核电站工作原理

核电站工作原理

核电厂用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处在高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推进汽轮机带着发电机一起旋转，电就源源不停地产生出来，并通过电网送到四面八方。1.1压水堆核电站以压水堆为热源的核电站。它重要由核岛和常规岛构成。压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。在核岛中的系统设备重要有压水堆本体，一回路系统，以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统。常规岛重要包括汽轮机组及二回等系统，其形式与常规火电厂类似。1.2沸水堆核电站以沸水堆为热源的核电站。沸水堆是以沸腾轻水为慢化剂和冷却剂并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的动力堆。沸水堆与压水堆同属轻水堆，都具有构造紧凑、安全可靠、建造费用低和负荷跟随能力强等长处。它们都需使用低富集铀作燃料。沸水堆核电站系统有：主系统（包括反应堆）；蒸汽给水系统；反应堆辅助系统等。1.3重水堆核电站以重水堆为热源的核电站。重水堆是以重水作慢化剂的反应堆，可以直接运用天然铀作为核燃料。重水堆可用轻水或重水作冷却剂，重水堆分压力容器式和压力管式两类。重水堆核电站是发展较早的核电站，有多种类别，但已实现工业规模推广的只有加拿大发展起来的坎杜型压力管式重水堆核电站。1.4快堆核电站由快中子引起链式裂变反应所释放出来的热能转换为电能的核电站。快堆在运行中既消耗裂变材料，又生产新裂变材料，并且所产可多于所耗，能实现核裂变材料的增值。目前，世界上已商业运行的核电站堆型，如压水堆、沸水堆、重水堆、石墨气冷堆等都是非增值堆型，重要运用核裂变燃料，虽然再运用转换出来的钚-239等易裂变材料，它对铀资源的运用率也只有1％—2％，但在快堆中，铀-238原则上都能转换成钚-239而得以使用，但考虑到多种损耗，快堆可将铀资源的运用率提高到60％—70％。1.5气冷堆核电站冷气堆是指用石墨慢化、二氧化碳或氦气冷却的反应堆。用二氧化碳冷却的石墨气冷堆，曾在核电站的发展中占领先地位，但很快就让位于轻水堆，并将逐渐退出反应堆的历史舞台。目前有关气冷堆的研究，越来越集中在用氦气冷却的高温气冷堆上。然而高温气冷堆技术上比较复杂，造价高，一时还难以推广。但它的突出长处仍然吸引着人们去探索。清华大学已经建成10MW高温气冷堆核电站。2.核电站的类型目前世界上大规模建造使用的大型发电厂，重要有如下几类：火力发电厂、核能发电厂、水电站。火力发电厂是使用化石燃料、通过热能转化成机械能发电的。核能发电与一般的火力发电类似，都是产生高温高压蒸汽，在蒸汽轮机中做功。不一样的是核能发电的能量来源是核反应堆，而不是化石燃料。水电站是直接运用河流中水的动能和势能，推进水轮机转动发电的。3.世界上目前建造核电站状况核电自50年代中期问世以来，目前已获得长足的发展。到1999年中期，世界上共有436座发电用核反应堆在运行，总装机容量为350676兆瓦。正在建造的发电反应堆有30座，总装机容量为21642兆瓦。目前世界上有33个国家和地区有核电厂发电，核发电量占世界总发电量的17％，其中有十几种国国家和地区核电发电量超过多种的总发电量的四分之一，有的国家超过70％。据资料估计，到核电厂装机容量将到达388567兆瓦。4.核电站在设计上所采用的安全措施为了保证压水反应堆核电厂的安全，从设计上采用了所能想到的最严密的纵深防御措施。四重屏障：为防止放射性物质外逸设置了四道屏障：裂变产生的放射性物质90％滞留于燃料芯块中；密封的燃料包壳；结实的压力容器和密闭的回路系统；能承受内压的安全壳。多重保护：在出现也许危及设备和人身的状况时，进行正常停堆；因任何原因未能正常停堆时，控制棒自动落入堆内，实行自动紧急停堆；如任何原因控制棒未能插入，高浓度硼酸水自动喷入堆内，实现自动紧急停堆。核电厂在管理方面采用的安全措施核电厂有着严密的质量保证体系，对选址、设计、建造、调试和运行等各个阶段的每一项详细活动均有单项的质量保证大纲。此外，还实行内部和外部监查制度，监督检查质量保证大纲的实行状况和与否起到应有的作用。此外对参与核电厂工作的人员的选择、培训、考核和任命有着严格的规定。领取操纵员执照，然后才能上岗，还要进行定期考核，不合格者将被取消上岗资格。核电厂发生自然灾害时，它能安全停闭在核电厂设计中，一直把安全放在第一位，在设计上考虑了当地也许出现的最严重的地震、海啸、热带风暴、洪水等自然灾害,虽然发生了最严重的自然灾害,反应堆也能安全停闭，不会对当地居民和自然环境导致危害。在核电厂设计中甚至还考虑了厂区附近的堤坝坍塌、飞机坠毁、交通事故和化工厂事故之类的事件，例如一架喷气式飞机在厂区上空坠毁，并且碰巧落到反应堆建筑物上，设计规定这时反应堆还是安全的。核电站的纵深防御措施核电站的设计、建造和运行，采用了纵深防御的原则，从设备上和措施上提供多层次的重叠保护，保证放射性物质能有效地包容起来不发生泄漏。纵深防御包括如下五道防线：·第一道防线：精心设计，精心施工，保证核电站的设备精良。有严格的质量保证系统，建立周密的程序，严格的制度和必要的监督，加强对核电站工作人员的教育和培训，使人人关怀安全，人人注意安全，防止发生故障。·第二道防线：加强运行管理和监督，及时对的处理不正常状况，排除故障。·第三道防线：设计提供的多层次的安全系统和保护系统，防止设备故障和人为差错酿成事故。·第四道防线：启用核电站安全系统，加强事故中的电站管理，防止事故扩大。·第五道防线：厂内外应急响应计划，努力减轻事故对居民的影响。有了以上互相依赖互相支持的各道防线，核电站是非常安全的。核电站废物严格遵照国标，对人民生活不会产生有害影响核电厂的三废治理设施与主体工程同步设计，同步施工，同步投产，其原则是尽量回收，把排放量减至最小，核电厂的固体废物完全不向环境排放，放射性液体废物转化为固体也不排放；像工作人员淋浴水、洗涤水之类的低放射性废水通过处理、检测合格后排放；气体废物通过滞留衰变和吸附，过滤后向高空排放。核电厂废物排放严格遵照国标，而实际排放的放射性物质的量远低于原则规定的容许值。因此，核电厂不会对给人生活和工农业生产带来有害的影响。5.核电站的潜在风险核电站在运行时不能出半点差池。乌克兰的切尔诺贝利核电站的核泄漏事故就是最佳不过的前车之鉴。问题是"人有失手，马有乱蹄"，世界自身不稳定的特性决定了人必然是有失误的时候。我们可以通过诸多努力将这种状况的出现尽量地减少或推迟，不过做到绝对杜绝人为失误是不也许的。混沌学说揭示了世界的复杂性和不确定性。根据混沌学说的基本原理，系统内充斥了对某一事件未来成果具影响力的诸多不可预测和不可认知的原因。我们对所有安全措施的严守都只能是为我们提供一种近似的而非彻底的安全。核电站自身潜在的高危特性是不能容许:作人员有丝毫失误的，这与世界自身的不确定性是严重背离的，因此也就谕示着核电站隐含了不可防止的危险。核物质高强度的放射性对人体和环境的消灭性不用赘论了。核能从经济的角度上讲也并非完全可行。人们不理解的是，建一座核电站相对轻易，拆除它却要花费数倍乃至十数倍于建造的费用。拆除核电站要将整座核电站用特殊的工具切割成一块一块的小砖头，然后一块一块地用特殊仪器检测，未发现具有过量核辐射的才可以运走。若发现其具有超量核辐射的则要按核废料处理。提到核废料，很少有人懂得它处理的难度，这也是导致公众对核电站抱无所谓态度的重要原因。核废料不一样于废电池，统一搜集密闭封存就可以高枕无忧了。核废料中不能被完全用尽的核物质仍具有极强的放射性，且具有残留时间长、毒性剧烈的特点。核废料虽然贮存过百万年，其残留物质中的核辐射剂量仍能超过容许剂量的一千万倍以上，这是一般人难以想象和理解的。比起核电站的运转来，世界自身所具有的不稳定特性，必将给核废料的安全贮存带来难以预测、不可防止的破坏。基于此，许多本来率先建造核电站的国家正在考虑停建缓建核电站。国外某些专家也呼吁人类在对核能的使用上要慎之又慎。由于核技术不仅是用于军事上才会威胁到人类安全，核技术自身就是极度危险的。6.中国的核电站状况到目前，中国有4座核电站11台机组运行。在建也不少。一、秦山核电站（中核）秦山核电站地处浙江省海盐县。一期工程，采用中国CNP300压水堆技术，装机容量1×30万千瓦，设计寿命30年，综合国产化率不小于70%，1985年3月浇灌第一罐核岛底板混凝土（FCD），1991年12月初次并网发电，1994年4月设入商业运行，1995年7月通过国家验收。通过十数年的管理运行实践，实现了周恩来总理提出的“掌握技术、积累经验、培养人才，为中国核电发展打下基础”的目的。二期工程及扩建工程，采用中国CNP650压水堆技术，装机容量2×65万千瓦，设计寿命40年，综合国产化率二期约55%，二扩约70%，1#、2#机组先后于1996年6月和1997年3月动工，通过近8年的建设，两台机组分别于4月、5月投入商业运行，使我国实现了由自主建设小型原型堆核电站到自主建设大型商用核电站的重大跨越，为我国自主设计、建设百万千瓦级核电站奠定了坚实的基础，并将对增进我国核电国产化发展，进而拉动国民经济发展发挥重要作用。扩建工程（3#、4#机组）是在其设计和技术基础上进行改善，4月28日动工，3#机组计划于12月建成投产，4#机组力争年终投产。秦山三期（重水堆）核电站采用加拿大成熟的坎杜6重水堆技术（CANDU6），装机容量2×728兆瓦，设计寿命40年，综合国产化率约55%，参照电厂为韩国月城核电站3号、4号机组。1号机组于11月19日初次并网发电，并于12月31日投入商业运行。2号机组于6月12日初次并网发电，并于7月24日投入商业运行。二、广东大亚湾核电站（中广核）大亚湾核电站是采使用方法国M310压水堆技术，装机容量2×98.4万千瓦，设计寿命40年，综合国产化率局限性10%，1987年8月7日工程正式动工，1994年2月1日和5月6日两台单机容量为984MWe压水堆反应堆机组先后投入商业营运。三、岭澳核电站（中广核）岭澳核电站位于广东大亚湾西海岸大鹏半岛东南侧。一期工程，采用中国CPR1000压水堆技术，装机容量2×99万千瓦，设计寿命40年，综合国产化率约30%，于1997年5月动工建设，1月全面建成投入商业运行，7月16日通过国家竣工验收。二期工程，采用中国改善型CPR1000压水堆技术，装机容量2×100万千瓦，设计寿命40年，1号和2号机组综合国产化率分别超过50%和70%，于12月动工建设，两台机组计划于至建成投入商业运行。三期工程，采用采用中国改善型CPR1000压水堆技术，装机容量2×100万千瓦，设计寿命40年，估计动工建设。四、田湾核电站（中核）位于江苏省连云港市连云区田湾，厂区按4台百万千瓦级核电机组规划，并留有再建2至4台的余地。一期工程，采用俄罗斯AES-91型压水堆技术，装机容量2×106万千瓦，设计寿命40年，综合国产化率约70%。于1999年10月20日正式动工（FCD），单台机组的建设工期为62个月，分别于5月和8月正式投入商运。二期工程3号和4号机组的建设已启动，单机容量均为100万千瓦。三期工程5号和6号机组的建设已启功，采用中国二代加CPR1000核电技术。五、红沿河核电站（中广核）辽宁红沿河核电站位于辽宁省大连市瓦房店东岗镇，地处瓦房店市西端渤海辽东湾东海岸。规划建设6台机组，采用中国改善型CPR1000压水堆技术，单机容量100万千瓦，设计寿命40年，综合国产化率约60%，1号机组于8月正式动工，至建成投入商业运行。目前在建中....六、宁德核电站（中广核）规划建设6台机组，采用采用中国改善型CPR1000压水堆技术，单机容量100万千瓦，设计寿命40年，综合国产化率约75%以上，1#机组于2月FCD，1、2#机组计划于左右建成投入商业运行。七、阳江核电站，经10数年筹办的广东阳江核电项目也有望在年终通过国家核准，这个规划投资达80亿美元、规划建设6台百万千瓦级机组的全国最大核电项目一期工程于正式动工。目前在建中........八、三门核电站7月，位于浙江南部的三门核电站一期工程建设获得国务院同意。这是继中国第一座自行设计、建造的核电站——秦山核电站之后，获准在浙江省境内建设的第二座核电站。三门核电站总占地面积740万立方米，可分别安装6台100万千瓦核电机组。全面建成后，装机总容量将到达1200万千瓦以上，超过三峡电站总装机容量。一期工程总投资250亿元，将首先建设两台目前国内最先进的100万千瓦级压水堆技术机组。三门核电站最快将在前后发挥作用。九、海阳核电站位于山东烟台海阳市东南部海边、总投资达600亿元的海阳核电站首期工程已于年终动工。目前，海阳核电工程前期准备工作已全面完毕，计划首期工程两台机组并网发电。与此同步，该项目的配套工程---抽水蓄能电站工程，也将与核电站一期工程同步动工建设。"两电"工程竣工后，每年将提供600万千瓦电能。据理解，海阳核电站建成后将是中国最大的核能发电项目。海阳核电站项目是通过国家发改委同意、由中国电力投资集团(中电投)控股建设的核电项目。中电投占40%、中国核工业集团占20%、国电集团占20%、山东鲁信控股占10%、华能集团占5%、烟台市电力开发占5%。据理解，由于核电对技术和安全性规定高，此前核电站的建设都是具有军工背景的企业承担。海阳核电站位于海阳市东南部的海边，在海阳市大辛家镇的冷家庄和邻近的董家庄。处在胶东电力负荷中心，地质条件优越，是国内基础条件最佳的核电站址之一。工程分三期实行，一期将建设2台100万千瓦级核电机组。该项目可行性研究汇报显示，海阳核电站的规划容量为600万千瓦级核电机组，并留有扩建余地，总装机容量870万千瓦，发电机组所有投产后，年发电量靠近三峡电站发电量的90%。一期工程投资250亿元，规划建设两台百万千瓦级核电机组。山东乳山核电项目工程总体规划建设六台百万级核电机组，一期工程建设两台百万级核电机组，开始前期工程准备工作，争取在“十二五”末投产发电。国防科工委在1月7日召开的国防科技工业工作会议上透露，中国将动工建设福建宁德、福清和广东阳江三个核电项目。此外，中国台湾省既有3座核电站；在建的1座；拟建的尚有2座。已经投产的台湾省庆山和国盛两座核电站，装机容量分别为2×63.6和2×98.5万千瓦。十、方家山核电站方家山核电工程是秦山一期核电工程的扩建项目，工程规划容量为两台百万千瓦级压水堆核电机组，采用二代改善型压水堆技术，国产化率到达80%以上，估计两台机组分别在和投入商业运行。项目建成后，秦山核电基地将拥有9台核电机组，总容量到达630万千瓦。该项目位于浙江海盐，南临杭州湾，建成后将承接华东区域电网，区位优势相称明显。十一咸宁核电站鄂赣交界处的湖北省通山县，有一座湖北省第二大的水库——富水水库。富水河上的这座水库建成于1964年，蓄洪、发电、浇灌、养殖、航运兼顾，年发电量1.412亿度，坝高45米，顶宽6.4米，坝顶长941米，有8个泄水闸，库面浩浩11万亩，库容量17.64亿立方米，两岸群峰秀丽，库中有无数岛屿，当地人称它为“湖北的千岛湖”。这样一种秀美的地方，还隐藏着我国首个内陆核电项目——湖北咸宁核电厂。11月18日，成都商报记者对这个正进行建设的项目进行了实地探访。进入位于通山县大畈镇大墈村的核电站工地，是一条26公里长的专用大件运送道路——核电公路。公路已建成，目前尚有一座跨湖的大桥正紧张施工中。核电站，就位于大桥连接的湖心岛——狮子岩上。咸宁核电项目于全面启动建设。今年5月15日，核电项目一期常规岛及核电站辅助系统工程总承包等协议一揽子框架协议在武汉签订，中国广东核电集团工程有限企业举行了咸宁分企业及咸宁项目部揭牌典礼。据通山县政府公众信息网公布，至11月4日，主场区场平土石方工程完毕1610万立方米，占总量的76.1%。1、2号核岛到达厂平标高，施工现场按照今年终4台机组到达厂平标高的目的加紧推进。计划今年终所有竣工。咸宁核电项目也标志着中国进入第三代核电发展阶段。它将初次采用非能动型压水堆核电技术，备受中国核电行业关注。该核电技术是目前唯一通过美国核管理委员会最终设计同意的第三代核电技术，是全球核电市场中最安全、最先进的。总投资达600多亿元的咸宁核电项目，其业主是由中广核集团与湖北省能源集团共同设置的湖北核电有限企业（双方分别持股60%和40%，由中广核集团控股）。6月这家企业成立时估计：通过2年的前期准备和5年半的主体工程建设之后，湖北将初次用上核电。规划中一、江西核电站江西省计划投资人民币400亿元建造一座发电能力约为400万千瓦的核电厂。根据规划，核电厂将建于九江市东部、长江南岸的彭泽县境内，该项目将于动工。二、四川重庆争建核电站(-9-18)重庆市将在涪陵建设一座总装机容量为180万千瓦的核电站。而重庆市和四川省均已向国家有关部门提交了核电站的立项汇报，双方都想让内陆首座核电站落户当地区。不过，成果尚未揭晓。重庆市规划中的核电站将选址涪陵区白涛镇重庆建峰化工总厂（原816厂），初步规划总投资200亿元，年发电量达85亿千瓦小时。假如审批手续顺利，将于动工建设，首台机组并网发电，项目业主为中国电力投资集团。来自四川方面的消息也称，建设核电站的优势包括：四川有丰富的铀矿资源；宜宾核燃料厂是我国惟一的核电站燃料组件生产基地；中国核动力研究院、西南电力设计院等科研单位都位于四川；三、湖南核电站湖南省核电发展规划中的核电项目有望完毕"破冰"之旅，目前，省政府已经委托湖南五凌水电开发有限责任企业就核电项目开展前期的研究规划选址等工作，岳阳的华容县和常德的桃源县有望成为规划中的核电站厂址。拟建的核电项目规划装机600万千瓦，一期装机200万千瓦，目前已完毕水文等8个外围专题的协议谈判。估计明年可完毕初步可行性研究工作，上报项目提议书。四、荣成核电站在中国最大的电力企业华能牵头组建下，一种合资能源企业集团已在山东威海选定一座195兆瓦气冷式核电站的建造地点，这将是全球首个投入商业运行的“球床”核反应堆。山东荣成核电站项目规划核电装机规模为400万千瓦，一期工程建设一台20万千瓦示范机组。工程总投资约30亿元。估计有望正式投入运行。附：核电站资料核电站名称；规模；地址；建设/投运时间；承包商/规格秦山核电站（一期）：30万千瓦压水堆浙江省海盐县1985.3／1994.4自主设计／建造／管理／第二代大亚湾核电站：2台98.4万千瓦的压水堆核电机组广东省1987.8／1994.5法国法马通企业／第二代秦山核电站（二期）：2台65万千瓦压水堆核电机组浙江省海盐县1996.6／.41997.3／.5自主设计／建造／管理／第二代秦山（重水堆）核电站（三期）：2台700兆瓦级核电机组浙江省海盐县1998.6／.7加拿大原子能企业／第二代田湾核电站：4台百万千瓦级核电机组江苏省连云港市1999.10动工俄罗斯原子能企业／第二代岭澳核电站（一期）：2台99万千瓦的压水堆核电机组广东省1997.5／.1法国法马通企业／第二代岭澳核电站（二期）：2台百万千瓦级压水堆核电机组广东省12月动工法国法马通企业／第二代三门核电站：6台百万千瓦级核电机组浙江省计划3月动工国际招标确定用第三代核电AP1000技术海阳核电站：6台百万千瓦级核电机组山东省计划9月动工国际招标确定用第三代核电AP1000技术

核电站原理与核电现实状况

核电站是实现核裂变能转变为电能的装置。它与火电站最重要的不一样是蒸汽供应系统。核电站运用核能产生蒸汽的系统称为“核蒸汽供应系统”，这个系统通过核燃料的核裂变能加热外回路的水来产生蒸汽。从原理上讲，核电站实现了核能－热能－电能的能量转换。从设备方面讲，核电站的反应堆和蒸汽发生器起到了相称于火电站的化石燃料和锅炉的作用。

核电站中的能量转换借助于三个回路来实现。反应堆冷却剂在主泵的驱动下进入反应堆，流经堆芯后从反应堆容器的出口管流出，进入蒸汽发生器，然后回到主泵，这就是反应堆冷却剂的循环流程（亦称一回路流程）。在循环流动过程中，反应堆冷却剂从堆芯带走核反应产生的热量，并且在蒸汽发生器中，在实体隔离的条件下将热量传递给二回路的水。二回路水被加热，生成蒸汽，蒸汽再去驱动汽轮机，带动与汽轮机同轴的发电机发电。作功后的乏蒸汽在冷凝器中被海水或河水、湖水冷却水（三回路水）冷凝为水，再补充到蒸汽发生器中。以海水为介质的三回路的作用是把乏蒸汽冷凝为水，同步带走电站的弃热。

反应堆是核电站的心脏，它是使原子核裂变的链式反应可以有控制地持续进行的装置，是运用核能的一种最重要的大型设备。反应堆中有控制棒，它是操纵反应堆、保证其安全的重要部件，它是由能强烈吸取中子的材料制成的，重要材料有硼和镉。

反应堆的类型诸多，根据不一样的原则，可以有多种分类。下面简介三种分类。

“快堆”和“慢堆”（亦称“热堆”）。目前世界上绝大多数反应堆均为热中子反应堆（简称“热堆”或“慢堆”）。“快堆”即“快中子反应堆”，它与“慢堆”的主线区别在于，引起核裂变的“炮弹”是高能的快中子。

“压水堆”和“沸水堆”。在正常运行条件下，压水反应堆内的水由于受到很高的压力，一直处在“液态”。我国已建成的秦山核电站（一期）和大亚湾核电站'>核电站以及正在建设的秦山二期、岭澳和田湾核电站均采用压水堆。沸水反应堆内的水则处在气、液两相的状态。

“轻水堆”和“重水堆”。自然界的氢有三种同位素：氕（1H）、氘（2H）、氚（3H）。一般水中的氢原子是“氕”，这种水我们称为“轻水”；若水中的氢原子是“氘”，则称为“重水”。“轻水堆”和“重水堆”的区别在于反应堆的冷却剂、慢化剂是“轻水”还是“重水”。秦山三期核电工程采用的是重水堆。

发展核电是可持续发展战略的重要构成部分。目前，除燃烧化石燃料和水力发电外，只有核电是现实可行、技术成熟、具有大规模工业应用成功经验的能源。火电、水电、核电是电能生产的三大支柱。核电从其诞生之日起，就显示了强大的生命力。1954年，前苏联建成世界第一座试验核电站，功率为5000千瓦（5MWe）；1957年世界上第一座商用核电站——美国希平港60MWe核电站'>核电站并网发电。目前，世界上有436台运行的核电机组，总装机容量为351718MWe（3月）。法国是核电占总发电量份额最大的国家，到达75％，美国是核电净装机容量最多的国家，有104台核电机组在运行，装机总容量超过100000MWe。人们正在加紧开发运用快中子增殖反应堆发电，把占天然铀99％以上的铀－238同位素运用起来，既有的核燃料资源的运用率就会增长60～70倍。目前的核电站'>核电站都是运用核裂变能发电，假如实现了可控核聚变，人类就可以用氘来发电。1升海水可提取0．03克氘，这些氘通过核聚变能释放相称于300升汽油所提供的能量。到那时，人类能源问题将获得彻底处理。

目前我国大陆上有两个核电站、三台核电机组在运行，它们是秦山核电站（一期）一台30万千瓦压水堆核电机组、大亚湾核电站两台90万千瓦压水堆核电机组。1999年我国核发电量占总发电量的1．15％。“九五”期间，我国有8台机组660万千瓦装机容量的核电工程陆续动工并正在建设。1996年6月2日秦山二期2×60万千瓦压水堆核电工程动工建设，第一台机组计划于6月并网发电，4月第二台机组并网发电。1997年5月15日与大亚湾核电站毗邻的广东岭澳2×100万千瓦压水堆核电工程动工建设，两台机组计划于所有投入商业运行。1998年6月2日秦山三期2×70万千瓦重水堆核电工程动工建设，将于、相继投入运行。1999年10月20日位于江苏连云港市的田湾2×100万千瓦压水堆核电工程动工建设，其机组是由俄罗斯引进的，计划分别于、投入运行。到前后，我国将有近900万千瓦的核电机组运行发电。

秦山核电站（一期）位于杭州湾畔海盐县境内，它是中国核工业第二次创业的典范，是中国人民的骄傲。秦山核电站（一期）的成功建设，结束了祖国大陆无核电的历史，中国从此成为世界上第七个具有自主设计、自主建造、自主调试和自主运行管理核电站'>核电站能力的国家。秦山核电站（一期）于1985年3月浇筑第一罐混凝土，1991年12月15日初次并网发电，至今发电已超过138亿千瓦时，有力地支援了浙江的经济建设。伴随秦山二期、三期工程的建成，到，秦山将有5台共290万千瓦装机容量的核电机组发电。秦山核电站是进行爱国主义教育和核电科普教育的重要阵地，近年来已成为沪杭线上科技旅游的热点之一，每年都接待几万游客。1999年秦山核电企业被中宣部、科技部、教育部、中国科协评为“全国青少年科技教育基地”，被中国科协命名为“全国科普教育基地”。

图解核电站工作与事故原理图

图解核电站工作与事故原理图

防护核辐射知识

1，任何状况下，核电站都不会发生核爆炸。这是由核电站的发电原理决定的。诸多无核国家想运用核电站产生核武器原料，都不可行。

2，核电站产生的是放射性物质的泄露，放射性物质沾染核电站周围的物质，建筑例如混凝土等，这些物质中大部分是不能移动，可以通过划定警戒区的形式防止扩散。一般具有传播性的是粉尘和水蒸气。

3，假如日本的核电站真的爆发大规模的放射性物质泄露，那么整个国际社会都会不遗余力的支持日本用多种手段将核电站封闭，并划定警戒区，就像切尔诺贝利同样。因此放射性粉尘和水蒸气进入大气也不会是长期性。

3，放射性的粉尘和水蒸气在大气中伴随气流传播，可以抵达很远的地方，尤其是进入平流层。当年切尔诺贝利的放射性云层传播到了瑞典，最远到达了公里。这些粉尘和水蒸气剂量不会致命，不过会诱发癌症，基因变异，升值畸形等问题。

4，放射性粉尘和水蒸气落到地面，一般是夹在雨水之中。因此，在下雨天，绝对不要淋雨，尽量防止直接沾染雨水。因此要亲密注意新闻，包括核污染方面的新闻及天气预报。

5，尽量防止裸露的身体表面直接接触放射性粉尘和水蒸气，尤其是体内外互换的口腔和嘴巴。因此在放射性尘土和水蒸气污染期间，多穿衣服出门，戴口罩，尽量减少裸露的身体表面。

6，污染期间，每天回家后尽量洗澡，将沾染道德放射性灰尘等清洗掉。我记得此前有专门防护核辐射的肥皂，能接触到放射性物质的人专用的，但刚刚去淘宝搜了一下，没有发售的。

7，污染期结束后，做一种放射性检查。

核电原理及其发展现

一、什么是核电站？

核电站是运用动力反应堆中进行核裂变反应所产生热能来发电动力设施。目前世界上核电站采用反应堆有压水堆、沸水堆、重水堆、快堆以及高温气冷堆等，但比较广泛使用是压水反应堆，约占核电总装机容量７０％。压水反应堆是以一般水作冷却剂和慢化剂，它是参军用堆基础上发展起来最成熟、最成功动力堆堆型。

二、什么是核能与核裂变？

原子世界上一切物质都由原子构成。原子由带正电原子核和围绕它高速旋转带负电电子构成，原子核由质子和中子构成。

链式核裂变反应中子撞击原子核引起原子核裂变，裂变过程释放出能量，同步又产生了新中子。新产生中子引起新原子核裂变，裂变反应持续不停进行下去，同步不停产生能量。这个过程就是链式核裂变反应。

核能铀－２３５原子核中子轰击下可以发生核裂变并同步放出能量，此外，铀－２３３、钚－２３９等也能产生核裂变反应，核裂变反应放出能量就是核能。

三、压水堆核电站发电原理

核燃料反应堆内发生裂变而产生大量热能，再被高压水把热能带出，蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推进汽轮机带动发电机发电。

一回路反应堆堆芯因核燃料裂变产生巨大热能，由主泵泵入堆芯水被加热成３２７度、１５５个大气压高温高压水，高温高压水流经蒸汽发生器内传热Ｕ型管，管壁将热能传递给Ｕ型管外二回路冷却水，释放热量后又被主泵送回堆芯重新加热再进入蒸汽发生器。水这样不停密闭回路内循环，被称为一回路。

二回路蒸汽发生器Ｕ型管外二回路水受热变成蒸汽，推进汽轮发电机做功，把热能转化为电力；做完功后蒸汽进入冷凝器冷却，凝结成水返回蒸汽发生器，重新加热成蒸汽。这样汽水循环过程，被称为二回路。

三回路三回路使用海水或淡水，它作用是冷凝器中冷却二回路蒸汽使之变回冷凝水。

四、什么是核燃料？

核燃料是可核反应堆中核裂变产生核能材料，是铀矿石开采、初加工、铀转化、铀浓缩，进而加工成核燃料元件。

压水堆核电站用是浓度为３％左右核燃料（铀－２３５）。大亚湾核电站核反应堆内有１５７个核燃料组件，每个组件由１７×１７根燃料棒构成。燃料棒由烧结二氧化铀芯块装入锆合金管中封焊构成。一种燃料组件中有一束控制棒，控制核裂变反应。

五、压水堆核电站三道安全保护屏障

为保障公众和环境不受核电站放射性物质伤害和污染，压水式反应堆设置了三道安全保护屏障，其中有一道屏障是完整，放射性物质就不会泄漏到厂房以外。全世界压水式反应堆均有良好安全纪录。

第一道屏障－－燃料芯块和包壳

燃料芯块是烧结二氧化铀陶瓷基体，核裂变产生放射性物质９８％以上滞留于燃料芯块中，不会释放出来。燃料芯块密封锆合金包壳内，可有效防止裂变产物及放射性物质进入一回路水中。

第二道屏障－－结实压力容器和密闭一回路系统

反应堆堆芯被密封２０厘米厚钢质压力容器内，压力容器和整个一回路循环系统管道和部件是能承受高温高压密封体系，可防止放射性物质泄漏到反应堆厂房中。

第三道屏障－－安全壳

安全壳是由钢筋混凝土浇筑而成，壳壁厚９０厘米，内衬６毫米钢板，建造时运用了预应力张拉技术，提高了混凝土墙强度，可以承受５个大气压压力，保证所有事故状况下都可止放射性物质进入自然界。

目前按国家环境保护总局提供国标，正常辐射剂量０．２５ｍＳｖ／年．人

大亚湾核电站超过十年运行，核电站周围区辐射测量成果０．０１ｍＳｖ／年．人

而人到医院看病需要照Ｘ光透视一次辐射剂量是０．０２ｍＳｖ／次．人

人们乘飞机从北京－欧洲来回一次辐射剂量是０．０４ｍＳｖ／次．人

压水堆核电站有了三道屏障，核电站运行对周围居民辐射影响，远远低于天然辐射。

六、压水式核反应堆与原子弹区别

原子弹由浓度为９０％以上铀－２３５或钚－２３９和复杂精密引爆装置构成。引爆装置使烈性炸药爆炸，将高浓度铀－２３５或钚－２３９迅猛压紧，使它瞬间形成剧烈、不受控制链式裂变反应，巨大能量瞬间释放出来，发生核爆炸。

压水式核反应堆内铀－２３５浓度３％左右，且分散布置，任何状况下都不也许紧聚一起发生核爆炸，反应堆尚有多重安全保护系统，保证它不会失控。

七、压水堆核电站不会发生切尔诺贝利核电站那样事故！

１９８６年４月２６日，前苏联切尔诺贝利核电站因人为持续违反操作规程而导致事故发生，大量放射性物质因没有安全壳包容直接向外泄漏，导致环境严重污染。

这样事故不会压水堆核电站中发生，两者是截然不一样核电站。

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切尔诺贝利核电站基本构造：

RBMK-1000核电机组采用的是前苏联独特设计的大型石墨沸水反应堆，用石墨作慢化剂，石墨砌体直径12米，高7米，重约1700吨，沸腾轻水作冷却剂，轻水在压力管内穿过堆芯而被加热沸腾。堆芯石墨砌体中间孔道内可装1680根燃料管。反应堆是双环路冷却，每个环路与堆芯840根燃料管的平行垂直耐压管相连，堆芯入口处冷却剂温度为270℃进入燃料管道，向上流动，被加热局部沸腾，汇流到一边两个的四个汽包中，汽包中的蒸气直接进入汽轮机厂房，两环路各对一台汽轮发电机组（一堆两机）各发额定功率二分之一的电功率（4号堆供汽给7号和8号汽轮发电机组）。切尔诺贝利核电站RBMK反应堆堆芯堆体构造，与苏式石墨生产堆的构造极为类似从照片中可以看出反应堆厂房只不过是一种一般工厂的大车间，至多只是一种没有门窗的“密封厂房”而已，主线没有“安全壳”。同步反应堆是压力管式，由压力管承压，石墨砌体直径很大，因此也没有压力壳。1986年4月26日发生劫难性事故的是核电站4号机组，该机组建成、投入运行是在1983年12月。1986年4月25日前，它一直稳定运行在额定满功率下，按计划4月25日停堆检修。RBMK石墨沸水堆设计自身存在着安全隐患，是堆设计中留下的缺陷，也是这次事故的内在原因。不安全原因是：1、低功率下堆处在不安全工况，由于这种堆冷却水可沸腾产生空泡，而堆芯设计成有正的空泡反应性系数，即空泡增长，反应性（功率）增长，又导致空泡数增长，堆就会失控非常危险，好在在高功率状况反应性燃料温度系数是负的，在满功率下功率系数是负的、堆是安全的，但在20%满功率运行时，功率系数会变成正值。因此，运行规程中不容许堆在低于700兆瓦热功率下运行；2、冷却剂泵功能扰动或泵气蚀，空泡增长，在正空泡系数的状况下，会放大其效应，燃料通道的损坏会引起局部闪蒸，引入局部正反应性，并会在堆芯中迅速扩展；3、大量的在700℃左右运行的石墨，遇水将起剧烈的化学反应。）

八、核电是经济能源

煤、石油、天然气是重要化工原料，用作燃烧非常可惜。１公斤铀－２３５裂变释放能量相称于２７００吨原则煤燃烧释放能量。一座１００万千瓦火电站一年燃烧原则煤约２３０万吨，而一座１００万千瓦核电站一年消耗核燃料约３０吨。

从２０世纪５０年代以来，欧美等发达国家均建造了大量核电站，其中法国核电站发电量已占该国总发电量８５％，这些国家，核电发电成本已经低于煤电。

九、世界核电发展现实状况

核电自２０世纪５０年代中期问世以来，目前已取长足发展。国际原子能机构（ＩＡＥＡ）记录，截止２００５年９月底，全世界正运行核电机组４４３座（其中轻水堆核电站占８０．５％，重水堆核电站占７．８％；而轻水堆中，压水堆核电站占了６０％），分布３１个国家或区，年发电量占世界总量１６％；此外，正建造核电机组２５座。

目前，核电重要分布北美（美国、加拿大）、东亚（日本、韩国）和欧洲（法国、英国、俄罗斯、德国）等，这８个国家反应堆数量占全世界总和７４％，装机容量则占７９．５％。反应堆拥有量排名前三位美国、法国、日本反应堆总和占全世界４９．４％，装机容量占５６．９％。

核电世界能源构造中起着重要作用，是优化国家或区能源构造、提高能源安全性和经济性重要力量。（附世界部分国家和区核电站一览表）

十、发展核电是保障国家能源安全、调整国家能源构造需要

改革开放以来，我国电力工业从过去严重缺电到目前装机容量和发电量均居世界第二位，火电和水电迅速发展功不可没。，我国一次能源布局很不均衡，煤炭资源重要分布北部，水能资源重要分布中西部，而电力负荷中心重要东南沿海。

长期以来，以煤电为主能源构造，″北煤南运″和″西电东送″能源输送走向，加剧了环境和运送压力；而已探明水电资源所有开发出来，也难以满足社会经济发展需要。，发展核电是优化我国能源构造、调整能源布局、保障我国能源安全、满足社会经济发展对能源需求一种有效选择。

核电产业仅指“核”，也仅指“电”，指与核电站系统设计、设备制造、施工建设、调试营运、核燃料供应等有关产业链条中重要环节构成产业群。核电站建设，可以带动有关产业发展，增进国产化能力提高，更重要是核电设备制造，使装备制造业技术水平有一种明显提高，为国家核能力奠定坚实产业、技术、人才基础。

此外，据国家环境保护总局记录，目前我国因二氧化硫污染产生酸雨危害面积已到达国土总面积３０％，全国年均降水ＰＨ值低于５．６都市区已占全国都市面积７０．６％，我国已成为世界三大酸雨区之一。环境污染必然导致高昂经济成本和环境成本，并对公众健康产生较明显损害。

发展核电这种安全、经济、可靠清洁能源，是保持生态环境，实现经济可持续发展重要途径。

日本核电站爆炸与切尔诺贝利之痛