1.劉 杰 1.王斌俠 2.丁玲玲

1.中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)浙江火電建設(shè)有限公司 2.杭州意能電力技術(shù)有限公司

關(guān)于核電安全性的分析研究

1.劉 杰 1.王斌俠 2.丁玲玲

1.中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)浙江火電建設(shè)有限公司 2.杭州意能電力技術(shù)有限公司

本文介紹了目前我國(guó)核能發(fā)電運(yùn)行的狀況，對(duì)當(dāng)前核電運(yùn)行的安全性進(jìn)行了深入分析，并且從多個(gè)方面來(lái)闡明核電是安全能源。目前，在全球資源緊缺的情況下應(yīng)該大力發(fā)展核電事業(yè)。

核能發(fā)電；安全性；分析

前言

隨著世界核電事業(yè)的發(fā)展， 核電安全管理也越來(lái)越規(guī)范，核電安全性已得到了顯著提高?，F(xiàn)階段正是我國(guó)核電快速發(fā)展時(shí)期， 我國(guó)已通過(guò)引進(jìn)第三代核電技術(shù)，引進(jìn)了先進(jìn)的安全技術(shù)，再結(jié)合自身的核電站建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)， 在堅(jiān)決貫徹“安全第一，生產(chǎn)第一”的發(fā)展方針的前提下， 保證核電站的安全建設(shè)和運(yùn)營(yíng)， 進(jìn)而保證核電的穩(wěn)定快速發(fā)展。

1 我國(guó)核能發(fā)電現(xiàn)狀

白1991年我國(guó)第一座棱電站——秦山一期并網(wǎng)發(fā)電以來(lái).我國(guó)有7座核電站共13臺(tái)機(jī)組10234MW先后投人商業(yè)運(yùn)行，27臺(tái)機(jī)組(福建福清、浙江三門(mén)、山東海陽(yáng)、廣東陽(yáng)江、遼寧紅巖河、福建寧德、田灣二期等核電工程)29790MW在建。我國(guó)核電裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量的1 9%。截至口前，我國(guó)核電站的安全、運(yùn)行業(yè)績(jī)良好，運(yùn)行水平不斷提高，運(yùn)行特征主要參數(shù)好于世界均值；核電機(jī)組放射性廢物產(chǎn)生量逐年下降.放射性氣體和液體廢物排放量遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)許可限值。2007年，國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)了國(guó)家發(fā)展改革委上報(bào)的《核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2005--2020年)》，規(guī)劃中提出，到2020年我國(guó)核電裝機(jī)容量達(dá)到40000MW，在建規(guī)模1800OMW。這意味著我國(guó)的核電發(fā)展將迎來(lái)高峰。

2 核能發(fā)電的安全性分析

2.1 核能與其它能源安全對(duì)比分析

核電反應(yīng)堆的安全指標(biāo)用“堆·年”來(lái)表示。一座反應(yīng)堆運(yùn)行一年叫做一個(gè)“堆·年”。從1954年第一座實(shí)驗(yàn)核電站問(wèn)世到2011年4月，全世界約500多座棱電反應(yīng)堆合計(jì)運(yùn)行超過(guò)了1000O堆·年。在這10000堆·年的運(yùn)行歷史中，僅發(fā)生過(guò)3起堆芯熔化的嚴(yán)重事故，即1979年美國(guó)三哩島核電站事故、1986年前蘇聯(lián)切爾諾吼利核電站事故和2011年日本桶島核電站事故。其事故率是萬(wàn)分之一僅前蘇聯(lián)切爾諾貝利棱電站事故造成28人死亡，其余曲起事敞未造成人員傷亡。這種高安全的運(yùn)行紀(jì)錄，在能源發(fā)展史上，包括常規(guī)電廠、煤礦、油井、水壩等，都是絕無(wú)儀有的。

我們町以從一組數(shù)據(jù)中得出核電是較煤電而言是更加安全的能源。從整個(gè)發(fā)電的燃燒鏈(即從采礦到發(fā)電的所有環(huán)節(jié))考慮，每吉瓦(109W)發(fā)電裝機(jī)容帚每年的急性事故死亡人數(shù)，煤電燃燒鏈為35人[即37人/(GW·a)]，而核電燃燒鏈僅為0.6人/(GW·a).而且基本是由鈾礦開(kāi)采引起的。對(duì)公眾產(chǎn)生的輔射照射，煤電燃料鏈為420人Sv(Gw·a)，核電燃料鏈為8.39.Sv，(Gw·a)，煤電燃料鏈約為核電燃料鏈的50倍。對(duì)t作人員產(chǎn)生的輻射照射，煤電燃料鏈為90人Sv/(GW·a)，核電燃料鏈為8.91人·Sv(GW·a)，煤電燃料鏈約為核電燃料鏈的10倍。從塵肺看，煤礦為21.6例/(GW·a)，鈾礦為4.4例，(GW·a)，煤礦為鈾礦的5倍。顯然，核電燃燒鏈比煤電燃燒鏈更為安全。

2.2 核電廠嚴(yán)密的安全措施和定量安全目標(biāo)

我國(guó)《核動(dòng)力廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定》HAFl02(2004版)規(guī)定有5個(gè)層次的縱深防御。為了落實(shí)縱深防御原則，人們?cè)诤肆炎儺a(chǎn)物和環(huán)境之間設(shè)置了四道非常保險(xiǎn)的屏障。實(shí)際上只要有其中一道屏障是完整有效的，就不會(huì)發(fā)生放射性物質(zhì)外泄的事故。

第一道安全屏障：燃料芯塊。核燃料棒的材料為二氧化鈉陶瓷塊，它的熔點(diǎn)為2800℃，它的物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定不會(huì)和水產(chǎn)生放熱反應(yīng)。第二道安全屏障：燃料包殼。燃料包殼采用優(yōu)質(zhì)的鋯合金，使燃料元件的包殼具有良好的密封性和在運(yùn)行條件下長(zhǎng)期保持溫和裂變產(chǎn)物的能力。第三道安全屏障為壓力邊界。由核燃料構(gòu)成的堆芯封閉在壁厚20cm的鋼制壓力容器內(nèi)，壓力容器和整個(gè)一回路都是耐高壓的，當(dāng)發(fā)生燃料元件包殼有少量破漏時(shí)，放射線進(jìn)入一回路，但仍然控制在壓力殼內(nèi)，不會(huì)擴(kuò)散到外界。第四道屏障：安全殼。反應(yīng)堆、穩(wěn)壓罐、循環(huán)泵、蒸汽發(fā)生器都裝在安全殼中。安全殼是1 m厚的鋼筋混凝土，內(nèi)部表面加有厚6 mm的鋼襯。安全殼是阻止放射性物質(zhì)向環(huán)境逸散的最后一道屏障。在以上四道屏障的保護(hù)下，核電站釋放出的輻射量是極其微量的，并在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)。

2.3 我國(guó)核電廠的安全政策

我國(guó)政府一貫高度重視核安全，從核工業(yè)發(fā)展之初就明確制定了“安全第一”的方針，保護(hù)工作人員、公眾和環(huán)境。我國(guó)是國(guó)際《核安全公約》締約國(guó)之一，并于1998年9月首次向公約締約國(guó)秘書(shū)處提交了《核安全公約中國(guó)國(guó)家報(bào)告》，接受國(guó)際核安全監(jiān)督與交流。我國(guó)核電站在改進(jìn)安全方面已規(guī)劃的活動(dòng)。為達(dá)到和維持國(guó)際公認(rèn)的高水平的核安全，需作不懈的努力。

2.4 以福島核電事故為例分析我國(guó)核電的安全性

首先，從技術(shù)上說(shuō)，日本受影響核電站采用的是二代核電技術(shù)，最大問(wèn)題就在于遇緊急情況停堆后，須啟用備用電源帶動(dòng)冷卻水循環(huán)散熱。我國(guó)正在沿海建設(shè)并將向內(nèi)陸推廣的第三代APl000核電技術(shù)則不存在這個(gè)問(wèn)題，因其采用“非能動(dòng)”安全系統(tǒng)，一旦遭遇緊急情況，不需要交流電源和應(yīng)急發(fā)電機(jī)，僅利用地球引力、物質(zhì)鶯力等自然現(xiàn)象就可驅(qū)動(dòng)核電廠的安全系統(tǒng)，冷卻反應(yīng)堆堆芯，帶走堆芯余熱，并對(duì)安全殼外部實(shí)施噴淋，從而恢復(fù)核電站的安全狀態(tài)。中國(guó)目前主流“二代加”技術(shù)的壓水堆均有兩套回路系統(tǒng)，一回路系統(tǒng)與二回路系統(tǒng)完全隔開(kāi)，它是一個(gè)密閉的循環(huán)系統(tǒng)。因此，從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，我國(guó)核電站技術(shù)要比日本核電站安全。其次，中日兩國(guó)地震類型不同，中國(guó)東部沿海地震，除了臺(tái)灣地區(qū)經(jīng)常發(fā)生地震之外，發(fā)生大地震的可能性比較小。中國(guó)的地震較大震級(jí)的主要發(fā)生在西部，這主要是兇為喜馬托雅山板塊運(yùn)動(dòng)造成。日本以俯沖帶型地震為主，多發(fā)于海域，最后，我國(guó)現(xiàn)有的核電站不像福島核電站是40年前的設(shè)計(jì)，我國(guó)核電站設(shè)計(jì)吸取了40年來(lái)在核電站設(shè)計(jì)、科研以及建造、運(yùn)行等方面的經(jīng)驗(yàn)，形成了二代改進(jìn)型的核電技術(shù)。有這個(gè)概念。我國(guó)核電站還設(shè)計(jì)了防氫爆設(shè)置，在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)設(shè)置了多個(gè)氫測(cè)點(diǎn)，通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)把氫排出去。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在核能的利用中，核能發(fā)電的發(fā)展是相當(dāng)迅速的.核能被公認(rèn)為是一種經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、干凈的能源，隨著世界資源的不斷消耗及能源需求的持續(xù)增長(zhǎng)，全球各國(guó)包括我國(guó)都在積極發(fā)展核電。但是與此同時(shí).公眾對(duì)核電安全性的質(zhì)疑從未停止。

[1]李靜，陳軍.核電安全分析[J].湖北電力，2009，03：64-65+68.

[2]臧亞琴，柯惟力.全球的核能發(fā)電現(xiàn)狀[J].硅谷，2009，15：198.