福岛核电站事故及相关基础知识

核安全文化之福岛核电站事故简介目录日本福岛核电站事故简介核电站的安全设计辐射防护基本知识日本福岛核电站事故简介事故概况当地时间3月11日14时46分，日本发生里氏9.0级地震，地震引发海啸并摧毁了福岛第一核电站的相关安全设施，导致核燃料及反应堆厂房受损，使得放射性物质释放到环境中，福岛第一核电站(FukushimaDaiichiNNP)6台机组处于危险状态。福岛第一核电站共有6个反应堆，均为沸水堆（BWR）。目前1、2、3、4号反应堆均遭受不同程度的损害。5、6号反应堆冷却出现问题。事故状态17日开始使用直升机对3、4号机组投水，计划17日下午设置临时电源对3、4号机组乏燃料实施海水冷却。事故状态[Imageinformationinproduct]Image:Notetocustomers:ThisimagehasbeenlicensedtobeusedwithinthisPowerPointtemplateonly.Youmaynotextracttheimageforanyotheruse.17日开始使用直升机和消防车对3、4号机组喷水冷却据外电消息，1、2号机外部电源18日凌晨已经接入反应堆编号受损状况受损原因危险级别1号反应堆•反应堆厂房外墙体炸开•安全壳及压力容器暂时安全•70%燃料受损12日下午15时36分地震及氢气爆炸●●●○○2号反应堆•“抑制池”出现部分破损•反应堆厂房完整15日清晨6时10分安全壳内氢气爆炸●●●○○3号反应堆•反应堆厂房外墙体炸开•安全壳及压力容器暂时安全，堆内约30％燃料受损•乏燃料水池有失水的风险两次氢气爆炸14日上午11时01分16日上午10时许●●●●○4号反应堆•顶部受损，冷却系统存在问题•乏燃料水池已经失水并发生燃料受损16日9点半许起火16日清晨5时45分再次起火●●●●○5号反应堆乏燃料水池温度上升●○○○○6号反应堆乏燃料水池温度上升●○○○○事故概况初步推测的事故过程：地震发生控制棒插入堆芯，在运机组自动紧急停堆，厂外电失去厂内柴油机正常启动对堆芯实施冷却，约一小时后，海啸导致应急柴油机不可用使得堆芯余热不能及时导出，堆芯状况逐步恶化，冷却水蒸发导致燃料棒裸露燃料棒高温情况下与水蒸气发生反应（鋯水反应），产生氢气氢气聚集，反应堆厂房发生氢气爆炸，建筑物受损衰变热无法导出（衰变能约占裂变能的7％），也使得燃料棒不断升温，裸露部分开始融化后续3、4号机的乏燃料水池也因为失去冷却，引发燃料融化风险核电站的安全设计核电站的安全设计选址关于地震大亚湾核电站位于欧亚板块的东南部的沿海地带，远离构造变形强烈的南北构造带和菲律宾海板块俯冲带，厂址附近无断裂带，历史上也未出现过超过5级的地震，大亚湾核电站厂址附近出现与本次震级相当的地震概率非常低。关于海啸海啸的形成通常由里氏6.5级以上规模的深海地震引起，且海水深度达到1000米量级才可能形成规模较大的海啸。广东省沿海属于边缘海，海水深度较浅，只有二三十米，难以形成大规模海啸，我国海岸记录到的海啸最高在0.5米以下。大亚湾核电站在设计时布置有防波堤，防波堤高11.22米。核电站的安全设计事故缓解的设计大亚湾核电站属于改进型压水堆（PWR），在设计时已考虑相应的安全设施和应急预案应对严重事故，例如：设计地震检测系统（KIS），监测到烈度较高的地震时，机组自动停机，保证堆芯处于次临界状态；除每台机组各设置两台应急柴油机外，还专门设置了一台备用柴油机；配置专门的小汽轮机（LLS）靠余热产生蒸汽，在全厂失电后自动启动给重要设备供电；配有氢气复合器，可以降低安全壳中的氢气浓度，防止氢爆；配有沙堆过滤器，在安全壳压力升高后可以通过其过滤掉大部分放射性物质向大气排放。辐射防护基本知识辐射防护基本知识人类受到核辐射的照射，并不是从人类发现放射性和广泛应用原子能之后才开始的。人类的历史，可以说是处在天然辐射照射下生存和进化的历史。放射性的来源：天然辐射主要来自下述五个方面：宇宙辐射、陆地上的辐射源、陆地上的辐射源、水中的放射性、人体内的放射性人工放射性照射主要来自医疗照射、公众照射和职业照射三个方面。辐射剂量的单位：吸收剂量，戈瑞Gy、mGy、μGy、nGy剂量当量，希弗Sv、mSv、μSv、nSv辐射防护基本知识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。国际放射防护委员会研究报告表明，累计剂量小于100mSv未观察到生物效应国家国标规定的职业照射剂量限值为连续5年剂量平均值20mSv辐射防护基本知识射线源我国世界外照射宇宙射线陆地γ辐射电离成分中子260100540280100480内照射氡及其短寿命子体钍射气及其短寿命子体40K其他核素9161851703151150100170120总计~25002400居民所受天然辐射年有效剂量（μSv）辐射防护基本知识生活中的辐射剂量：飞机旅行2000公里：0.01mSv每天抽20支烟：0.5－1mSv一次X光：0.1mSv腹部、脊柱、全身CT的辐射剂量是10mSv胸部CT辐射剂量是8mSv头部、心脏CT的辐射剂量是2mSv辐射防护基本知识核事故的应急措施辐射事故发生后，放射性物质泄漏对公众产生辐射照射，其照射的基本途径：烟羽照射，包括空气浸没外照射和烟云吸入内照射地面沉积外照射食入内照射，包括摄入受污染的食品和水等。大亚湾应急计划因此分为烟羽应急计划区和食入应急计划区。烟羽应急计划区内可采取的用于保护公众的防护措施有隐蔽、撤离和服用稳定性碘（例如碘片或碘制剂）食入应急计划区内则以食品和饮水控制为主要防护措施。辐射防护基本知识福岛电站核泄漏对中国的影响根据日本方面监测到的信息，福岛核电站事故释放的放射性物质主要是碘131、铯137。目前日本政府发出的核事故应急指令20公里内撤离，20－30公里隐蔽。放射性物质的运动方式主要有：自身衰变、沉降、随云层迁徙、水洋流迁徙、稀释等方式。从福岛到我国最近的距离约1000公里，到北京、上海约2000公里，到深圳、香港约3000公里。放射性物质即使扩散到中国境内其影响也十分有限，对人体健康不会产生任何伤害注：放射性物质其中I131的半衰期约8.08天，Cs137半衰期30.17年。辐射监测国家环保总局首页将每天公布国内主要城市辐射测量结果关于传言关于碘盐和碘片卫生部17日在其官方网站发布《放射防护中的碘知识问答》。问答指出，通过食用碘盐预防放射性碘的摄入是无法实现的，摄入过量的碘会扰乱甲状腺的正常功能，对健康有害。碘片不能随便服用（每1000g含碘约20－30mg，每片碘片约含碘100mg）中国食盐大部分是矿盐，矿盐资源充裕，供应不成问题。留守电站的50个人未来两周之内七成人或会死有媒体给出的原因是“留守人员都要接受100－250mSv的辐射”。根据国际通行做法，当前情况属于核事故应急情况，留守人员可在具有屏蔽功能的应急中心参与事故应急，现场工作按相关应急程序执行，相关工作进行利益代价分析。关注从官方渠道获取核与辐射信息。环保部门一旦监测到辐射异常，会在第一时间通过正式渠道发布要做到“不信谣，不传谣，不发布不恰当的言论”