核電基礎(chǔ)知識

1、核電根底學(xué)問核電技術(shù)進(jìn)展： 自 1951 12 1 號EBR-150 多年的進(jìn)展歷史。截止到 2022 年年底，全世界核電運(yùn)行機(jī)組440 多臺，其發(fā)電量約占世界發(fā)電總量的 16%1、什么是核能世界上一切物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的，原子又是由原子核和它 四周的電子構(gòu)成的。輕原子核的融合和重原子核的分裂都能 放出能量，分別稱為核聚變能和核裂變能，簡稱核能。是鈾。鈾是一種重金屬元素，自然鈾由三種同位素組成：鈾235 0.71%鈾238 99.28%鈾234 0.0058% 鈾235 是自然界存在的易于發(fā)生裂變的唯一核素。當(dāng)一個(gè)中子轟擊鈾235 原子核時(shí)，這個(gè)原子核能分裂成兩2 3 個(gè)中子和射線，并放出能量

2、。假設(shè)產(chǎn)生的中子又打中另一個(gè)鈾235 原子核，能引起的裂變。在鏈?zhǔn)椒错懼?，能量?huì)源源不斷地釋放出來。鈾235 裂變放出多少能量呢？1千克鈾235 全部裂變放出2700 噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒放出的能量。2、核反響堆原理反響堆是核電站的關(guān)鍵設(shè)計(jì)，鏈?zhǔn)搅炎兎错懢驮谄渲羞M(jìn)展。 反響堆種類很多，核電站中使用最多的是壓水堆。壓水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指頭大的燒結(jié)二氧 化鈾芯塊，裝到鋯合金管中，將三百多根裝有芯塊的鋯合金 管組裝在一起，成為燃料組件。大多數(shù)組件中都有一束把握 棒，把握著鏈?zhǔn)椒错懙膹?qiáng)度和反響的開頭與終止。壓水堆以水作為冷卻劑在主泵的推動(dòng)下流過燃料組件，吸取了核裂變產(chǎn)生的熱能以后流出反響堆，進(jìn)

3、入蒸汽發(fā)生器，在 那里把熱量傳給二次側(cè)的水，使它們變成蒸汽送去發(fā)電，而 主冷卻劑本身的溫度就降低了。從蒸汽發(fā)生器出來的主冷卻 劑再由主泵送回反響堆去加熱。冷卻劑的這一循環(huán)通道稱為 一回路，一回路高壓由穩(wěn)壓器來維持和調(diào)整。3、什么是核電站火力發(fā)電站利用煤和石油發(fā)電，水力發(fā)電站利用水力發(fā)電， 而核電站是利用原子核內(nèi)部隱藏的能量產(chǎn)生電能的型發(fā)電站核電站大體可分為兩局部：一局部是利用核能生產(chǎn)蒸汽 的核島、包括反響堆裝置和一回路系統(tǒng)；另一局部是利用蒸 汽發(fā)電的常規(guī)島，包括汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。核電站用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾制成的核 燃料在一種叫“反響堆”的設(shè)備內(nèi)發(fā)生裂變而 產(chǎn)生大量熱能，再用處于

4、高壓力下的水把熱能帶出，在蒸汽 發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動(dòng)氣輪機(jī)帶著發(fā)電機(jī)一起旋轉(zhuǎn)， 電就源源不斷地產(chǎn)生出來，并通過電網(wǎng)送到四周八方，這就 是最一般的壓水反響堆核電站的工作原理。在興旺國家，核電已有幾十年的進(jìn)展歷史，核電已成為一種40 多年進(jìn)展歷史，建立了從地質(zhì)勘察、采礦到元件加工、后處理等相當(dāng)完整的核 燃料循環(huán)體系，已建成多種類型的核反響堆并有多年的安全 治理和運(yùn)行閱歷，擁有一支專業(yè)齊全、技術(shù)過硬的隊(duì)伍。核 電站的建設(shè)和運(yùn)行是一項(xiàng)簡單的技術(shù)。我國目前已經(jīng)能夠設(shè) 計(jì)、建筑和運(yùn)行自己的核電站。秦山核電站就是由我國自己 爭辯設(shè)計(jì)建筑的。4、什么是核電廠電是電廠生產(chǎn)出來的。我們知道有燒煤或石油的火力

5、發(fā)電 地?zé)帷⒊毕?、波浪能、沼氣生產(chǎn)電力的小型或試驗(yàn)性發(fā) 電裝置。核電廠就是一種靠原子核內(nèi)隱藏的能量，大規(guī)模生產(chǎn) 電力的型發(fā)電廠。核電廠用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾制成的核 燃料在一種叫做“反響堆”的設(shè)備內(nèi)發(fā)生裂變 而產(chǎn)生大量熱能，再用處于高壓力下的水把熱能帶出，在蒸 5、什么是放射性約在100線。射線是粒子電子流，統(tǒng)稱粒子輻射。類似的還有中子射線、宇宙射線等。射線是波長很短的電X 射線等。這些射線的共同特點(diǎn)是：1、有肯定穿透物質(zhì)的力量；2、人物質(zhì)上能發(fā)出可見的熒光；4、通過物質(zhì)時(shí)有產(chǎn)生電離作用。射線主要通過電離作用對生物體產(chǎn)生肯定的影響。射線并不行怕，我們吃的食物、住的房屋，甚至我

6、們的身體內(nèi)都有能放出射線的物質(zhì)。我們戴夜光表、作X光檢查、乘飛機(jī)、吸煙都會(huì)承受肯定的輻射劑量。但是，過高的輻射劑量會(huì)引起有害安康的效應(yīng)。兩個(gè)關(guān)于放射性的計(jì)量單位6、什么是反響堆核反響堆是一個(gè)能維持和把握核裂變鏈?zhǔn)椒错懀瑥亩鴮?shí)現(xiàn)核 能-熱能轉(zhuǎn)換的裝置。核電廠用的壓水反響堆有一個(gè)厚厚的鋼質(zhì)賀筒形外殼，腰部900兆瓦的壓水堆，12 3.9 0.2 米。壓力容器內(nèi)是堆芯，堆芯由燃料組件和把握棒組件等組成。 水在它們的間隙中流過。水在此起兩個(gè)作用，一是降低中子 的速度使之易于被鈾235 核吸取，二是帶出熱量。900 兆157 80 噸二氧化鈾。壓力容器頂裝有把握棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)變把握棒的位置來 實(shí)現(xiàn)開

7、堆、停堆包括緊急停堆和調(diào)整功率的大小。7、什么叫做核事故一般來說，在核設(shè)施例如核電廠內(nèi)發(fā)生了意外狀況，造成放射性物質(zhì)外泄，致使工作人員和公眾受超過或相當(dāng)于規(guī) 定限值的照耀，則稱為核事故。明顯，核事故的嚴(yán)峻程度可 以有一個(gè)很大的范圍，為了有一個(gè)統(tǒng)一的生疏標(biāo)準(zhǔn)，國際上 把核設(shè)施內(nèi)發(fā)生的有安全意義的大事分為七個(gè)等級。由表可以看出，只有 47 級才稱為“事故”。5級以上的事故需要實(shí)施場外應(yīng)急打算，這種事故世界上共發(fā) 美國三里島事故。8、核電局部廠房描述中國的大局部廠房都是這樣的反響堆廠房：包括內(nèi)外安全殼和內(nèi)部構(gòu)造以及堆芯熔融物捕獲器。反響堆廠房是雙層圓筒形構(gòu)造，該建筑包涵并支 撐與一回路相關(guān)的主要設(shè)施

8、包括壓力容器和主冷卻回路， 包括主泵，蒸發(fā)器和穩(wěn)壓器。反響堆換料腔和內(nèi)部構(gòu)造。關(guān)心設(shè)備。廠房的主要功能是防止外部大事對內(nèi)部反響的影 響，確保不發(fā)生泄漏。包括一回路發(fā)生事故失水，使廠房內(nèi) 壓力和溫度上升。1.1安全殼：安全殼是雙層墻體構(gòu)造，其中內(nèi)墻體由預(yù)應(yīng)力 外安全殼抵抗外部沖擊。1.8 米寬的環(huán)形區(qū)域?qū)?nèi)外安全殼隔離，該區(qū)域處于負(fù)壓狀態(tài)，收集發(fā)生泄漏事故后泄漏物的收集，保證泄漏物在排入大氣前被過濾，雙層安全殼是考慮在嚴(yán)峻事故對環(huán)境的有效保護(hù)。屬設(shè)備的支撐；人員及設(shè)備的生物防護(hù)；防止管道的甩擊和 飛射物對安全殼、各回路以及安全系統(tǒng)的影響。1.3二次屏蔽墻，反響堆換料腔；樓板和墻體。1.4CVCS

9、 和VDS 系統(tǒng)下局部為三局部，由堆坑下部、堆芯熔融物擴(kuò)展通道和擴(kuò)張區(qū)域 組成。外表掩蓋細(xì)石混凝土。底部有循環(huán)水系統(tǒng)，用以事故 狀態(tài)下對熔融物降溫，水來自換料儲(chǔ)水箱。1&4 9 層，分別布置在安全殼兩側(cè)；廠房2&3 分為 8 層，布置在一起，承受雙層墻23 相對的位置，與反響堆廠房和安全廠房位于一個(gè)筏根底之上。9層區(qū)域事故廢氣過濾機(jī)組。承受雙層墻，門應(yīng)有門禁系統(tǒng)。核關(guān)心廠房：核關(guān)心廠房內(nèi)設(shè)置與電廠運(yùn)行必需的與安全無關(guān)的關(guān)心系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)置有局部修理區(qū)域。是鋼筋混凝 土構(gòu)造，根底與廠房的筏根底是分別的，放射性設(shè)備四周設(shè) 置屏蔽構(gòu)造以及有系統(tǒng)的隔離。供給充分的生物隔離。進(jìn)出廠房：根底廠房內(nèi)設(shè)有為保障

10、人員安全進(jìn)出核島所必需的設(shè)備和設(shè)施。進(jìn)出廠房的根底和核島的根底接近，設(shè) 置沉降縫，允許相對的位移。(HQB)和放HQS，其可收集、儲(chǔ)存、處理液體和固體放射性廢棄物。為兩個(gè)機(jī)組公用，它同 1 號機(jī)組的核關(guān)心廠房建筑直接連接，用來儲(chǔ)存、運(yùn)輸樹脂類廢棄物以及 收集、臨時(shí)儲(chǔ)存、運(yùn)送廢液。在放射性廢棄物廠房和 2 號機(jī)輔助廠房附屬建筑2HQS之間連接一條熱管，用來輸送 2號機(jī)的廢液。HD是鋼筋混凝土構(gòu)造，其鋼筋混凝土筏基及地下局部及外墻使用瀝青絕緣材料來防水的。用來 放置柴油燃料儲(chǔ)存罐、柴油燃料槽房間的樓板、墻體及天花 板外表是摻合了憎油材料的水泥砂漿抹面的。安全廠用水泵房：為混凝土構(gòu)造，其鋼筋混凝土構(gòu)

11、造設(shè)計(jì)、協(xié)作比及工藝應(yīng)具備足夠的耐久性以保證構(gòu)造主體能防 止地下水和海水的侵蝕，全部與水接觸的混凝土外表應(yīng)使用 精細(xì)模板，其他地方可以使用粗制模板。核電行業(yè)市場可觀核電站只需消耗很少的核燃料，就可以產(chǎn)生大量的電能，每 千瓦時(shí)電能的本錢比火電站要低 20%大削減燃料的運(yùn)輸量。例如，一座 100 萬千瓦的火電站每年耗煤三四百萬噸，而一樣功率的核電站每年僅需鈾燃料三四 十噸。核電的另一個(gè)優(yōu)勢是干凈、無污染，幾乎是零排放， 對于進(jìn)展快速環(huán)境壓力較大的中國來說，再適宜不過。2022 628.62 億千瓦時(shí)，上網(wǎng)電量為592.63 14.61%14.39%。田灣核2 106 2022 5 8 月投入11

12、907.8萬千瓦。2022 7.13 億千瓦，全國電力供需連續(xù)保持總體平衡態(tài)勢。同時(shí)，隨著田灣核電站兩 臺百萬千瓦核電機(jī)組投產(chǎn)，目前全國核電裝機(jī)容量已達(dá) 885 萬千瓦。2022 10的增長，1.45 5.54 億千瓦。而風(fēng)電并網(wǎng)生產(chǎn)的裝403 萬千瓦。中國對于核電的進(jìn)展已經(jīng)開頭放寬政策，長期以來，中國官 方始終強(qiáng)調(diào)要“有限”2022年以來，中國消滅了全面性能源緊急。在這種狀況下，國內(nèi) 關(guān)于大力進(jìn)展核電產(chǎn)業(yè)的呼聲日益猛烈。高層關(guān)于進(jìn)展核電 的這一最表態(tài)無疑是值得確定的，由于它確立了核電產(chǎn)業(yè) 的戰(zhàn)略性地步，不但對解決中國長期性的能源緊急有樂觀意 義，而且也是和尋常期保持中國戰(zhàn)略威懾力量的抱負(fù)途徑

13、， 可謂“一箭雙雕”。870 萬千瓦，估量2022 2022 萬千瓦，2022 年約4000 2050 年，依據(jù)不同部門的估算，中國核3.6 億千瓦約占中國電力總裝機(jī)容量的30%，中方案為2.4 億千瓦約占中國電力總裝機(jī)容量的20%，低方案為1.2 億千瓦約占中國電力總裝機(jī)容量的10%。中國國家進(jìn)展改革委員會(huì)正在制定中國核電進(jìn)展民用工業(yè)2022 9 億千瓦4%3600-4000 2022 年中國將建40 座相當(dāng)于大亞灣那樣的百萬千瓦級的核電站。從核電進(jìn)展總趨勢來看，中國核電進(jìn)展的技術(shù)路線和戰(zhàn)略路線早已明確并正在執(zhí)行，當(dāng)前進(jìn)展壓水堆，中期進(jìn)展快中子堆，遠(yuǎn)期進(jìn)展聚變堆。具體地說就是，近期進(jìn)展熱中子

14、反響 中期進(jìn)展快中子增殖反響堆核電站；遠(yuǎn)期進(jìn)展聚變堆核電 站，從而根本上“永久”解決能源需求的沖突。技術(shù)及市場現(xiàn)狀國際核電企業(yè)以日系為中心，形成三足鼎立的局面：日本富 士財(cái)團(tuán)的日立美國通用、日本三井財(cái)團(tuán)的東芝美國西屋、日本三菱財(cái)團(tuán)的三菱重工法國阿?，m。日本在核電技 術(shù)和市場的壟斷雛形已經(jīng)消滅，中國加快進(jìn)展核能應(yīng)用的能 源戰(zhàn)略調(diào)整必定受制于日本。核電技術(shù)方案縱觀核電進(jìn)展歷史，核電站技術(shù)方案大致可以分四代，即： 第一代核電站核電站的開發(fā)與建設(shè)開頭于上世紀(jì) 50 年月。1954 年，前蘇聯(lián)建成電功率為 5 兆瓦的試驗(yàn)性核電站：1957 9 shipping port 原型核電站，這些成就證明白利用核

15、能發(fā)電的技術(shù)可行性。國際上把上述試驗(yàn)性和原型核電機(jī)組稱為第一代核電機(jī)組。其次代核電站上世界 60 年月后期，在試驗(yàn)性和原型核電機(jī)組根底上，陸續(xù)建成電功率在 30 萬千瓦的壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核電機(jī)組，它們在進(jìn)一步證明核能發(fā)電技術(shù)可行 性的同時(shí)，使核電的經(jīng)濟(jì)性也得以證明。上世紀(jì) 70 年月， 因石油漲價(jià)引發(fā)的能源危機(jī)促進(jìn)了核電的大進(jìn)展。目前世界 上商業(yè)運(yùn)行的四百多座核電機(jī)組絕大局部是在這段時(shí)期建成的，習(xí)慣上稱之為其次代核電機(jī)組。第三代核電站上世紀(jì) 90 年月，為了解決三里島和切爾諾貝利核電站的嚴(yán) 重事故的負(fù)面影響，世界核電業(yè)界集中力氣對嚴(yán)峻事故的預(yù)“ 先進(jìn)輕水堆用戶要求”URD

16、文件utility requirementsdocument和“歐洲用戶對輕水堆核電站document URD文件或 EUR 文件的核電機(jī)組稱為第三代核電機(jī)組。對第三代2022 年前進(jìn)展商用建筑。第四代核電站2022 年 1 月，在美國能源部的建議下，美國、英國、瑞士、南非、日本、法國、加拿大、巴西、韓國和阿根廷等十個(gè)有意進(jìn)展核能的國家，聯(lián)合組成了“第四代國際核能論”GIF，于2022 年7 月簽署了合約，商定共同合作爭辯開發(fā)第四代核能技術(shù)。依據(jù)設(shè)想，第四代核能方案的安全性和經(jīng)濟(jì)性將更加優(yōu)越，廢物量極少，無需廠外應(yīng)急，并具備固有的防止核集中的力量。高溫氣冷堆，熔鹽堆，鈉冷快堆就是具有第四代特點(diǎn)的反響堆。第一代核電站為原型堆，其目的在于驗(yàn)證核電設(shè)計(jì)技術(shù)和商 業(yè)開發(fā)前景；其次代核電站為技術(shù)成熟的商業(yè)堆，目前在運(yùn) 的核電站絕大局部屬于其次代核電站；第三代核電站為符合URD或EUR要求的核電站，其安全性和經(jīng)濟(jì)性均較其次代有所提高，屬于將來進(jìn)展的主要方向。多強(qiáng)的輻照會(huì)對人體造成危害輻射對人體的效應(yīng)是從細(xì)胞開頭的。它會(huì)使細(xì)胞的衰亡加速，使細(xì)胞的生成受到抑制，或造成細(xì)胞畸形，或造成人 體內(nèi)生化反響的轉(zhuǎn)變。在輻射劑量較低時(shí)，人體本身對輻射 損傷有肯定的修復(fù)力量，可對上述反響進(jìn)展修復(fù)，從而不表 現(xiàn)出危害效應(yīng)或病癥。但假設(shè)劑量過高，超出了人體內(nèi)各器 官或組織具有的修復(fù)