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主题:日本福岛反应堆的事件发展过程简要整理分析 -- hansens

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家园 日本福岛反应堆的事件发展过程简要整理分析

我也漏一个拙,大概梳理下1号堆事件的过程

1、地震了

2、反应堆自动启动停堆程序(但是这个蛋疼的沸水堆控制棒是由下往上插的,意味着无法靠重力自动插入,在停电的情况下,有可能无法插入,或者无法完全插入到位。也就是存在未完全停堆的可能性,实际上从后面的事件进展来看看,反应堆有很大可能未完全停堆)

3、之后,即使完全停堆了,由于U235和短寿命衰变产物,在前3天,大概还有10%的剩余功率,就1号堆来说大概是4万千瓦的功率,这些热量需要通过海水冷却系统散发 出去。

但是杯具的是,好几个地方出问题了导致冷却系统无法工作。出问题的包括有,电网瘫痪,外部电源无法输入,柴油发电机被海啸给吞掉了,但是冷却系统到现在还没有搞定可能是海啸把水循环系统也破坏了。反正结果就是2天以后,冷却系统还是不可用。

4、随着热量的聚集,一回路里面的水不断蒸发,温度和压力在不断升高,然后日本人迅速面临两个选择:

A:把一回路的水蒸气放出来,(但是一回路的水是和核燃料直接接触的,带有放射性,这样的水蒸气泄露本身就是一个4级核事故)。

B:什么也不做 等待压力继续升高,把一回路的耐压壳炸掉,把核燃料扔的到处都是。(这种情况是另外一个切尔诺贝利)

很显然,日本人只有选择A,这就是12号新闻里面泄压的原因。

5、但是糟糕的,水蒸汽释放后导致水位下降了,核燃料露出来了,这种情况下

A、如果控制棒没有插入到位,核燃料会在几个小时内融化

B、如果控制棒插入到位,核燃料会在十几个小时到几十个小时内融化。

6、然后,然后的结果我们都看到了,有氢气泄露。

为什么有氢气呢?

燃料棒的包壳是用金属 锆 包裹的,这东西在800-1000度的高温下会和水反应,生成氧化锆和氢气。

然后氢气在厂房内聚集,

然后就爆了。

当然,还有另外一个较小的可能性,就是也许这个电厂用氢气来冷却他们的发电机,然后不小心泄露了,然后爆炸了,但是这种可能性实在太小。因为现在的发电机一般用水冷和空气冷却,一般不在核电站这样的危险地方用危险的氢气,而且发电厂房和反应堆厂房是分离的,我们明显看到爆炸的是反应堆厂房,而不是发电厂房。

7、看到厂房爆炸,那么意味着

A,反应堆核燃料已经融化(或者至少是部分融化),

B,反应堆内温度超过了1000度,发生了锆水反应。

C:反应堆一回路已经泄露,否则氢气不可能跑出来。

8、之后,我们看到新闻,说要注入海水。这说明什么呢?

A,冷却循环系统仍然不可用,反应堆内热量无法散发

B,冷却剂在迅速流失,一回路已经在泄露了,必须迅速补充大量的冷却剂,美国人飞机运的那点是不行的,(一回路的水量少说也有几百吨),所以只好直接灌海水了。

9、注入海水之后呢?有什么后果

A:注入的海水在反应堆内蒸发,然后直接排放到大气或者海洋中(因为冷却系统完蛋了,所以放射性水蒸气只好直接排放,没有别的办法),这本身就是一个严重的4级,或者5级核事故。

B:这个反应堆将彻底报废,

C:海水具有腐蚀性,含有盐会结晶,如果短时期不能控制的话,有可能会堵塞管道,腐蚀裂缝,那么意味着更大的泄露。如果再次堵塞,那么意味着更大的核泄漏

总之,到9的情况,已经可以确定的说,这是切尔诺贝利之后最大的核事故,也是人类历史上第二大核事故(远远比美国的三里岛核事故严重的多)。当然,也有赶超切尔诺贝利的潜力(可能性不大)。

好了,现在的公开信息就到这,后面是什么情况,只好等待日本人的进一步通报

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家园 美国人运来的冷却剂是什么呢

首先,不可能是水,离那么远运水太奢侈了。

其次CCAV上说是硼酸,但俺比较奇怪,日本有那么多核电厂,为什么会没有储备硼酸呢。资料上说硼酸一般是用于控制棒失灵时才用的,那控制棒到底失灵了没有?

感觉肯定有信息被隐瞒了

家园 堵塞管道要多长时间?
家园 灌硼酸是为了彻底让反应堆梗屁

也就是说,目前福岛第一核电站一、三号机组已经报废了,海水+硼酸的功劳。

顺便多说一句:根据NHK的报道,福岛二核有两座反应堆也出现了同样的堆芯冷却故障,后果难料。

家园 福岛真是日本人的“福岛”阿

据nhk报道福岛第2核电厂的1号机2号机已经恢复了冷却功能,4号机正在抓紧抢修,不过我看现在这样余震,又坏掉的可能性很大。现在头大的是第1核电厂,1号3号机已经氢气爆炸了,现在2号机冷却功能失灵,估计氢气爆炸也是不远的事情,闹钟兄说说变成切尔诺贝利的可能性有多大,我期望不高,完美解决已经不指望了,能搞成3里岛我就很满足了。

家园 核泄漏已经远远超过了三里岛,当然离切尔诺贝利还很远

三里岛只是堆芯融化,并没有氢气产生、泄露、和爆炸。

实际上,三里岛只有很轻微的核泄漏。

但是,福岛就严重的多了。

1、12日的排气,实际上就是把反应堆内的水蒸气直接排出,在就是核泄漏了

2、氢气爆炸,说明一回路耐压壳可能有泄露,氢气从一回路泄露了,当然随着氢气出来的还有核辐射。

3、爆炸的后果还没有说呢。

以上的3点,在三里岛都没有发生,三里岛甚至没有发生冷却失效的事情

家园 有一个问题,秦山和大亚湾核电站也建在靠海的地方

是否会有相似的危险?

家园 到不了切尔诺贝利的水准,压力容器爆炸的可能性很低

而且,压力容器外面还有一个混凝土安全壳呢。

不过这次事故也是仅次于切尔诺贝利了,比三里岛给力。

家园 福岛一核这次是直接把三个堆的一回路蒸汽往大气里面排

福岛核电站的这十个堆都是沸水堆,没有二回路,一回路产生的蒸汽直接驱动气轮机发电。为了避免压力容器因为超压发生爆炸(那就真的惨了),一核的1号到3号反应堆的蒸汽被直接排放到大气中,灌海水以后、海水沸腾产生的蒸汽也直排大气,什么氧17啊钠24啊这些杂七杂八的活化后产生的放射性同位素(半衰期都不长),在蒸汽里多的是。另外,厂房的氢爆对安全壳和压力容器的影响现在还不明朗,事态的下一步发展很难预料。

比较好的消息是:按照日本媒体的报道,之前出现险情的福岛二核1、2号反应堆(也是堆芯冷却故障)已经排除了故障,实现了冷停堆。

家园 堆型不同、地质条件不同,大可放心

一、中国现在投入使用的都是压水堆,安全度比福岛那种没有二回路、一回路蒸汽直接推动蒸汽轮机,控制棒从下往上插、一旦断电就要抓瞎的沸水堆强得多。在建的核电站也是更加安全的二代改或者三代压水堆(三代压水堆在设计上可以保证,在反应堆完全断电的情况下、安全系统自行发挥作用并最终实现冷停堆),或者是安全性比压水堆还要高的高温气冷堆。

二、中国的核电站选址,有一个雷打不动的死杠杠,场址在历史上不能发生过六级以上地震,可以说是绝对安全(其实这次日本的核电站都扛过了强震的打击)。而中国的整个海岸线,拜第一岛链的包围所赐,没有任何发生海啸的条件。

家园 问一个问题

氢气是水和锆在1000度下产生的

而这个锆是核燃料的外壳。。

也就是说,锆下面就是核燃料。。

我想知道的是,这个锆一般有多厚?

氧化锆的结构致密么?密封性好么?

另外,既然氢气出来了,那么万一哪怕有一个点,水和锆反应把外壳搞出一个窟窿,里面的核燃料应该也会随氢气一起泄露,这个危险性有多大?

家园 福岛一核1~3号反应堆已经发生堆芯融化,别再操心燃料包壳

换句话说,这三个堆的堆芯已经是一锅糊糊……就好像煮饺子、煮大发了,饺子皮(锆合金燃料包壳)和馅(核燃料+裂变反应后产生的高放射性乏燃料)混在了一起,燃料包壳在高温下和水发生化学反应的事情已经不重要,现在重要的是压力容器和安全壳不要出现严重的破碎——还是套用煮饺子的比喻,也就是说煮饺子的锅千万别给砸喽,烂就烂在锅里、别撒到灶台上厨房里:-)

PS: 如果还是套用煮饺子这个比喻,那么切尔诺贝利就是不仅煮成了糊糊、这锅还爆掉了(物理+化学爆炸),爆炸威力把糊糊汤喷得厨房里到处都是。

家园 2号机核反应材料可能已经开始熔化?

外链出处

福島第一原子力発電所2号機

终于要支持不住了?

家园 这些具体的反应堆数据我也不知道

1、燃料包壳一般不会很厚,因为要传热、减少中子吸收等等,但是具体多少毫米,我也不知道。

2、锆合金的密封性是不错的,燃料组件制造的时候要求 “零缺陷”,但是氧化锆是类似于氧化铝这样的致密保护层还是类似于氧化铁这样的铁锈,我不知道。

3、新闻有播,探测到 铯 的泄露,这说明,燃料已经有泄露了,只是泄露了多少还不清楚

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