核事故及防范措施

2016-02-26 14:01:00 来源: 山东省安监局 作者:

  1.什么是核能? 什么是核反应和原子能?某中微观粒子与原子核相互作用时,使核的结构发生变化,形成新核,并放出一个或几个粒子(包括重核裂变或轻核聚变)的过程叫核反应。原子能实际上是指原子核能,即原子核结构发生变化时释放出的能量。原子能通常指重核裂变或轻核聚变时所释放的能量。物质所具有的原子能比化学能大几百万倍以至一千万倍。什么是核裂变?以铀235为例。铀235原子核在中子轰击裂变成两个(或三个)更轻的原子核,并释放出2-3个自由中子同时释放出巨大的能量。这个反应过程叫核裂变反应。什么是链式核裂变反应?核裂变反应产生的新中子再引起第二代核裂变反应,如此代代相传,形成核裂变反应链,称之为链式核裂变反应。核能有什么特点?能量大和反映速率快是核能的两大特点。原子弹是人类利用核能的一个创举,可惜成为战争工具,在人们的心目中留下了核恐怖的阴影。

  2.核电厂核事故如何分级?为了应付万一发生的核事故,最大限度地控制和减轻事故的危害,保护公众,保护环境,国家要求在国家、省、核电厂建立应急组织,制定应急计划,并作好应急准备。中国的核事故应急管理工作实行“常备不懈、积极兼容、统一指挥、大力协同、保护公众、保护环境”的方针。1、核电厂事故一般指核电厂发生了异常情况,造成放射性物质泄漏,使工作人员或公众受到超过正常剂量限值的照射,称为核电厂事故。2、核事件分级中国采用了国际原子能机构和经济合作与发展组织制订的核事件分级表。它把核设施(如核电厂)内发生的与安全有关的事件和事故分为7个等级。见表1.

  

  级别

  说明

  标  准

  7级

  特大事故

  放射性物质大量外泄,可能有严重的健康影响和环境后果

  6级

  严重事故

  放射性物质大量外泄,可能需要全面实施当地的应急计划

  5级

  具有场外风险的事故

  堆芯严重损坏,放射性物质有限外泄,部分实施当地的应急计划

  4级

  主要在设施内的事故

  堆芯严重损坏,放射性物质少量外泄,对工作人员有严重健康影响,公众受到相当于规定的剂量限值量级的照射,一般不需要采取防护行动。

  3级

  重大事件

  安全系统可能失去作用,放射性物质极少量外泄,现场产生高辐射场或污染,工作人员受过量照射,公众受到相当一小部分规定的剂量限值量级的照射,无需采取防护行动。

  2级

  事件

  无厂内外放射性影响,但可能出现需要重新评价安全效能的后果。

  1级

  异常

  安全措施系统偏离规定的功能范围。

  

  由表可见,只有5、6、7级事故,才能影响到核电厂以外的公众,才需要对公众采取防护措施。而核电厂这样严重的事故世界上共发生过两次,即原苏联切尔诺贝利核事故(7级)和美国三里岛核事故(5级)。

  3.核电站安全的预警和应急为加强核安全管理和防范措施,政府机构常设立两个咨询系统,一个国外核事故可造成污染的预测预报系统;另一个是能够在核事故发生后及时提供切实可行措施的紧急技术建议系统。预测预报系统以气象数据为依据,要能测出距本国2000~3000公里以内地区的核辐射剂量。紧急技术建议系统要掌握国内所有核成套设备的管道线路图和其他数据,在非常情况下根据这些数据,及时提出如何防止事故扩大及减少放射性污染等技术性建议。这些机构虽然是一种咨询性质的机构,但是他们可以协助核安全委员会,迅速地为国家制定有效的应急对策。前苏联切尔诺贝利核电站发生事故后,各国主管更加清醒地认识到进一步强化安全对策的重要性。他们进一步充实完善国家有关发展核电的各种规章制度,使核电技术标准更加完善。国家对核电站实行有效的监督、管理,制定新的核反应堆的投产、废弃的规定与措施,制定与核燃料循环相应的技术标准。国家还建立专门的机构使安全检查制度化。加强核电企业的管理机能,把确保安全作为企业经营最重要的一环。同时积极推进新的核发电技术和安全防护技术的研究,要做到防患于未然。还考虑应急状态下的防护措施,如发展专用机器人。核技术终将会成为一门可以使人完全放心的安全技术。前苏联切尔诺贝利核事故这种坏事正在被各国认真总结教训,逐渐转变为推动本国核电事业健康发展的好事。他们完善了各种有关核能的法规,规定了核能委员会的职能、核能使用部门的职能和监督机构的职能。

  4.核能源的事故隐患关心环境的大多数人对核电的担心还在于事故情况下发生不可控制的放射性释放的风险问题。已经发生过两起重大核电站事故。在这两起事故中,反应堆堆芯均遭破坏,但在其它方面不尽相同。如同西方工业化国家中的大多数动力反应堆一样,三里岛的动力堆也有一个安全壳,后来起到了设计所要求的安全屏障的作用,所以没有造成严重的放射性释放,并且无人员伤亡。切尔诺贝利核电站事故中的反应堆没有安全壳,所以造成大量的放射性物质的释放。作为一起工业事故,尽管切尔诺贝利事件在某些方面是独特的,但其伤亡人数并不罕见,其他能源生产方式同样造成伤亡。在北海开采石油的平台1988年就有165人死亡,德国的一座煤矿同年发生爆炸,造成57名矿工死亡。1989年,在前苏联的天然气管道因泄漏而爆炸时有两列客车经过,结果死了600多人。全世界在几年内死去的煤矿工人达数以万计。1984年墨西哥城的一起天然气爆炸事故中造成450人死亡,几千人受伤。1979年印度的一座水电站大坝倒塌,有15,000人丧生。切尔诺贝利事故是严重的,但是在前苏联和其他国家,这起事故使得许多措施得到贯彻,以进一步降低发生各种事故的风险。无论是在航空或在人类的任何其他活动中,没有风险是不可能的。但安全也不是一个不变的概念,它正在不断地发展。特别重要的是要采取措施确保即使在重大的反应堆事故中,也不造成放射性释放。例如,安全壳要有这样的结构,即一方面能使安全壳中任何过压得到释放,另一方面又能使任何放射性物质得到过滤。

  5.核电站不会发生核爆炸反应堆和原子弹还有什么不同?原子弹是一次性的,只能用一次。一旦引暴,就不可能中止,直到爆炸为止。可以说原子弹的使用寿命是一瞬间而反应堆可以反复使用,可以按人的意志启停反应堆,或保持在某一反应水平下运行。反应堆的设计寿命通常是四十年,实际上可用六十年。我国发展的核电站主要是什么堆型?经专家论证,国家确定技术成熟,有固有安全性的压水堆型为我国核电站的主力堆型。压水堆有哪三道放射性屏障?压水堆核电站设有三道放射性屏障,第一道屏障燃料包壳,它把燃料芯块以及裂变产物密封在锆4合金包壳内,第二道屏障——压力壳。它把装有核燃料的燃料组件封闭在厚20cm的耐高温高压的钢质压力容器内,即使燃料包壳破漏,放射性物质也被包容在压力容器内。第三道屏障——安全壳,它是高大的预应力钢筋混凝土构筑物,一旦压力容器及其管道破漏,秦山一期的安全壳高72.5m直径38m厚1m内衬6mm厚的不锈钢板的预应力钢筋混凝土构筑物。它可以抵御地震、龙卷风和喷气式飞机冲击等外力的撞击。1986年4月26日原苏联切诺贝利核电站事故发生了核爆炸吗?那次事故没有发生核爆炸,只是发生热爆炸和化学爆炸。事故中,超常高的功率导致的高温,引起了堆内1700吨石墨燃料,并引起水、锆包壳和石墨(高纯碱碳)的化学反应、产生H2、O2、CO、CO2等气体、体积急剧膨胀、引起爆炸。与普通的热爆炸和化学爆炸不同之处在于,这次爆炸把大量的含有高放射性的物质带到天空,而后又散落在周围大面积的放射性污染。压水堆核电站真的不会发生象切尔诺贝利核电站那样的故事吗?是的。原因主要有三、一是压水堆核电站有三道防止放射性的屏障、而切尔诺贝利核电站(石墨堆)只有燃料包壳一道屏障。而没有压力壳和安全壳;二是压水堆有固有的安全性,石墨堆(切尔诺贝利)核电站没有;三是切尔诺贝利核电站有1700吨可燃的高纯碳(石墨)压水堆内没有。

  6.核电站事故处理:核电厂应急状态分级根据核事故的特征、性质、规模、后果及其严重程度,核电厂核事故的应急状态分为4级,即应急待命、厂房应急、场区应急和场外应急。(1)应急待命状态。出现可能危及核电厂安全的异常事件或工况,核电厂有关人员为应急紧急情况进入待命的状态。(2)厂房应急状态。放射性物质释放事故已经或可能即将发生,实际的或预期的辐射后果只局限于核电厂的有限区域。核电厂运营单位应急组织采取相应的应急响应行动,并向场外应急组织通报和向上级机构报告情况。(3)场区应急状态。事故的辐射后果已经或可能扩大到场区,但场区边界处辐射水平没有或预期不会达到应急干预水平。核电厂应急组织采取相应的应急响应行动,并向场外应急组织通报和向上级机构报告情况;场外应急组织的某些专业技术组(如辐射监测组等)可能采取相应的应急响应行动。(4)场外应急状态。事故的辐射影响已经或预期可能超出场区边界,实施场内和场外总体应急响应行动。

  7.核电站事故处理:应急计划区的划分应急计划区是指必须制订计划并做好应急准备的区域。我国把核电厂应急计划区划分为烟羽应急计划区和食入应急计划区。(1)烟羽应急计划区。烟羽应急计划区,是针对烟羽照射途径来说的。所谓烟羽照射途径包括3种主要照射来源:来自烟羽的直接外照射,吸入烟羽中放射性核素造成的内照射,烟羽放射性沉降到地面引起的早期地面外照射。核电厂的烟羽应急计划区是以核岛为中心,半径若干公里范围的圆型面积。在该域内,保护公众的主要措施为撤离、隐蔽和服用碘片,并做好撤离计划和准备。(2)食入应急计划区。食入应急计划区包括烟羽应急计划区,是针对可能摄入被放射性核素污染的食物和水而产生的内照射。该范围内保护公众的主要措施为控制食物和饮用水。例如秦山核电厂食入应急计划区是以核岛为中心,半径30公里范围的圆型面积。应急计划区并不是说核电厂发生事故时就按划分的区域应急,划这个区只是要做好准备。其目的是:在应急干预的情况下便于迅速组织有效的应急响应行动,最大限度地降低事故对环境和公众可能产生的影响。在多数情况下,需要采取应急响应行动的区域可能只限于相应的应急计划区的一部分,但在发生非常严重的核事故的特殊情况下,也可能需要在相应应急计划区之外的部分地区采取防护措施。实际发生事故时,要根据事故的大小和气象条件进行预测,进行实地的辐射水平测量,才能确定在什么地方采取什么样的应急防护措施。这完全取决于当时的实际情况,由省核事故应急委员会主任根据监测数据、评估意见和专家的建议来决定。

  8.核电站事故处理:应急防护措施应急防护措施,是指在核电厂发生事故情况下,为避免和减少工作人员和公众所受剂量而采取的保护措施。1、根据事故阶段和照射途径采取适当防护措施一般将核事故分为三个阶段:(1)早期阶段。由出现明显的放射性物质释放的先兆(即开始认识到可能出现场外后果)到释放开始以后的最初几小时的这段时间。(2)中期阶段。从放射性开始释放后的最初几小时起一直延续几天到几星期的这段时间。一般说来,本阶段开始时,大部分释放已经发生,而且大部分放射性物质可能已沉积于地面,除非释放的全是惰性气体。(3)晚期阶段。也称恢复期,自事故中期之后延续几周到几年的这段时间。当有大量的放射性物质释放时,应根据事故不同阶段可能的照射途径采取相应的防护措施。表2 不同事故阶段可能照射途径及相应的防护措施

  可能的照射途径

  事故阶段

  防护措施

  1.来自核设施的外照射

  早

  期

  隐蔽,撤离,控制通道

  2.来自烟羽的外照射

  隐蔽,撤离,控制通道

  3.吸入烟羽中的放射性物质

  隐蔽,服稳定性碘,撤离,控制通道

  4.皮肤和衣服受污染

  中

  期

  隐蔽,撤离,人员去污

  5.来自地面沉积物的外照射

  撤离,避迁,地面和房屋设备去污

  6.吸入再悬浮的放射性物质

  晚

  期

  避迁,地面和建筑物去污

  7.摄入受污染的食物和水

  控制食物和饮用水,使用未污染的饲料喂养牲口、家畜

  2、隐蔽隐蔽是让人们停留在房屋内,关闭门窗,关闭通风系统,再采取简易必要的个人防护措施。隐蔽对于防护放射性烟羽和地面沉积外照射非常有效,对减少吸入产生的内照射也有一定的效用。隐蔽也是场外应急状态时首先要采取的措施。3、服用稳定性碘片服用稳定性碘片,可以阻断人体对放射性碘131的吸收,其原理是让稳定性碘在甲状腺中呈饱和状态,则放射性碘就不能为甲状腺所吸收,从而排出体外。在吸入放射性碘前6小时之内或吸入放射性碘同时服药,防护效果在90%以上;吸入放射性碘6小时后服药,只有50%的效果;12小时以后服药已经无效。服用量是按成人在最初24小时服用一片(相当于100毫克碘当量),一天后服用半片(相当于50毫克当量),连续服用7-10天,总量不超过1克为准。儿童减半,婴儿再减半。4、食物和饮水控制对放射性污染的水和食物进行控制,叫做食物和饮水控制。对污染的水和食物进行控制是事故中后期(特别是后期)针对食入照射途径采取的防护措施,以控制或减少污染的水和食物产生的内照射剂量。在事故情况下,省核事故应急委员会将安排对可疑区环境中的各种食物及饮用水进行采样和测量分析,一旦发现超制标准就立即进行食物和饮用水控制。此时,公众对控制区范围内食品和饮用水应该采取不采收、不食用、不销售、不运输。5、出入通道的管制这是在核事故场外应急时必须采取的应急措施,主要是控制人员、车辆、船只进出受事故影响的地区,以防止或减少污染扩散。6、撤离根据气象条件,当估算和测量到某区域范围内的公众受到外照射剂量可能超过应急控制标准,可以组织公众暂时撤离该地区,避免或减少烟羽外照射、地面沉积外照射和吸入内照射给公众带来的严重危害。7、去污放射性去污是指采用各种手段从被污染的表面去除放射性污染物的过程,以减少对人员的照射剂量,并使污染地区可以使用。核事故场外应急时,采取什么样的防护措施,是由事故的早中晚期核电厂释放的放射性物质对公众的不同的照射途径决定的。见表2.8、发布应急信息命令的方法核电厂事故进入场外应急时,省核事故应急指挥中心将各种命令和信息及时传给公众,以便使各有关专业组采取相应的应急措施,并使核电厂周围公众了解事故情况,做好应急准备。目前采取的方法有:(1)通过行政系统逐级发送应急命令。核电厂事故进入厂区应急时,各级应急组织的大部分都已启动工作。在场外应急状态时,全体启动工作(包括行政村),应急命令可以通过专用电话和会议逐级传达到广大公众。(2)电视播放。核电厂事故场外应急时,一般的信息和命令、核应急知识、需要公众采取什么行动,将通过当地的电视台播出,此时核电厂周围公众不管是白天和黑夜,应通过电视连续接收信息和命令。(3)电台广播。核事故时,利用应急计划区内的县级有线广播系统或无线广播,及时播放应急知识和信息。届时,公众立即进入室内打开收音机或有线广播即可收听。

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责任编辑:石慧

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