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福岛核电站事故内幕

福岛核电站事故内幕福岛第一核电站事故(日语:福島第一原子力発電所事故)是2011年3月11日日本宫城县东方外海发生矩震级规模9.0级大地震后所引起的一次核子事故,福岛第一核电站因此次地震造成有堆芯熔毁危险的事故。

[1]日本内阁官房长官枝野幸男向福岛第一核电站周边10千米内的居民发布紧急避难指示,要求他们紧急疏散,并要求3千米至10千米内居民处于准备状态。

他表示:“因为核反应堆无法进行冷却,为以防万一,希望大家紧急避难。

”接到指示后,福岛县发出通报,紧急疏散辐射半径20千米范围内的居民,撤离规模为14000人左右。

[2][3][4]日本经济产业省原子能安全保安院于3月12日表示,福岛第一核电站正门附近的辐射量是通常的70倍以上,而1号反应堆的中央控制室辐射量已升至通常的1000倍。

这是日本首次确认有放射性物质外泄。

[5]3月13日,3号机貌似也可能发生部分堆芯熔毁。

根据东京电力公司当地时间1pm通讯,发生化学爆炸的1号机注入海水与硼酸,这是为了要冷却与阻止进一步核反应。

由于反应堆安全壳的气压过高,3号机已经排气。

之后,为了要吸取中子,又灌入含有的硼酸的水。

[6]虽然核反应堆安全壳内的气压很高,2号机的水位也比正常低,由于冷却系统仍旧能够将水注入,水位相当稳定[6]。

同日日本核能研究开发机构宣布,依照国际核事件分级表,将福岛事故分级为第四级核事故。

[7]政府官员谈到堆芯熔毁的可能之后,大约170,000–200,000名居民已被疏散至安全地区。

[8][9]而法国则认为问题比日本官方宣称的更严重,是第六级事故。

[10]3月14日上午11点01分,3号机也因同样问题而导致氢气爆炸,相关单位随后发出通报,附近方圆20千米内600多位居民全部室内避难。

[11]3月15日清晨6时10分,2号机组反应堆的控制压力池损坏,而引发爆炸,而4号机组发生氢气爆炸导致了火灾,相关单位随后要求厂房半径20千米范围内所有人撤离,30千米内范围内的人留在家中,并将此区空域发布为无限期区域禁飞令[12][13]。

3月16日,福岛第一核电站内处理危机的工作人员全部撤离现场,实行暂时的避难。

[14]目录[隐藏]1 概述2 1号机组2.1 冷却系统故障2.2 反应堆建筑物爆炸2.3 改用海水冷却3 2号机组3.1 冷却系统故障4 3号机组5 4号机组6 5及6号机组7 反应堆状况汇总8 应对措施8.1 IAEA的反应8.2 日本国内8.3 国际社会9 相关条目10 外部链接11 参考资料[编辑] 概述在3月11日地震之后,核子工程国际组织(Nuclear Engineering International)报告1号机、2号机和3号机都已自动关闭,而4号机、5号机和6号机正在进行维修,并没有开启运行。

[15]由于整个灾区停电,场区的用电,特别是做为冷却用途,只能靠发电场本身发电供应。

因为主发电设施停止运行,必需依赖紧急柴油发电机供应冷却系统所需要的电力。

但是,这些柴油发电机已被先前地震引起的海啸损坏。

[16]只运作了一小时,就都先后失去功能。

[17]虽然反应堆已自动关闭,内部的核能燃料仍旧需要冷却系统除去衰变热(decay heat)。

工程师改使用电池供给反应堆控制与阀门所需要的电力。

这些电池只能使用几个小时。

[18]日本自卫队正在运送更多的备用发电机和电池到福岛第一核电站。

[19]由于冷却系统故障,日本政府已于3月11日宣布进入“核能紧急事态”。

[20][编辑] 1号机组Nuvola apps important yellow.svg 本段时间均以日本标准时间(UTC+9)为准。

1至5号机使用的典型沸水反应堆马克1号围阻体剖视图。

DW:干井,WW:湿井,SF:用过核子燃料池。

湿井在围阻体底部形成一个环形槽。

中间蓝色与粉红色部分是压力槽。

[编辑] 冷却系统故障于3月11日16点36分,日本政府宣布进入“核能紧急事态”(日本法关于处理核子紧急准备之特别措施第15条),这是因为“1号机组和2号机组紧急堆芯冷却系统,无法确定反应堆的冷却水注入功能”。

稍后,由于1号机组的反应堆水位监测功能恢复正常,警戒状态得以解除,但是在17点07分又重回警戒状态。

[21]3月12日清早,东京电力公司报告,汽轮机房的辐射强度正在升高。

[22]公司开始考虑排放压强大增的热气进入大气层,由于这动作会造成辐射外泄,必须审慎处理[23]。

内阁官房长官枝野幸男稍后发言,辐射外泄量很小,而且陆风会将辐射物质吹向大海。

[24]在2点整,安全壳内部气压报告为600 kPa ,超过正常状况200 kPa[17]。

在5点30分,1号反应堆内部压强是“设计容量”的2.1倍。

[25],或840 kPa[26]。

安全壳内部越来越高的温度会引起压强的增高,而冷却水泵和促使热气通过热交换器的风扇都必须依赖可靠的电源[27]。

假若压强过高,则必需将热气外释。

借着水蒸气的蒸发,反应堆也可以冷却。

但失去的冷却水必须补足。

反应堆内的水应该只具有微量辐射性,但这假定核燃料并未遭受损坏。

在7点整,东京电力公司发表新闻稿,可移动探测车对于放射线物质(碘等等)的测量显示,与正常值相比,辐射强度正在增加,另外一个探测中心也显示出辐射强度高于正常值。

[4]在核电站大门测量到的伽马射线剂量率或等效剂量率从4点整的69 nanogray/hour (nGy/h) (等效于0.069微希沃特每小时),在40分钟内,跳到866 nGy/h(等效于0.866微希沃特每小时),后来更在10点30分达到高峰值385.5 微希沃特每小时。

[28]在13点30分,1号机组附近探测到放射性铯-137和碘-131[29]这意味着堆芯已经暴露于空气,从而发生部分堆芯熔毁或核燃料棒护套损毁。

[30]NHK网站报告,冷却水位降低过度,造成核燃料棒部分暴露。

[31]东京电力公司表示,厂区边界的辐射值已超过安全标准。

[32][编辑] 反应堆建筑物爆炸3月12日15点36分,1号机发生爆炸。

四名员工因此受伤,都已被送往医院治疗,幸无大碍。

反应堆建筑物的屋顶及外墙的上半部分被炸毁,只剩下不锈钢梁架[33][34]。

屋顶与外墙是设计用来保护内部设备不至受到恶劣气候影响,并不能够抵挡爆炸所产生的高压力,也不能用为反应堆的安全壳。

在每个机组的建筑物内部,“干井”与“湿井”这两个厚度超过2米的强力钢筋混凝土结构紧密地包住反应堆“压力槽”,形成“围阻体”[26][35]。

专家很快就毫无异议地断定这爆炸是氢气爆炸[36][37][38]。

由于水位降低,曝露出来的核燃料氧化铀温度过热,核燃料棒互套的锆锡合金[39]与蒸气发生氧化反应而产生氢气。

[40]安全设备应该在排气的同时点燃氢气,避免发生爆炸。

但可能是因为断电而无法运作,这系统也失去功能。

这些氢气泄漏出来,集中于建筑物上方的“更换燃料台”附近。

这是整个建筑物最单薄的地方,是由金属皮建成的屋顶与墙壁,也是爆炸炸掉的部分。

政府官员表示,反应堆的安全壳仍旧无损,并没有发生大规模放射性物质外泄[26][36],虽然在爆炸事件后,辐射强度已明显地增加[41]。

ABC新闻报告,根据福岛县政府,核电站的每小时辐射剂量率已达1,015 微希沃特[42]。

有两位核能专家独立地指出切尔诺贝利核电站与福岛第一核电站之间设计与运作状况的差异,其中一位认为切尔诺贝利核能电厂事故应该不会再次发生[43][44]。

[编辑] 改用海水冷却3月12日20点05分,按照“核能管控法”和首相菅直人的指示,日本政府命令使用海水于1号机,尽力冷却反应堆可能会熔毁的堆芯[45]。

在21点整,东京电力公司发表,已经在20点20分开始将海水注入于反应堆,准备稍后用硼酸为中子吸收剂注入于反应堆,希望这动作可以促使避免发生“临界事故”[46]。

将反应堆的堆芯注满海水大约需5至10小时,之后,需要10天时间来完成整个过程[36]。

在23点整,东京电力公司发表,由于在22点15分又发生地震[47],暂时停止注入海水,稍后,又重新启动[26]。

由于注入海水这动作会使得反应堆被不纯净的水污染,这反应堆可能会遭遇退役命运,因为净化反应堆并不划算[48]。

核子与工业安全局报告,在3月13日11点55分,开始通过灭火系统将海水注入围阻体。

在3月14日1点10分,由于所有储水池内的海水都已罄尽,只好暂时停止注入海水。

同样地,3号机海水注入工作也暂时停止。

在3点20分,又恢复水源供应。

在3月14日5点整核电站附近的辐射剂量率测量大约为0.038微希沃特每小时,在15点整,降为0.035微希沃特每小时[49]。

[编辑] 2号机组日本新闻网报道,日本福岛第一核电站的2号反应堆在14日深夜因为冷却水蒸发导致4米高的核燃料棒完全暴露出水面,核燃料棒处于无法冷却的状态。

报道称,虽然核能专家采取了“注入海水”的紧急方案,并使得反应堆内的水位一度上升至3.1米,但在23时20分许,水位又出现急剧下降,整个核燃料棒再度出现“裸露”的问题。

东京电力公司承认,这一反应堆的核燃料棒的堆芯因为高温可能已经溶解。

为了重新注入海水实施冷却,15日凌晨0时2分许,核能专家打开了反应堆容器,让容器内的蒸汽外泄。

0时30分许,第一核电站正门附近检测出了3200微希沃特的高浓度辐射剂量。

东京电力公司称,如果核燃料棒持续无法冷却,当温度达到2000度的话,核燃料棒外壳就会在高温中熔解,导致核泄漏,或许将造成本次大地震中最严重的次生灾害。

3月15日上午6点10分,2号机传出爆炸声[50]。

中午10点,确定2号机组出现中子辐射,初步判断为压力容器发生破裂,放射性物质出现泄漏。

日本首相菅直人发表电视讲话,宣称核电站情况不容乐观,进一步要求扩大避难区面积。

[编辑] 冷却系统故障东京电力公司发表,在3月14日13点25分,2号机的冷却功能已经停止[51]。

稍后,时事通信社报道,冷却水水位正在降低,2号机的4米长核燃料棒已经完全暴露约140分钟之久,很可能会发生堆芯熔毁[52][53]。

时事通信社又报道,在20点07分,核燃料棒仍旧有3.7米暴露在外,不能排除堆芯熔毁的可能性[54]。

共同通讯社报告,工作人员成功地将海水注入反应堆,覆盖了核燃料棒下半段。

但是,上半段仍旧暴露在外,技术人员不能排除核燃料棒已经熔毁的可能。

[52][55]。

在21点37分,东京电力公司报告,在核电站大门测量到的最高辐射剂量率3130微希沃特每小时。

暴露在这辐射强度下20分钟等于非核能工作人员“年摄入限度”[52]。

在22点35分,辐射剂量率降低至326微希沃特每小时[56]。

大约在23点整,4米长的燃料棒又第二次完全暴露[52]。

东京电力公司发表,3号机的氢气爆炸可能引起2号机冷却系统发生故障,因为用来冷却2号机的五个水汞之中,在3号机爆炸之后,有四个水汞失去功能,剩下的一个水汞也短暂的停止工作[57]。

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