核电站出事故后,为何不能用海水冷却?大海之大仍不够稀释一个小小的核电站?
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以福岛事故为例,在事故报告中提到,在事故发生后,场外电源失去,柴油发电机进水,靠机组的蓄电池仅能维持余热排出系统运行两小时,此时操作员曾想采用海水倒灌入堆芯的方法来冷却堆芯,但东电公司认为采用这种方法会将反应堆彻底报废,抱有侥幸心理,试图通过操作保证核安全,因此错过了避免事故的最佳时机。
由上述例子可见,在事故发生后采用海水倒灌的方法冷却,简单粗暴却有效,但一般只有在迫不得已的情况下才会采用。
核电厂大多建在海边,一方面是方便取水,另一方面是将海水作为三回路的最终热阱,在事故下直接用海水冷却并不在考虑中。海水中有大量的离子,对堆芯结构材料的腐蚀很严重,所以一般核电厂都需要使用除盐水;海水中还有很多微生物和藻类,附着在管道上也会堵塞管道,比如核电厂取水口每次大修都需要清除海藻。所以说,海水倒灌意味着即使堆本体得以保全,反应堆也报废了,对业主而言,损失太大了。
还需要说明的是,海水倒灌的目的就是为了保证堆本体的安全,防止放射性物质泄露到环境中。堆内的海水肯定会有反射性,但只要不排到环境中,对环境的影响还是可控的,不能用堆芯熔毁、放射性泄露到海洋中同等看待。
对于题主所说“大海稀释放射性”的问题,我是这么认为的:首先,核电厂产生的放射性物质有很多长寿命核素,半衰期可能长达百万年,对环境的影响是长期的;第二,放射性物质在海洋中的扩散并不是随机自由扩散,而是随洋流扩散,洋流造就海洋生物的聚集和迁徙,放射性在海洋生物体内富集;而洋流带来鱼群,也带来了人类社会的繁荣,洋流的流经地带也都是人类聚居地,可以说,洋流可以将放射性带到人类社会,而非稀释。
前言:
我的回答在结尾贴了那么多可靠来源居然那么多人完全看不懂?
这些人谩骂和举报我的回答之前,为何不看看国际原子能机构的最终报告,如果觉得太长,可以先看“重返危机现场福岛篇”的视频,毕竟认知能力在差也能轻易看懂。
正文:
虽说核电站靠近海边,但是远水救不了近火,因为福岛核电站设计上就没有考虑过用海水冷却。
以知乎的政治正确“福岛核电站因为不愿意用海水引发了核危机“为例。
首先从逻辑上分析,这个观点如果是真的,这种重大丑闻,国外居然完全没有相关报道,关于福岛的wiki百科甚至是百度百科,都完全没有类似的消息,事后的无论日本方面的事故报告和国际原子能机构的最终报告,以及中国,美国公布的福岛核事故报告,也都一致完全没有提及。
我很好奇居然没有人会觉得奇怪,而回答高赞答案里面有个拍脑袋的里面的"海水倒灌"论:
在政治正确人士眼里,只要智商能上60,然后简单的“打开阀门”,福岛核危机就可以在瞬间“哔”的一下轻易解决。
也令人质疑,因为福岛第一核电站反应堆厂房是密闭钢筋混凝土结构,而且高出海平面10-13米,如何倒灌?
对此,国际原子能机构的最终报告,也许能给出答案:
真相是:3月12日15点30分就已经决定要注入海水,并且做好各种设施和准备,在切换的过程中,仅仅是因为"运气不好",未知原因导致的氢气爆炸造成人员受伤和管线破坏,导致注入海水作业中断,期间有4个小时没有冷却!直到19点才能继续注入海水。
而 3月12日19点在注入海水的过程中,发生了所谓的高管电话阻止事件,事实上并未执行,而且时间上反应堆爆炸毫无关系。而这个时候1号反应堆早就损坏和爆炸了,已经注定要报废了。这个电话只能说明高管担心用海水冷却会产生其他问题,例如矿物质积累之类的,而没可能是因为想继续使用这个反应堆。
结果就是这些捕风捉影的谣言,成为知乎中宗教一样不可动摇政治正确。
根据我对报告的理解还原一下核电站事故的过程(本人核电站盲,可能有错漏的地方):
福岛核电站有非常坚固的钢筋混凝土外壳,而且是完全密封的,外部冷却水源根本无法正常进入。
如果出事,只能用内部的散热系统来冷却,这是高效率系统。然而当这个系统几套供电都失效的时候,日本人还在想:蓄电池还能撑几个小时,应急柴油机一到就没事了!
但是柴油机送到他们才发现完蛋了:接口不对。
这个时候日本人只能用厂房里面的消防系统来冷却,这个消防系统原设计就为了应对火灾,而不是反应堆过热。(在回帖的网友的帮助下,这一段是错误的,我进行了修改)
消防系统通过外部水泵接合器向消防系统注入水源和压力来冷却反应堆,废水通过排水系统流出。因此这个冷却方式效率非常低,而且存在严重问题。
在此之前,因为反应堆长期没有冷却,导致防护壳里面的水位已经降低到燃料棒以下。
当通风系统失效的时候,即使是用水冷却,但是水与反应堆反应产生的氢气会逐渐累积在的某些区域,或者顶部,时间长了,浓度高到一定程度,肯定会发生爆炸,这种氢气爆炸几乎无法避免和用什么介质来冷却关系不大。80年代中期,核子管理委员会官员哈若德·滇顿(Harold Denton)曾断言,一旦发生事故造成燃料棒过热与熔毁后,同类型的马克1型反应堆氢气爆炸的几率高达90%。
只有等这个这个爆炸把封闭的外壳炸开,外部消防车或者消防船,或者泵车,才可以向里面灌水冷却,但是已经为时已晚。
我的最终结论:
1 因为海水里面有大量盐分,会导致管道损坏,蒸发后回有大量腐蚀性沉积物,如果条件允许当然是优先用淡水冷却,而根据报告,1号反应堆一直用淡水冷却,炸了。3号反应堆用海水冷却,一样也炸了。
2 东电高层 为避免反应堆报废而拒绝灌注海水导致核危机的说法完全就是谣言。同时报告中和实际的核电站设计中,根本不存在 简单的“灌注海水”手段,
3 实际上核电设计缺陷,站日本方面应对和管理混乱,缺乏对策,无法应对核危机,才是真正导致核事故的原因。以百年一遇为设计标准,面对千年一遇的自然灾害,自然是要出事故的。
知乎专业人士的超6k的 高赞答案 也有著名的"简单海水倒灌伦"似乎这种拍脑袋的理论已经成为知乎特有的不可置疑,不可思考的政治正确。
福岛第一核电站是不是继续在泄漏?
个人评论:所谓的"现场工程师" 好厉害,15.30分之后海啸才过来突破核电站防波提,淹没核电站地表,核电站冷却还没断电。他们就能立即建议 用海水淹没核电站,到底海啸是不是他们召唤来的呢?
至于回答里面有人这样说:
仿佛有点道理似的。
我的答复是:
即使你说的是对的,远在你的想象前,燃料棒就已经露出了水面远超过2小时。
而你完全没搞清楚反应堆故障的过程,光凭借想象就得出结论:
3月11日发生核事故,而3月13日清早3号机的紧急冷却系统已失去功能,5时38分,由于失去电力,无法将冷却液注入反应堆,反应堆因此压力变大,工作人员努力修复电源,降低气压,
"混合氧化燃料棒一度曾经有3米暴露在外,没有被冷却液遮掩。"
7时30分,东电开始准备外释放射性蒸气,7时30分,技工用手工操作,缓缓打开气阀,降低压力容器内的压强。9时20分,顺利完成整个程序。9时25分,开始通过消防泵将含有硼酸的水注入压力容器。
13时12分,由于水位继续降低,压强不断升高,所以决定改使用海水。15时正虽然注入大量海水,反应堆内的水位并没有升高,辐射量反而增加。22时正,水位已稍微升高,但有一只水位计显示出水位现在又停顿持平。当晚,23时30分,水位计显示水位升高至距离燃料棒顶端2米的位置,这是非常严重状况,很可能燃料棒会遭受损坏。
14日1时10分,由于储水池的海水完全罄尽,海水注入作业暂时停止。3时20分,储水池补足海水后,又继续海水注入作业,15日早晨,根据东电资料来源,在3号机与4号机之间某位置,侦测器测量到等效辐射剂量率400毫希沃特每小时
3月14日12时33分,如同先前1号机案例,3号机的建筑物内部也正在累积氢气,有可能发生类似的爆炸。14日上午11时01分,3号机也因同样问题而导致氢气爆炸,造成11人受伤建筑物屋顶及外墙的上半部分被炸毁。
参考资料来源:
知乎上也有非瞎掰性质的福岛核事故科普文
闻岩:福岛核电站事故
福岛核危机wiki百科:
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A6%8F%E5%B2%9B%E7%AC%AC%E4%B8%80%E6%A0%B8%E7%94%B5%E7%AB%99%E4%BA%8B%E6%95%85
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A6%8F%E5%B2%9B%E7%AC%AC%E4%B8%80%E6%A0%B8%E7%94%B5%E7%AB%99%E4%BA%8B%E6%95%85%E5%8F%8D%E5%BA%94%E5%A0%86%E8%AF%A6%E7%BB%86%E7%8A%B6%E5%86%B5
福岛县第一核电站_百度百科
国际原子能机构的福岛核事故最终报告:
https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/SupplementaryMaterials/P1710/Languages/Chinese.pdf
重返危机现场:福岛核灾_哔哩哔哩 (゜-゜)つロ 干杯~-bilibili