能源电力

核电知识解析



什么是核电站

  火力发电站利用煤和石油发电,水力发电站利用水力发电, 而核电站是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能的新型发 电站核电站大体可分为两部分:一部分是利用核能生产蒸 汽的核岛、包括反应堆装置和一回路系统;另一部分是利用蒸汽发电的常规岛,包括汽轮发电机系统。

  核电站用的燃料是铀。铀是一种很重的金属。用铀制成的 核燃料在一种叫“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量 热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器 内产生蒸汽,蒸汽推动气轮机带着发电机一起旋转,电就 源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。这就是 最普通的压水反应堆核电站的工作原理。

  在发达国家,核电已有几十年的发展历史,核电已成为一 种成熟的能源。我国的核工业已也已有40多年发展历史, 建立了从地质勘察、采矿到元件加工、后处理等相当完整 的核燃料循环体系,已建成多种类型的核反应堆并有多年 的安全管理和运行经验,拥有一支专业齐全、技术过硬的 队伍。核电站的建设和运行是一项复杂的技术。我国目前 已经能够设计、建造和运行自己的核电站。秦山核电站就 是由我国自己研究设计建造的。

核电站有关问题

  核电站是利用放射性元素铀235发生核反应产生的热能来发电的,核电站的安全、环保问题自然就成为人们最为关切的问题。

  核电站会不会有辐射?

  在自然界里,辐射无处不在。我们吃的食物、住的房屋、天空大地、山川草木,乃至人的身体或多或少都存在着放射性。我国某些地区放射性剂量高达3.7毫希/年;砖房0.75毫希/年;水、粮食、蔬菜、空气0.25毫希/年;土壤0.15毫希/年;北京—欧洲坐飞机往返一次0.04毫希;胸部透视一次0.02毫希;据测算,正常情况下,工作人员在核电站里工作一年受到的辐射量仅为胸肺透视一次辐射量的二分之一,可谓微乎其微。

  核电站会不会发生放射性物质外泄?

  核电站为防止放射性物质外泄,共设立了三道保护屏障。第一道屏障:燃料芯块和锆合金包壳。核燃料被烧结成二氧化铀陶瓷芯块,核裂变产生的放射性物质98%以上滞留在二氧化铀陶瓷芯块中,不会释放出来。燃料芯块被密封在锆合金包壳内,可防止放射性物质进入一回路水中。

  第二道屏障:压力边界。由核燃料构成的堆芯封闭在壁厚20厘米的钢质压力容器内,压力容器和整个一回路系统都是耐高温高压、耐强辐射的。只要一回路系统不发生泄漏,放射性物质就不会漏到反应堆厂房中。

  第三道屏障:安全壳。反应堆厂房是一个高大的预应力钢筋混凝土构筑物,壁厚近1米,内表面加有6毫米厚的钢衬,可防止放射性物质进入环境。

  即使发生最严重的事故,只要这三道屏障中有一道是完整的,放射性物质就不会外泄。

  核电站会不会爆炸?

  核燃料中的有效成分是铀—235,原子弹同样也是铀235,那么核电站会不会像原子弹那样爆炸呢?不必担心,绝没有这种可能!

  首先,核燃料中铀—235的含量约为3%,而原子弹中铀—235含量高达90%以上,正像啤酒和白酒都含有酒精,白酒因酒精含量高可以点燃,而啤酒则因酒精含量低而不能点燃。

  其次,发生核爆炸并不简单。原子弹同样是一项高技术产品,形成核爆炸有非常严格的条件。原子弹必须用高浓度的铀—235或钚—239作核装料,以一套精密复杂的系统引爆高能烈性炸药,利用爆炸力在瞬间精确地改变核装料的形状或位置,才能形成不可控的链式裂变反应,发生核爆炸。在压水反应堆中,核燃料组件之间的距离和位置是不变的。同时,我们用一种可以吸收大量中子的控制棒和硼酸溶液来控制核裂变反应的速度,压水反应堆中的核裂变是一种可控的链式裂变反应。

核电站与环境

  核电站,由于很多人对它还不太了解,受到一些不公正的对待,总觉得它会污染环境,会给人们的生活带来损害。其实核电站推广应用,不但能提供大量电力,还会大大改善环境,因为它是清洁的能源。目前困扰人类社会的环境污染,自然资源(主要是能源)短缺和人口爆炸性增加这三个主要问题。至少有两个靠核能能得到缓解。

  目前的环境清洁问题大部分是由使用化石燃料引起的。由二氧化碳等造成的温室效应以及二氧化碳和氮氧化物等造成的酸雨正在全球范围内破坏人类赖以生存的生态环境。一座100万千瓦的燃煤电站每年要耗300万吨煤,产生的废物总量超过300万吨。

  法国1980年到1986年间核电占总发电量的比例由24%提高到70%,在此期间法国总发电量增加40%,而排放的硫氧化物却减少了9%,尘埃减少了36%,大气质量有明显改善。

  事实证明用核电站代替火电站,能大大改善环境质量。核电站是人类的朋友,也是环境的朋友。