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详解日本福岛核事故与切尔诺贝利事故显著不同
日期:2011-03-21 来源:新浪环球地理 点击次数:  字体:[][][
 
这里显示的是切尔诺贝利核电站4号反应堆的控制室。反应堆的设计、风的模式、经验交流和其他因素,会导致核事故的严重程度出现很大不同。(图片提供: Gerd Ludwig, National Geographic)

  北京时间3月18日消息,据美国国家地理网站报道,几十年来,只要提到三哩岛和切尔诺贝利这些字眼,人们立刻就会想起核电站出故障引发的大灾难。上周日本发生致命地震和海啸后,紧接着福岛第一核电站又出现问题。目前尚不清楚这次核事故会造成多达损失,这里的6座反应堆,有4座接连出现故障,它们在4天时间里连续发生3次爆炸,导致2个安全壳被毁(可能是由乏燃料棒过热引起),产生的放射物对继续留在那里的50名工人构成威胁。然而,这也已经暴露出当前福岛核事故与1979年美国宾夕法尼亚州哈里斯堡附近发生的三哩岛事故,以及7年后乌克兰发生的切尔诺贝利核泄露事故之间存在的显著不同。

  反应堆类型

  日本福岛第一核电站从20世纪70年代开始运营,它由6座沸水反应堆(BWRs)组成。沸水反应堆是轻水反应堆中的一种,它用普通水作为冷却剂和慢化剂,这不同于重水反应堆,后者用氧化氘(或称D20)而非H20作为冷却剂。电力企业赞助的非营利组织美国电力研究所(EPRI)核能部副总裁尼尔·威姆舒斯特解释说,三哩岛利用另一种类型的轻水反应堆,即压水反应堆(PWR)。这两种反应堆都把水当作冷却剂和慢化剂,用来给核燃料降温和减慢裂变反应向外释放中子的速度。压水反应堆是反应堆冷却剂(水)保持在不发生整体沸腾的压力下运行的反应堆。这意味着反应堆里的水温可以超过沸点,但不会产生大量蒸汽。这样反应堆堆芯就能在更高的温度下运转,热量能更有效地转移走。沸水反应堆在温度更低的环境下运行,这种反应堆一般更简单,组成部分更少。

  切尔诺贝利使用的是压力管式石墨慢化沸水反应堆(RBMK),这种反应堆也把水当作冷却剂。但是跟轻水反应堆不同,压力管式石墨慢化沸水反应堆把石墨当作慢化剂。据总部设在伦敦的世界核协会说,尽管俄罗斯目前还有几座压力管式石墨慢化沸水反应堆仍在运行,但是世界上的其他动力反应堆没有像切尔诺贝利一样,把石墨慢化剂和水冷却剂结合在一起使用的。现在美国的大部分核反应堆都采用沸水反应堆或压水反应堆技术,威姆舒斯特和美国电力研究所称,这两项技术“相当安全”。这两种反应堆都有自动调节能力,或称负反馈环:当反应堆变得太热时,裂变反应速度就会变慢,能量减少。而压力管式石墨慢化沸水反应堆“具有正反馈”,温度越高,产生的能量就越多,产生的能量越多,温度就会升的越高。

  事故原因

  威姆舒斯特表示,从事故原因来说,福岛核事故的直接罪魁祸首显然是地震引发的海啸,因为这座核电站在遇到地震时会自动关闭。海啸袭击1小时后,福岛核电站的基础设施被毁。因此,虽然地震已经削减了反应堆的额外能量供应(这是确保冷却液泵正常工作所必须的),但是海啸摧毁了柴油机备用的发动机,而这是为冷却系统提供能量必不可少的。电池最多只能提供8小时能量。因此他们只能用移动式发电机代替。大卫·洛克博姆领导了美国忧思科学家联盟的核安全项目,并在美国3座规模类似日本通用电气工厂的核电站工作。他表示,目前还不清楚事情的进展会引发什么样的后果。

  据1979年有关三哩岛事故的凯莫尼委员会(Kemeny Commission)报告说,“是设备故障导致事故发生”,但是“操作者的失误”也是“导致此次事故的主要原因”。紧急制冷系统被错误关闭,引发一系列非常可怕的后果。该报告发现,如果在事故的早期阶段操作员(或者负责监管的人)能确保紧急制冷系统继续运行,可能三哩岛核事故就会是一次“相对比较轻的事故”。威姆舒斯特表示,乌克兰切尔诺贝利核泄漏事故是由一次“考虑不周的安全

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(责任编辑:张晓斐)
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