放射性--核电站的根本威胁
▪ 核电站的根本威胁是放射性 ▪ 放射性的根本来源是被辐照过的燃料元
件
Nuclear chain reaction
裂变碎片与放射性物质
衰变 衰变
衰变
寿期末：1W热功率所对应 的裂变产物（FP）约 3.7x1010Bq FP中：气体Kr，Xe, I 98%保留在UO2芯块中 <2 在间隙中
第一道屏障：燃料芯块 第二道屏障：燃料包壳 第三道屏障：压力容器及一回路 第四道屏障：安全壳
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６.２ 构筑核电站的固有安全
核反应堆及主 冷却剂系统装 设在坚固的安 全壳厂房内， 安全壳由0.91米厚的预应 力混凝土建成， 并内衬6毫米 厚的钢质密封 层。安全竞是 防止放射性泄 漏的第三道屏 障
防止放射性 大量向外释放
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６.３ 保障核安全的有力措施
阶段
必须提交的报告
许可证种类
选址 建造
厂址安全分析报告 选址阶段环境影响评价报告 初步安全分析报告 建造阶段环境影响评价报告
批准书 建造许可证
首次装料
最终安全分析报告 装料阶段环境影响评价报告
首次装料批准书
场区应急预案
运行
试运行总结报告 修订的最终安全分析报告
运行许可证
６.5 核能安全
事故后果：严重影响了当地居民的正常生 产和生活。同时，明显破坏了周围的生态 环境
事故警示：
1.核事故是十分可怕的，核无小事
2.石墨反应堆技术不可靠，应废弃
3.再次证明的人的错误会造成恶果
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3） 前苏联切尔诺贝利核
切尔诺贝利事故的经验教训
国际原子能机构认定： 切尔诺贝利核事故中暴露出来的主要问题是苏联核安全 管理中在设计、管理、文化三方面的存在严重问题 归结为几个方面的启示：
第三道：万一偏差未能及时纠正，发生设计基准事故时，自动启动电厂 安全系统和保护系统，防止事故恶化
第四道：万一事故未能得到有效控制，启动事故处理规程，保证安全壳 的完整性，防止放射性物质外泄
第五道：如果上述各道防线都失效，立即启动场外应急响应，努力减轻 事故对公众和环境的影响
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６.２ 构筑核电站的固有安全
1. 改进主控室人机接口 2. 开发新型事故处理规程 3. 加强操纵员培训 4. 加强经验反馈工作
在设计过程中，充分考虑最大假想事故和极端事故。经过多 年的努力，现在的压水堆核电站设计安全性是很高的
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3） 前苏联切尔诺贝利核
前苏联切尔诺贝利核事故
事故过程：1986年4月26日，前苏联基辅东 北部的切尔诺贝利核电站（石墨堆）4号机 组突然爆炸起火，核燃料元件被炸出堆外。 含有巨量放射性物质的蒸汽和浓烟进入大 气，酿成一起震撼世界的严重核泄漏事故
• 事故原因：操作人员的错误判断 • 事故后果：对环境和公众影响不大 • 事故告诉我们：
1. 人因事故是存在的，需要足够的 时间对事件做出正确的判断
2. 堆芯熔化是现实和可能的 3. 安全壳对放射性的包容很重要，
压水堆是足够安全的
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2） 美国三哩岛核电站事故
三哩岛事故的经验教训
三哩岛事故后，核工业界完成了改进设计与人员培训的《三 哩岛行动计划》，有以下几个方面减少人因失误的技术措施：
1.国家层面上应建立安全监管机构和管理制度 2.核电站应加强安全管理 3.提高设计安全标准，强化严重事故分析 4.加强人员培训，增强操作人员对机组的理解 5.编制高质量的工作大纲，优化操作规程 6.加强核安全文化意识
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4 ）福岛核电站事故的经
福岛核电站：
福岛一站6台机组，福岛二站4台机组。均为早期设计的沸水堆
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６.２ 构筑核电站的固有安全
核电站的设计、建造和运行，依据国际原子能机构提出的纵深防御原
则，从设备和措施上提供多层次的重叠保护，确保放射性物质能有效地包 容起来，不发生泄漏
纵深防御包括以下五道防线：
第一道：保证设计、制造、建造和运行、检修的质量，防止出现偏差
第二道：严格执行运行规程，遵守运行技术规程，及时检测和纠正偏差， 对非正常运行加以控制，防止演变成事故
高温高压水
几百立方米水 153bar
破口
喷放
汽化 放射性
融化 压力容器破损
剩余反应性
▪ 初始装载量 ▪ 用于整个堆芯燃料寿期内
的燃耗、裂变产物的积累 ▪ 通过反应性补偿抑制初始
剩余反应性
▪ 中子吸收体
衰变热
▪ 裂变产物 、射线与 物资作用产生热能（衰 变热）
▪ 裂变产物的半衰期很长 ▪ 例，600MW
▪ 核电站在“选址、设计、建造、调试和运行、退 役”五个阶段全面贯彻国家的核安全法规、导则 和标准
▪ 坚持 安全第一、质量第一、预防为主的方针 ▪ 考虑纵深防御的原则 ▪ 为防止放射性物质释放，设置四道安全屏障 ▪ 按照核安全法规要求建立完善的管理制度和质量
保证体系 ▪ 加强经验反馈、不断改进和追求卓越
Байду номын сангаас31
６.5 核能安全
核电站对人类的影响极小
法律规定，对于居住在核电厂周边的居民 来说，平均剂量不得大于1毫希/人·年， 是天然本底剂量的40%。根据实际测量 结果来看，核电站对周围居民造成的辐射 剂量约为0.02毫希/人·年，不到天然本 底剂量的百分之一。
６.5 核能安全
人们从北京到欧洲乘坐飞机往返一次，受 到剂量为0.02毫希/次，水果、蔬菜、粮 食、空气对人产生的剂量约为0.25毫希/ 人·年，胸肺透视为0.2毫希/次，土壤为 0.45毫希/人·年，砖房为0.75毫希/人· 年。据统计，人类所受到的辐射照射有 75%来自自然界，20%来自医疗诊断， 只有0.25%来自核电，可见核电对于人 类辐射环境的影响微乎其微。
第６章 核安全概述
内容介绍： 6.1 核电站的危险来源 6.2 构筑核电站的固有安全 6.3 保障核安全的有力措施 6.4 核事故的经验教训 6.5 核能安全
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核能发电和原子弹爆炸的区别
6.1 核电站的危险来源
▪ 核电危险性的本质 ▪ 核电站风险的来源 ▪ 核电站的基本安全功能
核电站风险的来源
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4 ）福岛核电站事故的经
福岛核电站事故原因分析:
地震烈度和水淹高度均超出了原核电厂设计基准 电站设计寿命40年，已经到达退役时间，设备老化 福岛核电站是在美国三哩岛核电站事故前设计和建
造，六十年代的设计标准,未充分借鉴三哩岛事故后 行动计划，没有考虑堆芯熔化、氢气爆炸和安全壳 超压的风险，没有针对严重事故的管理规程 事故后响应不及时，没有能够在第一时间采取有效 的事故处理措施,事故应急准备不够，事故处理和终 止事故范围扩大化似乎缺乏必要的组织和资源支持
试运行阶段环境评价报告
修订的场区应急预案
退役
退役申请报告 退役环境评价报告
退役批准书
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６.４ 核事故的经验教训
１）核事故分级及世界几大核事故 2 ）美国三哩岛核电站事故 3） 前苏联切尔诺贝利核事故 4 ）福岛核电站事故的经验教训 5） 思考与行动
1 ）核事故分级及世界几大核事故
普通事件
没有产生场外影响，核设施内工作人员遭受过量辐射
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5） 思考 1. 《立国即务组织院对20我1国10核3设16施常进务行会全议面关安于全检核与查电行。安通动全过四全条面决细定致》的安
全评估，切实排查安全隐患，采取相关措施，确保绝对安全 2. 切实加强正在运行核设施的安全管理。核设施所在单位要健全
制度，严格操作规程，加强运行管理。监管部门要加强监督检 查，指导企业及时发现和消除隐患 3. 全面审查在建核电站。要用最先进的标准对所有在建核电站进 行安全评估，存在隐患的要坚决整改，不符合安全标准的要立 即停止建设 4. 严格审批新上核电项目。抓紧编制核安全规划，调整完善核电 发展中长期规划，核安全规划批准前，暂停审批核电项目包括 开展前期工作的项目
第四道屏障 安全壳
６.３ 保障核安全的有力措施
▪ 国家颁布了放射性污染防治法 ▪ 国务院颁布了《民用核设施安全监督管理条例》《核安
全设备监督管理条例》 ▪ 设置了专门的核安全监管机构-国家核安全局，对核电
站采取全寿期、全过程的监督管理活动。负责行政执法、 许可证管理、技术审查和评价、监督检查等活动 ▪ 培育核安全文化，从硬件、软件、管理和文化等多层面、 全方位提升核电站的安全和可靠性 ▪ 建立核电站事故应急体系和应急预案，确保社会和公众 安全
▪ 放射性包容 (Contain)
▪ 放射性无泄漏
辐射安全要求
辐射安全的角度看，电厂正常运行时排放的放射性废物对环境 的影响很小，对选址；有影响的主要还是核电厂事故时可 能对居民造成的危害，所以，通常一个国家的核电厂选址 标准，其主要内容之一是规定事故条件下的最大释放量。
反应堆正常运行时按“放射防护规定”对附近居民的剂量限值 为每年全身5×10-3Sv；在核电厂发生重大的假想事故情况 下，应保证居民不受超过规定的剂量限值的照射。
10h：P/P0>1.0% ， 6MW 1w： P/P0>0.1% ， 0.6MW 30y： P/P0>0.01% ， 0.06MW (60kw) ▪ 需确保堆芯有效冷却
核电厂的基本安全功能 (Golden Rule)
▪ 反应性控制 (Control)
▪ 反应堆功率可控
▪ 余热排出 (Cool)
▪ 燃料有效冷却
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1 ）核事故分级及世界几大核事故
历史核事故
1979年美国三哩岛核事故 1986年苏联切尔诺贝利核事故 2011年日本福岛核事故
事故级别
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2） 美国三哩岛核电站事故
美国三哩岛核电站事故
• 事故过程：1979年3月28日，位于美 国宾夕法尼亚州的三哩岛核电站（压 水堆）发生严重的失水事故，反应堆 大部分燃料元件损坏甚至熔化