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日本福岛核电站事故苏光辉西安交通大学2011年3月2目录一日本福岛核电站简介2福岛核电站事故分析二核泄漏及危害三对中国核能事业的影响四3事故诱发地震控制棒上插反应堆安全停堆地震损坏电网全厂断电反应堆系统结构保持完整核电站选址的正确性，即电厂位于整块岩石上，整个核电站作为一个整体一起震动，并没有出现管道的断裂和损坏停堆后，堆芯热功率在几分钟内由正常的1400MW下降到只剩余热，但仍有约4%的衰变功率厂外电源不可用，冷却剂主泵停转；应急柴油机在这时顺利启动，向堆芯内注入冷却水海啸备用蓄电池移动式柴油机地震所引发的海啸，数米高的巨浪打坏了核电站的应急柴油机，导致应急柴油机停止工作蓄电池，虽然容量较小，但是在事故后8小时内还是为压力容器的冷却做了一些贡献的柴油发电机的接口和核电站的接口不兼容！堆芯冷却暂时停止，堆芯温度上升应急柴油机损毁√4放射性蒸汽外泄堆芯裸露，包壳快速升温锆水反应，产生氢气开阀泄压，部分放射性外泄压力容器严重超压燃料棒裸露锆水反应，产生大量氢气，这是后面发生爆炸的根本原因继续升温，冷却水大量蒸发放射性蒸汽外泄5氢气爆炸压力容器泄压，蒸汽通过泄压水池释放到反应堆厂房中带有大量氢气的水蒸气进入到厂房中与氧气混合，发生所谓“氢气爆炸”反应堆压力容器安全壳反应堆厂房氢气爆炸爆炸后，众多猜测和误解压力容器内爆炸？安全壳内爆炸？非也！安全壳外厂房爆炸氢气爆炸6爆炸后，反应堆厂房房顶被掀开，只剩下钢架。通过爆炸后的辐射剂量大小可以预测：压力容器和安全壳总体上完整。尽管发生爆炸，但是后果没有那么严重！爆炸前爆炸后7乏燃料危机4号机组乏燃料池危机乏燃料水池冷却系统失效氢气爆炸致反应堆厂房受损地震导致乏燃料池冷却系统失效，乏燃料衰变热无法排除。乏燃料池冷却水开始沸腾蒸发，这增加了暴露的乏燃料棒会达到临界状态的可能性由于丧失冷却系统，乏燃料棒升温，从而与水发生锆水反应产生氢气，氢气在厂房内积聚遇氧气而发生爆炸乏燃料池可能重新临界三里岛（TMI）核电事故8福岛核电站事故比TMI核电事故严重！三里岛核电厂安全壳在事故中保持完整日本福岛核电站安全壳在氢气爆炸后出现裂痕VS反射性物质被包容在安全壳内，对环境影响甚微放射性物质已经泄露到环境中去VS三里岛核电厂应急给水系统正常开启，且持续向堆芯注入冷却剂日本福岛核电站应急给水系统被海啸摧毁，堆芯冷却被迫暂时中止VS切尔诺贝利（Chernobyl）核电事故9福岛核电站不会重演Chernobyl悲剧！切尔诺贝利核电站为压力管式石墨慢化沸水反应堆反应堆系统试验过程中发生功率瞬变引起的瞬发临界而造成的严重事故Chernobyl反应堆设计具有缺陷：正的空泡系数；无反应堆压力容器日本福岛核电站为轻水慢化冷却反应堆地震时，日本福岛核电站的反应堆已及时自动关闭，因此不会发生瞬发临界日本福岛核电站具有放置反应堆的15cm厚的不锈钢压力容器，冷却剂为负反馈系数VSVSVS事故分级101级安全体系严重实灵，但没有造成世纪后果超出规定运行范围的异常情况2级3级几乎造成事故，安全体系崩溃4级核燃料棒熔化或损毁，导致超过1%的放射性核燃料外泄5级核反应堆堆芯严重损毁；反应堆建筑内部大量放射性物质外泄，具有渗入环境的严重风险6级放射性物质大量外泄，可能需要进行大规模的有计划的应对措施7级放射性物质大量泄漏，造成严重和广泛的健康和环境后果切尔诺贝利核电事故福岛核电事故TMI核电事故国际核事件分级表11目录一日本福岛核电站简介11福岛核电站事故分析二核泄漏及危害三对中国核能事业的影响四核反应堆内的放射性物质12在核泄漏中，有四种放射性同位素是对人体比较有危险的：C-14、Kr-85、Rn-222经呼吸道进入人体K-40、Sr-90、I-131经消化系统进入体内放射性H、Na、K在体内均匀分布Zn积聚在前列腺Co积聚在肝脏Cs积聚在肌肉Ca、Sr、Rn、Pu积聚在骨骼碘-131铯-137钚-239锶-90核反应堆释放的放射性物质13在最短的时间内让人体细胞癌化，尤其是针对甲状腺细胞，甲状腺吸收后造成损伤。半衰期8.3天碘-131最危险铯会造成肝癌和肾癌等。潜入身体内部，可以隐藏在人们骨头中很多年。半衰期30年铯-137次危险已发现核反应堆内的潜在危险放射性物质14是燃料棒主要的构成物质，毒性十分的强烈，它能通过呼吸传播，因而会引发肺癌。。半衰期24,100年危险大量摄入锶-90可能会导致骨髓抑制、骨癌或白血病。半衰期29.1年核电站事故一般不会释放特别大量的锶-90钚-239锶-90未发现短期内接受辐射量的影响15100mSV1mSV100mSv以下基本对人的正常生活没有任何影响。500mSV100mSv-500mSv，轻微影响，白细胞会减少，没有更多的表现。1000mSV1000mSv-2000mSv，轻微的射线疾病，疲劳，呕吐，食欲减退，暂时性脱发，红细胞减少。2000mSV2000mSv-4000mSv，产生几种射线疾病，骨髓和骨密度遭到破坏。红细胞和白细胞密度急剧减少，有内出血呕吐，腹泻等症状。4000mSV大于4000mSv死亡癌症引发率：每1000个毫西弗一小时的辐射量会使人的癌症发病率增加5.7%。没有数据能可靠地估计受到少量核辐射及每小时所受辐射量低于100,000微希的人发生癌症的机率会有多高1mSv为人每年正常吸收值。自然界天然存在的辐射161mSV人们生活在大自然，每时每刻都在接触放射性，这就是天然本底辐照。例如秦山地区的天然本底辐照为2.4亳希/年。秦山核电站带来的辐射剂量小于10微希沃特/年，是秦山地区天然本底（2.4毫希沃特/年）的0.5%。一座百万级核电厂周围居民接受的辐照只有0.048毫希/年，与每天抽1/5支香烟的辐照量相当。100mSV500mSV1000mSV2000mSV4000mSV我国各省天然辐射本底17100mSV1mSV500mSV1000mSV2000mSV4000mSV日本本次泄漏辐射量18100mSV1mSV500mSV1000mSV2000mSV4000mSV东京电力公司在核电场正门测量得到的辐射剂量率3月15日早晨，枝野幸男宣布，根据东京电力公司，在3号机与4号机之间某位置，探测器测量到等效辐射剂量率400mSv每小时。但这可能是4号机爆炸飞落的灰烬所造成的测值，只限定于那位置。截止3月18日。电厂正门的辐射峰值为12mSv/小时，相对较高。但是只要不长时间积累，仍属安全范围。日本本次泄漏辐射量19100mSV1mSV500mSV1000mSV2000mSV4000mSV东京市辐射情况15日上午10时至11时，东京市内检测到的辐射为有记录以来最高的0.000809mSv/h，平时则是0.000035至0.000036mSv/h，这意味着峰值达到约为正常水平的23倍人体受辐射剂量=当地辐射浓度×暴露时间6.912毫西弗/年.核泄露对中国的影响20核辐射不会危及中国中国人完全不必恐慌核辐射扩散影响范围一般来说为20公里。以最极端的切尔诺贝利核电站爆炸事件为例，其严重的影响区域为20公里，有影响的范围大约为200-500公里，超过500公里以外，基本没有影响，我国海岸线处于影响范围之外。现在是春季，日本海峡以由西向东的暖风流为主，也就是说，空气中的核污染不会由风从日本带往中国，反而会离中国越来越远。日本和事故发生以来，中国环境保护部启动了全面环境监测预警，每天向民众通报放射性水平。监测结果显示，中国放射性水平一切正常！西安交通大学核反应堆热工水力实验室