核電廠是如何實(shí)現(xiàn)安全的?

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核電廠的選址、設(shè)計(jì)、制造、建造、調(diào)試、運(yùn)行直至退役始終都高度重視安全,同時(shí)這些過(guò)程自始至終都是在國(guó)家核安全監(jiān)督管理部門強(qiáng)有力的監(jiān)管下進(jìn)行的。
    為了確保核電廠的安全,人們采取了許多有效的措施,如:
    (1)縱深防御概念
    縱深防御概念是保證核安全的基本原則。它的含義就是,對(duì)任何對(duì)安全可能造成影響的事項(xiàng),都要設(shè)置多道防線,一旦某道防線遭到破壞,還有其它的防線加以彌補(bǔ)。
    在核電廠總體上,采用了如下五道防線:
    第一道防線 高質(zhì)量并保守地設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)和運(yùn)行核電廠,使核電廠偏離正常運(yùn)行的可能性很低;
    第二道防線 盡管核電廠偏離正常運(yùn)行的可能性很低,仍然設(shè)置了檢測(cè)和控制系統(tǒng),以糾正可能的偏離正常運(yùn)行;
    第三道防線 盡管可能性很小,仍然假設(shè)核電廠可能發(fā)生一些事故。核電廠在設(shè)計(jì)中充分利用了反應(yīng)堆自身固有安全性、故障安全設(shè)計(jì)等措施,并設(shè)置了專門的系統(tǒng)、設(shè)備和規(guī)程來(lái)對(duì)付這些事故;
    第四道防線 雖然采取了上述三道防線,仍然假設(shè)事故沒(méi)有被控制住,以至發(fā)展到了更嚴(yán)重的工況,此時(shí)還有一些附加的措施和規(guī)程來(lái)保證放射性物質(zhì)的包容,減少放射性物質(zhì)的釋放;
    第五道防線 即使前四道防線全部失效,放射性物質(zhì)大量釋放,也可以啟動(dòng)應(yīng)急計(jì)劃來(lái)減輕放射性物質(zhì)對(duì)公眾的影響。
    (2)多道屏障
    多道屏障是縱深防御概念在核電廠設(shè)計(jì)中應(yīng)用的另一個(gè)例子。
    在核電廠設(shè)計(jì)中,共有四道包容放射性物質(zhì)的屏障:
    第一道是燃料芯塊。核裂變反應(yīng)產(chǎn)生的放射性物質(zhì)大約98%以上可以被滯留在二氧化鈾陶瓷燃料芯塊中,而不會(huì)釋放出來(lái)。
    第二道是燃料包殼。燃料芯塊被密封在鋯合金制成的包殼內(nèi),防止放射性物質(zhì)進(jìn)入一回路水中。
    第三道是一回路壓力邊界。高強(qiáng)度的壓力容器、一回路管道、蒸汽發(fā)生器一次側(cè)和閥門等構(gòu)成了一回路壓力邊界,用以防止放射性物質(zhì)泄漏到反應(yīng)堆廠房中。
    第四道是安全殼。反應(yīng)堆廠房是一個(gè)巨大的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)筑物,厚厚的墻壁內(nèi)側(cè)還貼有一層很厚的鋼板,我們通常稱為“安全殼”。安全殼將一回路全部包容在其中,用以防止放射性物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境。
    在核電廠運(yùn)行中,要以高可靠性保證四道屏障的完整性。
    (3)質(zhì)量保證
    在核電廠選址、設(shè)計(jì)、制造、建造、調(diào)試、運(yùn)行和退役的每個(gè)階段,都編制有質(zhì)量保證大綱,同時(shí)建有管理、指導(dǎo)和實(shí)施質(zhì)量保證大綱的組織機(jī)構(gòu),在文件控制、設(shè)計(jì)控制、采購(gòu)控制、物項(xiàng)控制、工藝過(guò)程控制、檢查和試驗(yàn)控制、不符合項(xiàng)控制和糾正措施等各個(gè)方面加以嚴(yán)格控制,確保核電廠的高質(zhì)量和安全運(yùn)行。
    (4)人們還采取了許多措施防止外部事件對(duì)核電廠安全的影響,如核電廠的設(shè)計(jì)中考慮了對(duì)地震、洪水、龍卷風(fēng)、火災(zāi)和爆炸及飛機(jī)墜毀等的防護(hù)。
    實(shí)際上核電廠采取的安全措施還有很多,通過(guò)采取這些措施,核電廠保證了良好的運(yùn)行安全記錄。1979年美國(guó)發(fā)生了三哩島核電廠事故,導(dǎo)致了反應(yīng)堆堆芯熔化的嚴(yán)重狀況,但帶給公眾的放射性照射遠(yuǎn)低于一次醫(yī)療X光檢查。而前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電廠,由于在設(shè)計(jì)和運(yùn)行等多方面沒(méi)有很好地貫徹上述的安全措施,1986年發(fā)生的核電廠事故導(dǎo)致了比較嚴(yán)重的后果。即使如此,核電廠帶給人類的風(fēng)險(xiǎn)仍遠(yuǎn)低于交通、采礦等行業(yè)。
    我國(guó)從發(fā)展核電開始,就采用了與國(guó)際接軌的核安全法規(guī)和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)主要采用了技術(shù)成熟的壓水堆核電廠,其安全性遠(yuǎn)高于切爾諾貝利型核電廠。