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【科普】 160810聊一聊核安全

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大家好。本来我已经卸载了贴吧客户端很长一段时间了,结果这两天发现我在13年的一个太监了的帖子又被人一记洛阳铲挖了出来。看来大家对这些可能还有点兴趣,那么我就来闲扯几句。楼主做过一段时间二回路设备相关,对核燃料循环并不是很懂,也就不敢妄言太多的事情了。现在做的事情也离核行业越来越远,希望大神能够轻拍。另外之前13年的坟贴,烦请吧务爆破掉。


1楼2016-08-10 19:04回复
    啦啦啦啦


    IP属地:北京来自Android客户端3楼2016-08-10 19:10
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      2025-06-26 00:36:59
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      我是核专业的大学生,非常期待楼主的帖子


      IP属地:安徽来自Android客户端6楼2016-08-10 19:38
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        核专业的学生基本上都会背诵过一个准则,反应堆热工设计准则。这个准则是一切反应堆设计的初始条件,是制定一切反应堆运行规则的出发点。最常见的反应堆是压水堆,大家可以近似理解为一束束棒状原件淹没在水里发热,再由水将这些热量带出去的装置。这个准则是这样的:
        (1)燃料元件芯块的最高温度低于其相应燃耗下的融化温度;
        (2)燃料元件外表面不允许发生沸腾临界。所谓沸腾临界,说白了就是家里烧水的时候水烧开了乃至“烧干了”的那种情况。大家知道,这种情况是很危险的。
        (3)必须保证正常运行工况下燃料元件和堆内构建得到充分的冷却,在事故工况下能提供足够的冷却来排除堆芯余热。保证了这一点,能够杜绝堆芯熔毁等等一系列事故。
        (4)在不发生事故的状况下,不发生流动不稳定性。水和水蒸气的混合物在流动过程中,如果受热,(在反应堆中当然会时时受热),有时候流动就不会像我们平时见到的那样平静,而是会发生震荡、波动等等情况,显然是不利于安全的。
        那么从这个准则我们可以发现,对于反应堆的设计,其他工厂里非常重要的诸如发电效率、经济性都不会优先考虑,对于一个反应堆,第一位的只有两个字,就是安全。


        7楼2016-08-10 19:38
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          楼主你好


          IP属地:广东来自Android客户端8楼2016-08-10 19:45
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            请问我们离聚变发电还有多远?


            来自Android客户端9楼2016-08-10 19:46
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              反应堆的安全措施有很多,涵盖了核电厂设计建造的每一个领域。1942年米国设计的世界上第一座反应堆,装了一根强中子吸收材料的镉棒,可以随时插入堆芯。一旦它插入了堆芯,那么就会吸收大量的中子,阻碍裂变反应的继续进行,从而终止裂变反应,保护反应堆的安全。这是最早的安全设施,这种加入控制棒的方式,也一直沿用至今。今天的控制棒不再是单纯的镉棒了,而是由不锈钢棒和银-铟-镉合金搭配使用的控制方式。控制棒的存在使得反应堆的裂变反应可以随时引入负的反应性,这样就防止了反应堆功率过高的可能。


              11楼2016-08-10 19:48
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                那是因为有人拿核废料说事,你刚好有科普


                来自Android客户端12楼2016-08-10 19:49
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                  2025-06-26 00:30:59
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                  赶上直播了?


                  IP属地:浙江来自Android客户端15楼2016-08-10 19:59
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                    另一种保证反应堆安全的控制方式,是温度控制。大家知道,反应堆说到底是个发热的装置,功率越高,那么温度越高。温度越高,那么中子运动的越剧烈(快),中子能量也越大。但是对于常见的核燃料铀235来说,能够促使它发生裂变反应的中子能量有个范围。太高或者太低的能量都不行。这样我们就需要水,使得中子在和水分子“碰撞”的过程中损失一部分能量,也就是慢化,让中子达到上面说的能量范围,促使铀235发生裂变反应。但是,堆芯功率越高,温度越高,水越接近沸腾,那么水中的气泡就越多,这些气泡的存在,降低了水的慢化的能力,中子得不到充分的慢化,适合裂变反应的中子反而减少了,这样就产生了一个趋势,使得堆芯功率降低。如果堆芯功率太低了,又会重复相反的过程。这样一来,温度变化就会使得堆芯功率过高的时候自动功率下降,反之则上升,而不需要人为的干预。这种不需要人的干预而是反应堆自己能够保证知自己的安全的措施,叫做非能动安全性,我们国家的第三代乃至第四代反应堆,基本上都应用了这个理念。


                    16楼2016-08-10 19:59
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                      今天刚看到一个关于核废料斯比的帖子。


                      来自Android客户端18楼2016-08-10 20:02
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                        好前,刚看完核电站的纪录片,就赶上直播了


                        来自Android客户端19楼2016-08-10 20:02
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                          为了保证安全,必须保证放射性产物不会扩散到环境中。在核电厂的事故分级中,只要不造成反应性外泄的事故,都不会成为严重的事故。日本曾经有过反应堆二回路事故,并没有造成放射性产物外泄,但是有两个操作员当场蒸熟了,这次爱知县核事故依然默默无闻;而三哩岛核事故并没有直接造成人员伤亡,但是有放射性产物外泄,成为了足以改变整个核工业发展历程的重大核事故。为了防止放射性产物外泄,一般都有三道防御。第一是用包壳把核燃料包起来,绝大多数放射性产物就都存在包壳里;第二是压力容器,进一步包容溢出的产物;第三是一个巨大的安全壳,把整个反应堆厂房包容在内,不发生极限事故情况下,不会有放射性产物能够离开安全壳。那么对于核电厂外部的民众来说,不发生事故的情况下,要受到多少的辐射呢?见下图


                          21楼2016-08-10 20:30
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                            Sv是辐射剂量的单位,每千克人体组织吸收1焦耳能量的辐射称作一西弗。从上图可以看出来,对于核电厂周边的民众,每年受到的辐射仅仅相当于搂着一个姑娘睡两晚,或者差不多吃一根香蕉,或者仅仅是火电厂的三分之一;而吃香蕉时,人体受到的辐射很多都属于内照射了,也就是说吃一根香蕉对人体造成损害比住一年还要高。而且这个剂量,仅仅是从业者每年剂量限值的五百分之一。但是就算是如此低的剂量,还是有人要散步要用爱发电╮(╯▽╰)╭。而且就算是这样我们在选址的时候还是会尽量远离主城区,让在核电厂工作的蛋疼无比。一般来说废料处理厂的危险性比核电厂还要低,这就是另一个问题了,以后再说。


                            23楼2016-08-10 20:43
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