關于核電安全性的分析研究

1.劉 杰 1.王斌俠 2.丁玲玲

1.中國能源建設集團浙江火電建設有限公司 2.杭州意能電力技術有限公司

關于核電安全性的分析研究

1.劉 杰 1.王斌俠 2.丁玲玲

1.中國能源建設集團浙江火電建設有限公司 2.杭州意能電力技術有限公司

本文介紹了目前我國核能發電運行的狀況，對當前核電運行的安全性進行了深入分析，并且從多個方面來闡明核電是安全能源。目前，在全球資源緊缺的情況下應該大力發展核電事業。

核能發電；安全性；分析

前言

隨著世界核電事業的發展， 核電安全管理也越來越規范，核電安全性已得到了顯著提高。現階段正是我國核電快速發展時期， 我國已通過引進第三代核電技術，引進了先進的安全技術，再結合自身的核電站建設和運營管理經驗， 在堅決貫徹“安全第一，生產第一”的發展方針的前提下， 保證核電站的安全建設和運營， 進而保證核電的穩定快速發展。

1 我國核能發電現狀

白1991年我國第一座棱電站——秦山一期并網發電以來.我國有7座核電站共13臺機組10234MW先后投人商業運行，27臺機組(福建福清、浙江三門、山東海陽、廣東陽江、遼寧紅巖河、福建寧德、田灣二期等核電工程)29790MW在建。我國核電裝機容量占總裝機容量的1 9%。截至口前，我國核電站的安全、運行業績良好，運行水平不斷提高，運行特征主要參數好于世界均值；核電機組放射性廢物產生量逐年下降.放射性氣體和液體廢物排放量遠低于國家標準許可限值。2007年，國務院正式批準了國家發展改革委上報的《核電中長期發展規劃(2005--2020年)》，規劃中提出，到2020年我國核電裝機容量達到40000MW，在建規模1800OMW。這意味著我國的核電發展將迎來高峰。

2 核能發電的安全性分析

2.1 核能與其它能源安全對比分析

核電反應堆的安全指標用“堆·年”來表示。一座反應堆運行一年叫做一個“堆·年”。從1954年第一座實驗核電站問世到2011年4月，全世界約500多座棱電反應堆合計運行超過了1000O堆·年。在這10000堆·年的運行歷史中，僅發生過3起堆芯熔化的嚴重事故，即1979年美國三哩島核電站事故、1986年前蘇聯切爾諾吼利核電站事故和2011年日本桶島核電站事故。其事故率是萬分之一僅前蘇聯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。這種高安全的運行紀錄，在能源發展史上，包括常規電廠、煤礦、油井、水壩等，都是絕無儀有的。

我們町以從一組數據中得出核電是較煤電而言是更加安全的能源。從整個發電的燃燒鏈(即從采礦到發電的所有環節)考慮，每吉瓦(109W)發電裝機容帚每年的急性事故死亡人數，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采引起的。對公眾產生的輔射照射，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t作人員產生的輻射照射，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 核電廠嚴密的安全措施和定量安全目標

我國《核動力廠設計安全規定》HAFl02(2004版)規定有5個層次的縱深防御。為了落實縱深防御原則，人們在核裂變產物和環境之間設置了四道非常保險的屏障。實際上只要有其中一道屏障是完整有效的，就不會發生放射性物質外泄的事故。

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，它的熔點為2800℃，它的物理化學性質穩定不會和水產生放熱反應。第二道安全屏障：燃料包殼。燃料包殼采用優質的鋯合金，使燃料元件的包殼具有良好的密封性和在運行條件下長期保持溫和裂變產物的能力。第三道安全屏障為壓力邊界。由核燃料構成的堆芯封閉在壁厚20cm的鋼制壓力容器內，壓力容器和整個一回路都是耐高壓的，當發生燃料元件包殼有少量破漏時，放射線進入一回路，但仍然控制在壓力殼內，不會擴散到外界。第四道屏障：安全殼。反應堆、穩壓罐、循環泵、蒸汽發生器都裝在安全殼中。安全殼是1 m厚的鋼筋混凝土，內部表面加有厚6 mm的鋼襯。安全殼是阻止放射性物質向環境逸散的最后一道屏障。在以上四道屏障的保護下，核電站釋放出的輻射量是極其微量的，并在技術標準允許的范圍內。

2.3 我國核電廠的安全政策

我國政府一貫高度重視核安全，從核工業發展之初就明確制定了“安全第一”的方針，保護工作人員、公眾和環境。我國是國際《核安全公約》締約國之一，并于1998年9月首次向公約締約國秘書處提交了《核安全公約中國國家報告》，接受國際核安全監督與交流。我國核電站在改進安全方面已規劃的活動。為達到和維持國際公認的高水平的核安全，需作不懈的努力。

2.4 以福島核電事故為例分析我國核電的安全性

首先，從技術上說，日本受影響核電站采用的是二代核電技術，最大問題就在于遇緊急情況停堆后，須啟用備用電源帶動冷卻水循環散熱。我國正在沿海建設并將向內陸推廣的第三代APl000核電技術則不存在這個問題，因其采用“非能動”安全系統，一旦遭遇緊急情況，不需要交流電源和應急發電機，僅利用地球引力、物質鶯力等自然現象就可驅動核電廠的安全系統，冷卻反應堆堆芯，帶走堆芯余熱，并對安全殼外部實施噴淋，從而恢復核電站的安全狀態。中國目前主流“二代加”技術的壓水堆均有兩套回路系統，一回路系統與二回路系統完全隔開，它是一個密閉的循環系統。因此，從技術上來說，我國核電站技術要比日本核電站安全。其次，中日兩國地震類型不同，中國東部沿海地震，除了臺灣地區經常發生地震之外，發生大地震的可能性比較小。中國的地震較大震級的主要發生在西部，這主要是兇為喜馬托雅山板塊運動造成。日本以俯沖帶型地震為主，多發于海域，最后，我國現有的核電站不像福島核電站是40年前的設計，我國核電站設計吸取了40年來在核電站設計、科研以及建造、運行等方面的經驗，形成了二代改進型的核電技術。有這個概念。我國核電站還設計了防氫爆設置，在反應堆壓力容器內設置了多個氫測點，通過通風系統把氫排出去。

3 結束語

綜上所述，在核能的利用中，核能發電的發展是相當迅速的.核能被公認為是一種經濟、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增長，全球各國包括我國都在積極發展核電。但是與此同時.公眾對核電安全性的質疑從未停止。

[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.全球的核能發電現狀[J].硅谷，2009，15：198.