沸 水 堆
压 水 堆
四.日本核电站核泄露原因
（1）发生超设计基准的外部事件。9级地震引发浪高10米的海啸属于超万年一 遇极限事故叠加，已远超出福岛核电站的设计基准。9级地震导致了外部电网 的损毁。根据设计，地震发生后福岛核电站的应急柴油机紧急启动，保持反应 堆冷却系统继续工作，然而由地震引起的海啸，淹没了柴油机厂房，造成电源 的彻底丧失，致使全厂断电，冷却系统无法工作。 （2）沸水堆机组结构设计易导致放射性泄漏。沸水堆机组与压水堆机组不同， 压水反应堆产生的推动汽轮机的蒸汽不是由核燃料直接加热形成，因此不带放 射性物质。但沸水反应堆产生的推动汽轮机的蒸汽是由核燃料直接加热，这样 的设计在事故状态下，如果需要紧急释放反应堆内蒸汽降压时，只能将带有放 射性的蒸汽直接排放，从而导致放射性泄漏。 （3）未设计氢气复合装置。反应堆燃料组件受热发生熔化后，包裹核燃料的 锆合金与水反应产生氢气，然而由于设计年代较早，福岛核电站并未设计氢气 复合装置，致使反应堆内氢气浓度持续上升，与厂房内的氧气发生化学反应而 导致爆炸。 （4）福岛核电站设计理念为能动设计，事故状态下采用外部电源和应急柴油 机供电来处置事故。 （5）福岛核电站最初设计无安全壳，后通过改造增加了一个内层安全壳，但 容量较小，而且无氢气复合器及喷淋冷却系统。
福岛核电厂采用单层循环沸水堆技术 （从上世纪50年代开始逐步发展起来的 轻水堆堆型，先后开发了BWR-1至BWR-6 和第三代先进沸水堆（ABWR））
沸水堆和压水堆的比较
沸水堆与压水堆不同之处在于沸水堆没有蒸汽发生器
①沸水堆与压水堆同属轻水堆，两者都使用低浓铀燃料，并使用饱和汽 轮机。②沸水堆系统比压水堆简单，特别是省去了蒸汽发生器。③对于 失水事故的处理，沸水堆的应急堆芯冷却系统中有两个分系统都从堆芯 上方直接喷淋注水，压水堆的应急注水通过环路管道从堆芯底部注入冷 却水。④沸水堆直接产生蒸汽，有N16的放射性问题，还有燃料棒破损 时的气体和挥发性裂变产物都会直接污染汽轮机系统。⑤沸水堆压力容 器底部除有为数众多的控制棒开孔外，尚有中子探测器开孔，增加了小 失水事故的可能性。⑥控制棒驱动机构较复杂，可靠性要求高。⑦沸水 堆控制棒自堆底引入，发生"未能应急停堆预计瞬态"的可尚有中子探测 器开孔，增加了小失水事故的可能性。⑥控制棒驱动机构较复杂，可靠 性要求高。⑦沸水堆控制棒自堆底引入，发生"未能应急停堆预计瞬态" 的可能性比压水堆的大。"未能应急停堆预计瞬态"指发生某些事故时控 制棒应插入堆芯而因机构故障未能插入。
最坏的情况
工程师们需要 恢复电力并获得充 足的水冷却反应堆。 因此，如果他们不 能冷却反应堆，铀 燃料有可能熔化反 应堆封闭罩并泄漏 到主防护罩中。核 分析专家称，主防 护罩并不十分结实， 比切尔诺贝利强， 但不如三哩岛。
五.事后影响
辐射影响
电离辐射对人体的危害主要在于，辐射的能量导致构成人体 组织的细胞受到损伤。其引起的生物效应主要有两种分类方 法：分为躯体效应和遗传效应；或分为随机性效应和确定性 效应 。
疏散
据统计，当地政府已下令疏散17万人到距离福岛1号核电站半径20公里外的地 区，另有大概3万人疏散到距离福岛2号核电站10公里外的地区。两座核电站 相距大概10公里。
设计缺陷
钢安全壳空间较小（数千立方米），在堆芯损坏严重事故情 况下安全壳内升压进程会较快，容易导致安全壳超压失效
NUREG-1150报告， “严重事故风险：美国5座核电厂的评 估”，针对美国Peach Bottom核电厂（BWR3，MARKI） 指出：最可能发生堆芯损坏的原因就是，全厂断电叠加堆芯 注水失效。
（优选）福岛核电站事故分析报告
故。 1978年，福岛第一核电站曾经发生临界事故，但是事故一直被隐瞒至
2007年才公之于众。 2005年8月，里氏7.2级地震导致福岛县两座核电站中存储核废料的池
子中部分池水外溢。 2006年，福岛第一核电站6号机组曾发生放射性物质泄漏事故。 2007年，东京电力公司承认，从1977年起在对下属3家核电站总计
美国橡树岭国家实验室针对BWR3、4指出：在丧失最终热 阱的严重事故情况下，高温蒸汽释放到抑压水池中会产生明 显的热分层现象，抑压水池很容易沸腾并导致安全壳内压力 迅速上升；
反应堆可能遭到损坏
目前，在电站周边环境中 已经探测到放射性元素铯137， 这表明至少有一个反应堆的核 心遭到损坏。随着1号反应堆 内部的温度不断上升，包裹燃 料的锆在水中氧化，产生氢气。 这些氢气被排放到二级防护壳 中，并在那里不断聚集，最终 和氧气发生反应造成了爆炸， 摧毁了反应堆外面的二级防护 壳。为了使反应堆冷却，工程 师们开始向其中注入掺有硼的 海水，试图控制裂变反应。
日本官员称，一个反应堆附近的辐射强度已达到正常水平的 1000倍，这相当于常人一年里接受的辐射量，这将对在附近 工人的健康造成一系列影响。目前，核电站附近遭受核辐射 的人数已升至190人。放射性元素影响：1986年切尔诺贝利 事故后，有数千人因为食用了被放射性碘污染的食物而患上 甲状腺癌。泄漏的铯也会导致其他类型的癌症。日本官员称， 周六已经在核电站周围探测到泄漏出的铯和放射性碘，他们 已经开始向人们分发阻止放射性碘沉积的药片。
福岛核电站爆炸-泄漏事故图解
地震造成了怎样的损害
周五的地震切断了系统 的电源，海啸还瘫痪了备用 的柴油发电机。作为第三备 份，蒸汽驱动的汽轮机本该 产生足够的电力，驱动水泵 将冷却水注入反应罩内。然 而控制反应堆运行的电量已 经耗尽，只能等待启用新的 柴油发电机。报告称2号反应 堆的燃料棒因缺水导致暴露。 1号反应堆也出现冷却剂泄漏 的状况，控制室的辐射水平 不断上升。
199次定期检查中，这家公司曾篡改数据，隐瞒安全隐患。其中，福岛 第一核电站1号机组，反应堆主蒸汽管流量计测得的数据曾在1979年至 1998年间先后28次被篡改。原东京电力公司董事长因此辞职。 2008年6月，福岛核电站核反应堆5加仑少量放射性冷却水泄漏。官员 称这没有对环境和人员等造成损害。
三.日本核电现状及福岛核电站情况