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    正常运行条件下堆内的放射性物质不外泄

    2017/3/1 9:39:35

    三道屏障当中,前两道屏障的主要作用在于保障反应堆处于正常运行条件下堆内的放射性物质不外泄,而安全壳的主要作用在于保障反应堆在发生较大事故乃至堆芯熔毁情况下依然能够与外界环境隔绝,将放射性物质限制在其内部,从而在最大程度上降低核事故对自然环境的影响。

    三里岛与切尔诺贝利核事故是福岛之前全球影响最为严重的两起核事故。其中,三里岛位于美国;切尔诺贝利位于乌克兰,事发时归属于前苏联。三里岛核事故正是由于安全壳的存在,并且在事故过程中完整性未被破坏,才将对外界环境的影响有效控制住。三里岛核电站由于设备故障叠加人为操作失误,最终酿成了堆型熔毁的严重事故,堆芯大量放射性物质释出。但是由于三里岛核电站采用典型三道屏障加纵深防御原则设计,而且整个事故过程中安全壳保持完整,从而将主要放射性物质都包容在了安全壳内部,降低了对环境的影响。而随后发生的切尔诺贝利核电站由于不具有安全壳,使得大量放射性物质进入环境,从而酿成人类历史上最为严重的核电事故。表1与2分别为三里岛核事故与切尔诺贝利核事故放射性释放量统计。

    虽然福岛核电站1-3号机组安全壳上部完整性受到破坏,但下部完整性受影响较小,仍可防止堆芯熔融物进一步向下渗透。福岛第一核电站2号机组三道屏障中前两道屏障,燃料包壳、一回路压力边界已经失效,熔融堆芯已经在安全壳底部堆积,安全壳底部的混凝土结构成为防止熔融堆芯进一步向下渗透的最后一道屏障。熔融堆芯熔穿压力容器与安全壳接触为反应堆设计领域的基准事故,在反应堆最初设计时便会考虑,最初未被冷却的几个小时熔融堆芯会侵蚀混凝土从而削减混凝土厚度,但在冷却之后,这一现象便随即停止。根据目前情况来看,安全壳底部混凝土结构未被突破,从而将主要的堆芯熔融物限制在2号机组安全壳内,降低了进一步向环境释放大规模放射性的可能。

    福岛第一核电站后续拆除难度将加大是不争的事实。虽然堆芯融化事故或在2011年就已经发生,而且从目前情况来看安全壳底部混凝土结构依然能够阻止堆芯熔融物向下扩散,但从本次调查结果来看,堆芯熔化同时伴随熔融物四溅,导致原子炉格纳容器内放射性碎片分布范围较大,从而增加了堆芯熔融燃料取出的难度,为后续进一步拆除工作开展带来了很大的挑战。

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