日本核电反应堆详解

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/01 20:14:34
这是朋友KM所述,本人整理在这发表。。
       
首先,日本的核电站是沸水反应堆
核燃料聚变放出热量,热量把封管内的高压水加热到250度
这些过热水从管子里出来后就剧烈沸腾,产生的蒸汽推动发电机产生电流
同时也使得反应堆不会过热
核反应堆用的燃料不是核弹中的铀或钋
而是氧化铀
在反应堆外,有三层防护罩
第一层是合金的,用于吸收核辐射
第二层是水,吸收反应放出的热量和快中子
第三层是巨型混凝土
即使里面两层熔化,这一层也会将其包住  
因为内部体积很大,而压力下降时会导致温度下降
所以只要核反应不完全失控,混凝土外壳就没事
核电站通过能吸收中子的石墨控制棒来控制反应的进行
正常运转情况下,不需要向反应堆中插入控制棒
但插入控制棒后,反应堆里的反应也不会立刻停止
虽然铀裂变的主反应会因为没有中子而很快停止
但铀衰变所产生的其它元素还会进一步衰变
所以短期内还会继续放热
此外,还会产生一些带有放射性的气体,比如质量数为16的氮同位素
但这些同位素半衰期就几秒钟到几分钟
即使泄漏,对环境影响也很小
日本的核电站本身带有保护装置
一旦发生超过核电站设计抵御能力的地震
控制棒就会自动插入反应堆,阻止反应
日本的核电站设计抵御能力为矩震级8.2
但这次是9级
能量大了6倍多  
所以控制棒被插入,反应停止  
原本冷却用水的注入是靠核电站本身产生的电力来完成
但反应停止后就改为由外设的柴油发电机组来完成
按照日本核电站的标准配置,一个反应堆至少配五台柴油发电机组
只需一台柴油发电机组就能让冷却用水按照反应堆正常运行时的速率注入
但问题是,随后来到的海啸把全部柴油发电机组都毁了……
所以只好动用应急用的充电电池
电池只能支撑不到十个小时
而铀衰变所产生的同位素需要差不多一周时间才能衰变完
虽然日本赶在电池耗竭前运来了新的柴油发电机组
但他们犯了一个错误:新运来的柴油发电机组接口和电站的对不上
所以只能靠间歇性释放反应堆内的压力来避免反应堆核心熔毁
新闻中报道的反应堆爆炸就出现在这一步
冷却水被反应堆内的高温分解为氢和氧
泄露出来的氢气和空气混合发生爆炸
但是是在保护体系外爆炸
所以没有摧毁反应堆
当初切尔诺贝利则是因为氢氧爆炸在反应堆内发生,摧毁了全部保护体系
才变得很严重
正常情况下,核电站的冷却水是经过提纯的超纯水
因为杂质会被中子激活而带有放射性
但地震和海啸毁掉了储备的超纯水
所以只好应急用海水来冷却
之所以急于冷却,是因为要保住反应堆的核心,包括那个合金的保护罩不被熔化
只要海水进去了,反应堆熔化就不会发生
当然在海水进去之前可能已经熔化了一部分
海水阻止了反应堆熔化后,就没有释放反应堆内部压力的必要了
于是也就不会有新的放射性物质被释放出来
然后要做的就是等待里面的物质衰变完毕
然后打开来,该清理的清理,该修理的修理
所以国际原子能机构给日本的核电站事故只评定为4级
非核爆炸的核事故共分7级
4级的标准是:对电站内造成严重的影响  
但对站外造成的影响不显著
场外人员受到的辐射剂量仅相当于“规定的限制值”而已这是朋友KM所述,本人整理在这发表。。
       
首先,日本的核电站是沸水反应堆
核燃料聚变放出热量,热量把封管内的高压水加热到250度
这些过热水从管子里出来后就剧烈沸腾,产生的蒸汽推动发电机产生电流
同时也使得反应堆不会过热
核反应堆用的燃料不是核弹中的铀或钋
而是氧化铀
在反应堆外,有三层防护罩
第一层是合金的,用于吸收核辐射
第二层是水,吸收反应放出的热量和快中子
第三层是巨型混凝土
即使里面两层熔化,这一层也会将其包住  
因为内部体积很大,而压力下降时会导致温度下降
所以只要核反应不完全失控,混凝土外壳就没事
核电站通过能吸收中子的石墨控制棒来控制反应的进行
正常运转情况下,不需要向反应堆中插入控制棒
但插入控制棒后,反应堆里的反应也不会立刻停止
虽然铀裂变的主反应会因为没有中子而很快停止
但铀衰变所产生的其它元素还会进一步衰变
所以短期内还会继续放热
此外,还会产生一些带有放射性的气体,比如质量数为16的氮同位素
但这些同位素半衰期就几秒钟到几分钟
即使泄漏,对环境影响也很小
日本的核电站本身带有保护装置
一旦发生超过核电站设计抵御能力的地震
控制棒就会自动插入反应堆,阻止反应
日本的核电站设计抵御能力为矩震级8.2
但这次是9级
能量大了6倍多  
所以控制棒被插入,反应停止  
原本冷却用水的注入是靠核电站本身产生的电力来完成
但反应停止后就改为由外设的柴油发电机组来完成
按照日本核电站的标准配置,一个反应堆至少配五台柴油发电机组
只需一台柴油发电机组就能让冷却用水按照反应堆正常运行时的速率注入
但问题是,随后来到的海啸把全部柴油发电机组都毁了……
所以只好动用应急用的充电电池
电池只能支撑不到十个小时
而铀衰变所产生的同位素需要差不多一周时间才能衰变完
虽然日本赶在电池耗竭前运来了新的柴油发电机组
但他们犯了一个错误:新运来的柴油发电机组接口和电站的对不上
所以只能靠间歇性释放反应堆内的压力来避免反应堆核心熔毁
新闻中报道的反应堆爆炸就出现在这一步
冷却水被反应堆内的高温分解为氢和氧
泄露出来的氢气和空气混合发生爆炸
但是是在保护体系外爆炸
所以没有摧毁反应堆
当初切尔诺贝利则是因为氢氧爆炸在反应堆内发生,摧毁了全部保护体系
才变得很严重
正常情况下,核电站的冷却水是经过提纯的超纯水
因为杂质会被中子激活而带有放射性
但地震和海啸毁掉了储备的超纯水
所以只好应急用海水来冷却
之所以急于冷却,是因为要保住反应堆的核心,包括那个合金的保护罩不被熔化
只要海水进去了,反应堆熔化就不会发生
当然在海水进去之前可能已经熔化了一部分
海水阻止了反应堆熔化后,就没有释放反应堆内部压力的必要了
于是也就不会有新的放射性物质被释放出来
然后要做的就是等待里面的物质衰变完毕
然后打开来,该清理的清理,该修理的修理
所以国际原子能机构给日本的核电站事故只评定为4级
非核爆炸的核事故共分7级
4级的标准是:对电站内造成严重的影响  
但对站外造成的影响不显著
场外人员受到的辐射剂量仅相当于“规定的限制值”而已
真的吗 如果壳子已经融掉呢
还有海水进去那么多 其本身腐蚀性强 那合金壳子抗得住吗?
LZ分析基本就是东电跟日本政府告诉你的情况,但是想过有没有东电跟日本政府没告诉你的信息呢?比如反应堆内用的不是氧化铀,而是低纯度铀钚混合物呢?
patriot 发表于 2011-3-22 02:08
......如果是你假设的情况成立,会有什么情况发生呢?
4级?你朋友Out啦,早就提5级了,还有望继续升。
管道裂了,包含辐射物得水蒸气都跑出来,壳子再厚也木用啊!
咬手帕泪奔 发表于 2011-3-22 01:30

有这一句就不用看了,纯属胡扯

这个级别是日本自己报的,另外顺便告诉你,18日起福娃们居然没一个是4级的,1,2,3是5级,4号3级。真不容易,居然短短一句话两处事实错误。
<核燃料聚变放出热量>----------------------------我看到这句话泪流满面啊,日本领先世界几十年拉
你朋友不地道,骗你玩儿呢
其实楼主说的到不少在理,确实是这个结构,而且爆炸也不是堆芯爆炸,和切站是不一样,但是现在为啥这么危险呢?第一,其实可以确认合金做的压力壳子很可能已经熔穿,开了多大的口子,现在估摸鬼子也不知道,如果没有熔穿,那么周边放射性不会高的这么离谱;
第二,控制棒插到底也不能完全阻断链式反应,根据堆内燃料的成分和多少,反应堆还会残余1%-5%的功率,这也是必须维持冷却水循环的原因,不仅仅是衰变热量,衰变热量是类似乏燃料池,这两个冷却水用量是不同的,差距不小;而且福岛沸水堆的控制棒和压水堆不同,是自下而上插入,插入是需要动力的,如果没有动力,那么需要人力去摇,鬼子说都停堆了,但是这个是不是靠谱不知道,因为海啸来临,柴油机都趴窝了;
第三,合金外壳和水泥壳中间的冷却水受热产生氢气爆炸,破坏了水泥壳,那么那就是个大窟窿,严重的话是开口锅,未必能保证冷却水的水位,达到足够的换热,这也是个危险;
第四,最为严重的是,因为爆炸,和应急不到位,现在没准鬼子都不知道里面到底是个啥情况,漏没漏?漏了多大?堆芯熔毁程度如何?控制棒还能起多大作用?是否需要硼-10同位素?要多少?怎么去把漏的地方补起来?可见温度降下来是万里长征的第一步,后面还有很长的路走。
我只是进来看看参考一下,各位继续哈
我想问下,日出的这个用的管套是cr-2的材料还是cr-4的材料..熔点多少..
降温后,要切实掌握堆芯内的情况,温度多少,压力多少,辐射多少,链式反应是否停止,这些都是麻烦事;当初切站是一架卡-25高空吊检测仪器进入反应堆,而现在鬼子的反应堆内检测仪器还能工作吗?这个是个问题(估摸很难工作了,里面温度离谱的很),那么鬼子准备采取什么办法来获知反应堆内的数据和状况?现在还没有个说法。
"核燃料聚变放出热量"..

难怪说白兔落后日出50年啊...我服了,的确落后50年。