核崩溃的工作方式

经过:罗伯特·兰姆(Robert Lamb)

图片库:核崩溃灾难反应堆2位于宾夕法尼亚州三英里岛核电站的前景中。查看更多有关核崩溃灾难的图片。
John S. Zeedick/盖蒂图像

“核崩溃”一词已成为最坏情况的代名词。无论您是在谈论老板在办公室里的象征性崩溃还是涉及2011年诸如事件的真正问题福岛戴维核电站灾难。

确实,由于核电站无法产生广岛风格的核爆炸,因此崩溃的崩溃差不多。在整个人类的原子时代中,已经发生了许多核崩溃,尽管值得庆幸的是,在平民植物上只有四个大规模事件发生。第一次发生在1969年的瑞士朗文斯反应堆。三英里岛事故发生在十年后,随后是1986年俄罗斯的切尔诺贝利灾难,2011年的福岛迪希米斯(Fukushima Daiichi Mess)。

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国际原子能局(IAEA)以零到7的范围对核事件进行排名,从没有安全意义(0级)到重大事故(7级)(例如切尔诺贝利),例如切尔诺贝利,其广泛的健康和环境损害xf187手机版发生。它创造了荒芜的城市和破坏地标大象的脚

有趣的是,IAEA和美国核监管委员会都没有正式承认“核崩溃”一词,但是这些词继续激发了恐惧。在本文中,我们将分解如何核反应堆工作以及如何发生崩溃。

不用担心复杂方程式,因为整个情况最终都归结为热量。反应堆内部适当控制的热量有助于产生动力。另一方面,对控制的热量会导致反应堆本身融化并用危险的辐射污染周围环境。

现在前往下一页,了解健康反应堆内发生的情况。xf187手机版

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在功能性核反应堆内

这是核电站的概述,但走进去看游览看看一个人的工作方式。
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热量使一切有所不同。这是了解健康的关键xf187手机版核反应堆作品以及如何在被妥协的情况下发生崩溃。

首先,让我们看一下基本的燃煤电厂:我们燃烧煤炭以产生热量。这种热使水沸腾成膨胀,加压蒸汽,将蒸汽朝向涡轮机,旋转发电机以产生有价值的火花。

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核电站的运作类似,只有热量来自诱导裂变反应这发生在反应堆中。裂变指材料原子稳步分成两者的时间,释放大量能量和热量衰减热。看,铀和其他放射性元素已经发生自发裂变在没有任何人类帮助的情况下以非常缓慢的速度。在核电站中,操作员人为地刺激或诱导裂变反应,通过用先前的裂变反应中的中子轰击铀填充的燃料棒。这意味着将水烧入蒸汽的热量更多。

当然,您不希望核反应堆内部的温度太高,以免它们损坏反应堆并释放有害辐射。因此,反应器芯内的冷却液(通常是水)也可以调节核燃料棒的温度。

这就像驾驶汽车:您不想过热发动机,因为这可能会损坏它。但是,不同之处在于,您可以关闭车辆并允许其发动机冷却。汽车只会在运行时产生热量,并且可能会在短时间内产生热量。

然而,核反应堆内的放射性材料是另一回事。即使工厂操作员关闭了所有诱导的裂变反应,铀甚至辐射的工具和零件也将继续产生衰减热。他们可以在几分钟之内做到这一点。

在下一页,我们将进入核崩溃。

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在核崩溃中

当我们讨论核崩溃是什么时,谈论核崩溃不是什么也很重要。不是核爆炸。正如1979年的灾难电影《中国综合症》中普及的那样,崩溃也不会燃烧在地球中心。

在核崩溃中,我们面临着一个反应器失控的反应堆,以至于它会因其自身的热量造成损害。通常,这源于损失冷却液事故((loca)。如果冷却液通过反应堆核心减慢或完全停止,温度升高。

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融化的第一件事是燃油棒本身。如果此时植物人员可以恢复冷却液循环,则事故有资格部分核崩溃。1979年的三英里岛事件属于这种分类:1单元反应堆的核心融化,但核心周围的保护套管仍然完好无损。实际上,三英里岛核电植物的2单元反应堆继续在其停用的对应物的阴影下产生动力。

但是,如果没有选中,部分核崩溃可能会恶化总核崩溃。这种情况成为与时间的一场比赛,因为紧急团队试图在保护性套管甚至遏制建筑物本身的层次上融化核心残留物。1986年,俄罗斯团队将切尔诺贝利核电站的反应堆核心的融化残留物赶到了设施的地下室,并用水淹没了水,以冷却材料,然后才能燃烧在封装建筑物中并污染地下水。

2011年3月,日本的福岛Daiichi核设施当强大的地震破坏了为植物的水冷却液泵提供电源的备用发电机时,造成了冷却液事故的损失。随后发生的事件说明了核崩溃期间可能发生的一些其他并发症。

福岛戴奇(Fukushima Daiichi)过热的反应堆(该设施有六个)的辐射开始将水分成氧气和氢。所得的氢爆炸违反了至少三个反应堆的二级遏制结构(或第二级保护层),从而使更多的辐射逸出。随后的爆炸震动了一个震动,以至于它损坏了反应堆的主要遏制结构。

那么,您如何阻止核崩溃发生或变得更糟呢?在下一页上查找。

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如何停止核崩溃

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1986年,用于在切尔诺贝利反应堆上倾倒混凝土和水的高度放射直升机位于乌克兰村庄罗索哈(Rosoha)附近的田野中。
丹尼尔·贝雷胡克(Daniel Berehulak)/盖蒂图像

同样,核崩溃降低了加热,并且对操作冷却液系统的至关重要的需求以控制条件。这福岛戴维灾难提醒我们,即使关闭了所有裂变活动,该系统也至关重要。日本植物在增加地震活动时会​​自动浸入燃料棒,从而有效地阻止了所有裂变反应在10分钟内。但是这些杆仍会产生需要功能性冷却剂系统的衰减热。

这也是为什么高水平放射性废物(例如被辐照或使用的核反应堆燃料)引起了如此关注的原因。这些材料需要数万年才能腐烂到安全的放射性水平。在这段时间的大部分时间里,他们将需要冷却液系统或足够的控制措施。否则,他们将燃烧您放入的任何东西。

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过去的核电但是,植物设计已被证明更容易崩溃。在各自的事故发生时,福岛戴维(Fukushima Daiichi)和三英里岛电厂不仅使用水作为冷却剂,而且还使用水作为一个主持人。主持人降低了快速中子的速度,使其更有可能与裂变燃料组件相撞,并且与不可屈服的燃料组件相撞的可能性较小。换句话说,主持人会增加反应器中裂变发生的可能性。因此,当水从这种反应器的核心排出时,裂变会自动停止。

另一方面,切尔诺贝利将实体石墨作为主持人。如果冷却液排出,主持人会留在后面。因此,切尔诺贝利型反应堆中水的损失实际上可以增加裂变速率。

为了防止损失冷却液事故变成崩溃,植物操作员必须冷却反应堆的核心。这意味着通过过热的燃油棒冲洗更多的冷却液。燃油棒越新,这种冷却时间就越越快。

如果部分崩溃开始发生,杆将暴跌。如果未选中,则俯冲杆将在大型熔融污泥中融化并在反应堆芯的底部池。那种放射性污泥会带来更大的冷却挑战。它不仅是一个质量(与几个独立的杆相反),它的一侧被压在反应堆芯的底部,通过产生的热量稳步燃烧。

在切尔诺贝利的情况下,紧急团队泵入数百吨水中以冷却反应堆芯。接下来,他们将硼,粘土,白云岩,铅和沙子倾倒到燃烧的核心上,以扑灭火灾,并限制放射性颗粒升入大气中。在随后的几个月中,他们将被毁坏的植物包裹在混凝土屏蔽中,通常称为石棺

同样,核电站最终归结为热量产生,其维护取决于对热量的适当调节。如果冷却液系统失败,条件可能会稳步烧毁。

探索下一页上的链接,以了解有关核电的更多信息。

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更多信息

相关文章

更多的链接

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