六、核安全概述(完)

1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危险性的本质核裂变－－功率徒升的可能强放射性－－辐射损伤高温高压水－－融化和喷放剩余反应性－－潜在的能量来源衰变热－－停堆后继续过热的可能放射性--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核电站风险的来源Nuclearchainreaction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3.7x1010BqFP中：气体Kr，Xe,I98%保留在UO2芯块中2在间隙中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，600MW10h：P/P01.0%，6MW1w：P/P00.1%，0.6MW30y：P/P00.01%，0.06MW(60kw)需确保堆芯有效冷却核电厂的基本安全功能(GoldenRule)反应性控制(Control)反应堆功率可控余热排出(Cool)燃料有效冷却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。人口密度分布是目前选址要考虑的一个重要因素，但不是唯一因素，需综合考虑厂址的其它各种条件，随着技术水平和安全研究的不断发展，核电厂的设计和安全设施的日趋完善可靠，特别是随着核电厂建造和运行经验的不断积累，人口密度分布限制会进一步减小，甚至有可能在靠近大城市的位置建造核电厂。13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６.２构筑核电站的固有安全14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６.２构筑核电站的固有安全15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６.２构筑核电站的固有安全第四道屏障安全壳防止放射性大量向外释放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0.9-1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６.２构筑核电站的固有安全17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６.３保障核安全的有力措施18阶段必须提交的报告许可证种类选址厂址安全分析报告选址阶段环境影响评价报告批准书建造初步安全分析报告建造阶段环境影响评价报告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场区应急预案首次装料批准书运行试运行总结报告修订的最终安全分析报告试运行阶段环境评价报告修订的场区应急预案运行许可证退役退役申请报告退役环境评价报告退役批准书６.３保障核安全的有力措施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６.４核事故的经验教训20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1）核事故分级及世界几大核事故21历史核事故事故级别1979年美国三哩岛核事故51986年苏联切尔诺贝利核事故72011年日本福岛核事故71）核事故分级及世界几大核事故22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•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2）美国三哩岛核电站事故23三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.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2）美国三哩岛核电站事故24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3）前苏联切尔诺贝利核事故25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：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3）前苏联切尔诺贝利核事故26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4）福岛核电站事故的经验教训27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4）福岛核电站事故的经验教训28核能是天使也是魔鬼发展核电，安全第一要有风险意识、忧患意识，不断改进、追求卓越核能从业者应该有足够的核能和核安全知识、技术和管理能力、职业道德、责任和牺牲精神，危机关头，社会和公众利益至上核工业是个特殊的行业，要培育核安全文化，严谨和自律，每个环节、每道工序都要确保质量和可靠性，出不得半点差错核设施的设计、制造、建造、调试和运行各个环节应该恪尽职守，联防联守，共同铸就牢固的安全防线要考虑严重事故和超设计基准事故，考虑极端自然灾害和人为事件加强核安全的监督管理加强公众参与、普及核能与核安全知识加强事故应急的组织和协调能力、加大资源投入5）思考与行动29改进型压水堆(二代+、三代)对严重事故的主要缓解措施可以防止氢气爆炸有氢气复合器可以防止放射性物质直接向环境排放通过蒸汽发生器实现一回路含有放射性水和气体与自然环境的有效隔离可以防止高压下堆芯熔化在反应堆容器压力过高时，通过稳压器卸压，确保冷却水的安全注入可以实现放射性物质包容安全壳自由容积大，能够有效地容纳放射性物质，即使安全壳高出设计值，也可以通过安全壳泄压过滤系统释放压力，保证了安全壳的完整性和环境安全如果发生全厂断电，对比福岛，我国核电站的应对措施5）思考与行动30《国务院20110316常务会议关于核电安全四条决定》1.立即组织对我国核设施进行全面安全检查。通过全面细致的安全评估，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5）思考与行动31国务院统一部署:2011年3月至12月，环境保护部（国家核安全局）、发展改革委（国家能源局）和中国地震局对全国41台运行、在建核电机组，3台待建核电机组，以及各民用研究堆和核燃料循环设施进行了综合安全检查。检查依据:我国核安全法律法规和技术标准开展，参照了国际原子能机构最新发布的核安全标准，并借鉴了福岛核事故经验教训。总体结论：我国核安全标准全面采用国际原子能机构的安全标准，核安全法规标准体系与国际接轨。民用核设施在选址中对地震、洪水等外部事件进行了充分论证。核电厂在设计、制造、建设、调试和运行等各环节均进行了有效管理，总体质量受控。5）思考与行动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。６.5核能安全６.5核能安全