈里斯堡附近的三里岛核电站（84万千瓦），环境幽美，绿树葱葱，河平如镜。1979年3月28日凌晨在这里发生了一次较大的事故。少量放射性物质释放出来，许多人暂时疏散或离开了那一地区。新闻宣传工具对这一事故作了详尽的报道，因此在电站的整个地区及其更远的地区引起了恐慌。鉴于这次事故涉及到广大公众利益及对核电站发展的影响，下面需着重叙述一下事故是如何发生的。</P>
<P>     三里岛核电站是压水反应堆结构。当时反应堆正在稳定地接近满功率运行，清晨4时，蒸汽发生器给水系统出了点毛病（一台把汽轮机冷凝水送回去的给水泵发生了故障）。因此汽轮发电机自动脱扣了，控制棒插入反应堆。反应堆功率下降，至此还没有发生什么事故。三台备用给水泵本应供应必要的给水，可是它们没动，正如事后才搞清楚的，那是一个通往蒸汽发生器的阀门给错误地关闭了。8分钟之后才发现这个错误，打开了阀门，但蒸汽发生器已经烧干了。

　　因此，一次水冷却剂温度和压力增加，顶开了稳压器上的安全阀。这时，冷却剂就跑到一个称之为骤冷箱的容器里去了，骤冷箱是用来凝结和冷却从反应堆系统内释放出来的物质的。两个小时之后操纵员才搞清楚稳压器安全阀卡住了，一直保持开的状态，因此大量冷却剂被释放出来，最后充满了骤冷箱，冷却剂冲破了箱上的安全膜而流出来，含有放射性的冷却水灌进了安全壳厂房，一直流进疏水坑。同时，反应堆压力继续下降。随后，紧急堆芯冷却系统启动了。高压泵把水补进反应堆容器，根据操纵员的观测，看来稳压器已灌满了水，这样它就不起作用了。因此他们决定关闭紧急冷却系统。后来又停了反应堆主泵。这样严重缺水造成堆芯过热并烧干。 </P>


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　　虽然产生功率的裂变已经停止了，裂变产物衰变热仍放出大量余热，流过堆芯的冷却剂流量不足以冷却燃料棒，燃料棒受到某种程度的损坏。大量的放射性，特别是氙、氪之类的气体与碘一道从反应堆释放出来。根据设计，系统的疏水泵自动地把放射性从安全壳抽进隔壁辅助厂房的贮存罐。贮存罐满了，放射性物质经过过滤器跑到大气中去。在设法把水弄回安全壳的过程中又使一部分放射性物质释放到大气中去了。后来反应堆冷却系统终于又恢复了运行，堆芯温度开始下降。然而，有迹象表明，金属－水反应产生了氢。有人认为在反应堆压力容器顶部形成了一个大气泡，其中的气体有可能发生爆炸，所以千方百计地干了好几天，以防爆炸，但是这个大气泡是否真的存在也说不清楚。</P>
<P>      放射性气体跑出来不久，就用装在飞机、卡车和附近固定地点的探测器测量了大气污染情况。最准确的估计是任何人所受的最大可能剂量都小于100毫雷姆。这个数据是根据一个人在厂区边界连续照射了11天这样一个假设计算出来的。而透视一次X光所受的放射性剂量也就是这个量级。

　　从三里岛事故我们可以得到几点启示。要想找出所有问题的确切起因未必最重要，但我们可以引出许多重要的结论并评价事故可能产生的后果。这次事故是设计考虑不周、设备故障、操纵员误操作等综合原因造成的。设计上本不该让放射性水有可能抽到安全壳外面去，而且任何人都不知道；此外应设置监测仪器使操纵员充分了解系统的热工水力状态。设备失效主要是稳压器阀门卡住。这次事故中整个设备运行相当好，但阀门、泵和开关存在许多失效事例。这些故障在制造过程中采取更严格的质量控制，在使用时采取更严格的检验保养是可以消除的。操纵员一而再、再而三地误操作，包括关闭了给水管线阀门，对稳压器的状况判断错误，关闭了紧急冷却系统泵和反应堆冷却泵。

　　反应堆出事故后，他们立即对空气、水、牛奶、鱼、水果、肉类、土壤、河流沉积物等做了近一万个取样检查试验，并对50英里范围内的200多万居民进行抽查，之后在给总统委员会的一份报告中说：“这次事故没有对人们健康造成大的影响”。1985年9月，宾夕法尼亚卫生部公布的一项调查结果指出：“事件发生后，没发现附近居民患癌率上升”，人们所受的辐射量“远没有比一次X光透视的多”。</P>
<P>三里岛核电站事故造成的经济损失大致如下：电站清理与恢复费用约4亿美元；购买火电费用，事故发生后每月为1800万美元，到1979年10月降到1000万美元；疏散8公里内的3000多户家庭（10000人）的赔款费约120万美元，工资损失赔款约7.7万美元；核管理委员会，由于该公司从1978年8月以来发生的17项违章操作而罚款约15.5万美元。

　　这次事故的出现，对常规设备受到了重视，制造厂商接受了教训。但其后果所带来的影响，各人的看法很不一致。反对核电站的人认为，这次事故证明了他们的观点，核电站不能确保居民的安全，所以核电站应该统统关闭，至少是停建新堆。而支持核电站的人指出，三里岛事故没有伤一个人，紧急冷却系统发挥了作用，在如此误操作的情况下堆芯状态比预计的要好，这次经验教训会使我们采取新的预防措施并对操纵员加强培训。</P>
<P>本文转自 中科院科普网</P>
[此贴子已经被作者于2004-7-9 21:41:40编辑过]