日本核事故最坏的结果.docx
- 文档编号:9099389
- 上传时间:2023-02-03
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:483.19KB
日本核事故最坏的结果.docx
《日本核事故最坏的结果.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《日本核事故最坏的结果.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
日本核事故最坏的结果
以下是一些日本核灾难的资料
总的看来最坏的结果可能是是核燃料钚进入了海洋,导致全球性生态灾难。
日本时间2011年3月11日14时50分,日本本州东海岸附近海域发生9.0级地震,1968年修建位于福岛县大熊町的第一核电站机组自动停止运行,但因用于冷却核反应堆的紧急发电机全部停止运行,不能继续对核反应堆进行冷却,核电厂也因此次地震造成辐射外泄,核电站正门附近的辐射量升至800μsv/小时,为通常微西弗的8倍以上,1号反应堆的中央控制室辐射量是1015μsv/小时,即1.015msv,达到通常微西弗的1000倍。
这在日本国内核电站历史上尚属首次。
核电站运行,核料内发生链式裂变反应,产生许多放射性裂变产物。
这些放射性物质一旦外泄会带来环境灾害。
日本首相菅直人3月11日晚些时候宣布日本进入“原子能紧急状态”。
这是日本首次进入“核紧急状态”。
美国国务卿希拉里·克林顿美国东部时间3月11日表示,美国已派空军紧急空运冷却剂到一个有危险的日本核电站。
这个冷却剂就是用于不让核反应堆全部融化,或延迟其融化。
希拉里说,日本非常依赖核电,他们的工程标准很高,但其中有一个核电站正遭受地震的压力,但他们却没有足够的冷却剂。
美国因此派空军紧急向处在危险中的日本核电站紧急空运冷却剂,但稍后,被日方婉拒使用。
日本当地时间3月12日15时36分,福岛第一核电站传出爆炸声。
核电站随即发生震动,冒出白烟,核电站墙壁和屋顶被炸毁,在其周围地区检测到放射性物质铯137和碘131。
铯137和碘131是由堆芯燃料铀进行核裂变生成的物质,含有铯的芯块熔化温度大约为2800摄氏度,这两种放射性元素的发现意味着至少部分核电站堆芯已发生融化。
碘131一旦被人体吸入,可引发甲状腺疾病;铯137会造成血系统和神经系统损伤,可导致非正常生育甚至绝育。
东京电力公司现场实施维修作业的4名工人受伤,分别为骨折和受擦伤,但意识清醒,未危及生命。
日本官房长官枝野幸男(YukioEdano)在3月12日晚的记者招待会上称,此次爆炸为“厂房墙壁垮塌”,“并非内部的核反应堆安全壳发生爆炸”。
爆炸原因可能是反应堆堆芯产生的水蒸气外泄至容器外,水蒸气和燃料包壳反应产生的氢气和建筑物内的氧气发生剧烈反应,但1号机组安置反应堆的容器本身并未在爆炸中损坏。
3月12日晚,东京电力公司向1号机组反应堆注入海水降温。
当日,日本已经转移了居住在福岛核电站周围21万民众,日本警方已将福岛核电站附近居民的疏散半径扩大到20公里。
12日22时,据福岛县灾害对策总部的最新统计,福岛县双叶町确诊遭受核辐射者已上升到190人,受辐射的具体人数仍有待进一步确认。
东京电力公司为防止核反应堆安全壳内的压力上升导致破损,从12日凌晨起着手向外排放内部蒸气,并于下午2点多获成功。
含有安全壳内放射性物质的蒸气向周边地区排出后,导致附近辐射量一度增加。
日本核泄漏危机随后传出进一步扩大的消息。
日本原子能安全保安院3月13日称,福岛第一核电站目前面临新的问题,该电站第三反应堆紧急冷却系统失灵,可能发生爆炸,急需采取冷却措施。
日本官房长官枝野在3月13日上午的记者会上透露,福岛第一核电站3号机组内氢气正在凝聚,可能出现爆炸危险。
2011年3月14日,日本经济产业省原子能安全和保安院宣布,福岛第一核电站3号机组当地时间11时01分发生氢气爆炸,反应堆所在建筑遭到损坏,但放置反应堆的容器尚未损坏,爆炸所产生的烟雾更接近黑色。
据英国广播公司BBC报道,前英国政府辐射事务顾问巴斯比博士表示,日本核电站的问题极为严重,尤其令人担心的是福岛核电站3号反应堆。
因为该反应堆使用的是一种不同的燃料:
它不光是铀235,而是一种铀钚混合燃料,而钚是极为危险的,因此,一旦这种物质泄漏出来,核辐射范围可达300公里,将使海啸灾难雪上加霜。
钚是世界上毒性第二大的物质。
一片药片大小的钚,足以毒死2亿人,5克的钚足以毒死所有人类。
钚的毒性比砒霜大4.86亿倍,如果泄漏入太平洋,后果难以想象。
福岛核电站位于日本东北部海岸,首都东京以北240公里处,由福岛第一核电站和福岛第二核电站组成,共10台机组。
两座核电站的反应堆与压水反应堆相比,这种反应堆构造更为简单,安全性更高。
本次大地震之前,福岛第一和第二核电站共有7个反应堆处于运转状态,地震发生后全部自动关闭。
福岛核电站使用的均为以普通纯净水作为冷却剂和中子减速剂的老式通用电气单层循环MarkI型沸水反应堆(BoilingWaterReactors)缩写BWR。
冷却水直接引入海水,只有一条冷却回路。
沸水产生的蒸汽用来直接推动涡轮,一旦发生故障,蒸汽里就带有辐射性物质。
铀燃料通过核分裂产生热量的原理是:
大的铀原子分裂成更小的原子,产生热量及中子,中子是构成原子的一种粒子。
当中子撞击另外一个铀原子时,会触发分裂,产生更多的中子并一直持续下去,即为核裂变的链式反应。
核电站产生蒸汽的基本原理是:
反应堆压力容器里主要有燃料棒进行反应发热,控制棒通过吸收中子的多少来控制反应速率,主要原理是控制棒套在燃料棒外,全都套上反应就停止,全都拉起来反应就最大;一回路的介质,一般是水,300°左右,高压保证是液态,流经堆芯把堆芯反应产生的热量带给蒸汽发生器,产生蒸汽同时被冷却,降低几十度,然后回流到堆芯重新加热。
这个流动是需要主泵提供动力。
在福岛电站核反应堆内,炽热的燃料棒需要大量冷却水来进行降温。
当这些水达到沸点后,必须被低温水替代。
在供电中断后,冷却水在高温作用下产生大量氢气,造成堆内压力不断提高,一度曾超过安全值两倍以上。
本次大地震,一回路的水循环停下来,反应堆给水清洁系统,衰变降温系统,反应堆核心隔离冷却系统,备用水冷系统,及紧急核心冷却系统全部失灵。
而究竟哪一个失效或是没有失效现在还不得而知。
可能是主泵失去电源,可能是机械损伤,可能是管路破损太多必须停下来,堆芯的热量带不出来,而可能由于地震控制棒驱动机构故障,如控制棒卡住了或控制机构损坏,控制棒不能完全落下,关闭反应堆,反应就一直在进行,残留的一回路水还在堆芯,一回路水本来就是高压,温度太高保持不了液态,就变成了气态,一回路压力就迅速上升。
这些蒸汽是经过堆芯活化的,按照平时正常运行时候的标准,剂量非常高,排出去是重大污染,但是不排出去一回路就要爆炸,不排出肯定是不行。
2011年2月7日,东京电力公司完成了对于福岛第一核电站1号机组的分析报告,报告称机组已经服役40年,出现了一系列老化的迹象,包括原子炉压力容器的中性子脆化,压力抑制室出现腐蚀,热交换区气体废弃物处理系统出现腐蚀,还为其制定了长期保守运行的方案。
福岛核电站1号机组40年的使用寿命已到,又比原本计划延寿20年,正式退役还需到2031年。
根据安全设定,紧急情况下,如地震海啸,核反应堆会自动停止运行。
但是由于核反应堆仍然在释放大量热量,其冷却系统要继续运作,直到反应堆燃料降温至正常水平为止。
地震发生后,受海啸等影响,冷却系统的应急用柴油发电机全部停止运行,堆芯冷却水位急剧下降,堆芯逐渐露出水面,无法抽水对反应堆进行降温,反应堆容器中的气压也严重超出设计值,核反应堆中的放射性燃料棒不断升温。
一旦冷却水被蒸发完,失去冷却功能后,积聚的热量超过设计极限2200°C导致反应堆包裹核燃料氧化铀的锆锡合金护芯外壳熔毁,放射性核燃料从燃料棒中泄漏,导致灾难性的事故,这是日本的核电站首次发生堆芯熔化。
堆芯熔化(meltdown)是指核反应堆温度上升过高,造成燃料棒熔化并发生破损事故。
失去冷却水后,堆芯水位下降,燃料棒露出水面,燃料中的放射性物质产生的热量无法去除,随后温度持续上升会导致这种情况。
堆芯熔融物可能会把反应堆压力容器烧穿,造成恐怖的核泄漏,这是核电站可能发生的事故中最为严重的事态。
继前苏联的切尔诺贝利核电站事故后,国际原子能机构要求核电站加强核电站的安全防护。
现时的核电站安全防护措施主要有四道:
第一道是核燃料棒本身,能滞留98%以上的裂变产物。
第二道是应急堆芯冷却系统,锆是一种特殊材料可以包容核燃料和裂变产物,极不容易破损。
第三道是核电站都设计了压力容器,即使有放射性物质漏入也在密闭回路内,跑不出去。
最后一道是安全壳,一般用钢筋和水泥铸造成,除非发生严重的爆炸,一般很难被破坏,如果不发生破裂就难以发生核泄漏。
但核电站与外界连通还有一些设施如烟囱等,如果在异常的情况下,排放浓度也可能会增加。
目前核电站区域内辐射剂量仍大大超出正常值。
而日本原子力安全保安院当天根据国际核事故分级表将此次事故评估为“伴有局部影响”的4级INES核紧急状态,如果达到4级,则表示放射性物质小量释放,公众遭受相当于规定限值的辐射影响,同时,核反应堆堆芯和辐射屏障出现显著损坏,并可能出现工作人员遭受致命辐射的情况。
专家认为该机组将难再启动。
原子能安全保安院官员在12日的记者招待会上说:
“可以认为堆芯的燃料正在熔化。
”目前堆芯的具体温度还不明确,但设计能够耐2200度高温的燃料包壳已经熔解。
这表明,自地震发生后核电站反应堆自动关闭约1天以来,放射性物质的扩散仍在持续,核电站事故已经达到了非常严重的状态。
日本原子能资料信息室核燃料循环负责人泽井正子称,福岛第一核电站第一机组应该是发生了堆芯熔化导致厂房损坏。
可能正发生类似1979年美国三里岛和1986年乌克兰切尔诺贝利的史上最严重事故。
考虑到目前福岛县第二核电站的冷却工作仍无法解决,不得不认为这是非常危险的情况。
2011年3月13日,美国核专家,犁头基金会(PloughsaresFund)的西林席翁(JosephCirincine)在接受美国有线电视新闻网(CNN)访问时说:
“如果现在就停止扩大,它将成为有史以来3大核灾难之一。
但如果继续扩大,如果不受控制,反应炉炉芯从部分熔解扩大为完全熔解,将会成为彻底的大灾难。
”
日本东北电力公司2011年3月13日表示,日本世纪强震的重灾区宫城县女川市核电站发生异常,测量到的放射性物质辐射量是正常标准的400倍,日本官方已知会国际原子能机构并宣布,女川核电站进入“初级或最低层级的紧急状态”。
女川市的核电站在地震发生后已自动停止运行。
2011年3月14日,日本共同社报道,位于东京以北120公里的茨城东海核电站,用于冷却的3台柴油发电机,其中两台出现故障,系统目前停止运转,机组“运转停顿”,反应堆要用冷却后备系统维持运作。
这座电站曾在1999年发生过事故。
东京电力公司根据日本政府的指示,正利用消防水泵,直接向发生了燃料熔化的福岛第一核电站1号机组注入海水加硼酸进行冷却和减少核裂变反应。
日本气象局官员表示,日本受损的福岛核电站产生的核辐射云将继续从南部吹向北部,致使核电站北部的居民置身于辐射带上。
风向将是判断福岛核电站泄漏对环境造成破坏的关键因素。
3月13日,由联合国2名危险物质反应专家加盟,9名专家组成的联合国灾害评估和协调小组已抵达日本灾区,该小组将和各国援助队以及日本当局合作,就当地灾情做出评估,协调各救援队的工作。
当日,美国航母编队也到达宫城县附近海域,但出于对核电站泄漏与核辐射的担心,直升机救援行动暂时中止。
日本是现在唯一还在继续发展沸水堆的国家,因为这是他们的自有技术,国家骄傲。
此次爆炸的反应堆是1970年运行,1971年并网发电。
此前,福岛第一和第二核电站也多次发生事故。
其中福岛第一核电站1978年曾经发生临界事故,但是事故一直被隐瞒至2007年才公之于众。
2006年,福岛第一核电站6号机组曾发生放射性物质泄漏事故。
2007年,东京电力公司承认,从1977年起在对下属3家核电站总计199次定期检查中,这家公司曾窜改数据,隐瞒安全隐患。
其中,福岛第一核电站1号机组反应堆主蒸汽管流量计测得的数据曾在1979年至1998年间先后28次被窜改。
放射性物质以波或微粒形式发射出的一种能量叫做核辐射,核爆炸和核事故都有核辐射。
它有α,β和γ三种辐射形式。
α辐射只要用一张纸即能挡住,但吸入体内危害大;β辐射是高速电子,皮肤沾上后烧伤明显;γ(伽马)辐射和x射线相似,能穿透人体和建筑物,危害距离远。
放射性的传播大部分是气象传播,在空气当中传播实际上所有的放射性同位素都叫做气溶胶,是气态的但是小颗粒,这个微粒附着在灰尘上,形成气溶胶状态,空气当中的尘埃是很多的,它是随着这个漂移。
而如果放射性进入水系统那是很危险的,一旦放射性进入地下水,以现在人们的科学技术水平,是难以控制的。
以气溶胶方式的气象传播可分为高架传播和低架传播,所谓高架传播就是这个放射源的地方,也就是泄漏的地方是属于一个上升气流,还是一个下降气流,那就和当地的气象条件有关系,如果说气象压力很低,基本上是叫低架排放,贴着地面跑它不会走得很远。
再一个要看放射源出来以后的能量,如果本身是很热的一团气体,热的气体往上跑,很快的上升到平流层,而像福岛一号堆,它已经冷却了下来,即使有放射性释放,也会是比较温和的排放。
属于一种低价的比较温和的排放,影响的范围有限。
人如果受到的内外辐射剂量较高,会表现出疲劳、恶心、头昏、失眠、呕吐、皮肤发红水肿、干性脱皮和湿性脱皮、起水泡、浑身无力、溃疡、内脏出血、脱发、白血病、腹泻、指甲紫黑、组织坏死等症状,有时还会增加癌症、畸变、遗传性病变发生率,影响几代人的健康。
如果受的辐射剂量很低可能就没有反应或者说一段时间以后才会有所反应。
核辐射作用于人体,会使机体大分子发生畸变,甚至激发体内水分子产生自由基,继而损伤生物分子,导致放射病。
抗辐射食品构建概括地讲应包括:
高蛋白、多种维生素、适度脂肪、营养全面、数量充足。
能量供给要充足。
足够的能量供给有利于提高人体对核辐射的耐受力,降低敏感性,减轻损伤,保护机体。
糖类供给有侧重。
由于人体消化道受损,导致其对各种糖的吸收效果不尽相同,故防治消化道损伤的效果也不同,其中以果糖最佳,葡萄糖次之,而后是蔗糖、糊精等。
脂类含量不宜高。
基于人体受辐射后食欲不振、口味不佳,脂肪的总供给量要适当减少,但需增加植物油所占的比重,其中油酸可促进造血系统再生功能,防治辐射损伤效果最好。
蛋白质要有质量。
要求摄入的蛋白质品质优良,数量充足,以减轻放射损伤,促进机体恢复健康。
无机盐供应宜加量。
在膳食中适量增加无机盐,主要为食盐,可促进人饮水量增加,加速放射性核素随尿液、粪便排出,从而减轻内照射损伤。
维生素数量要确保。
增加维生素供给对防治辐射损伤及伤后恢复均有效,如VK可减少出血,VPP减轻呕吐、恶心,VC使血细胞再生加速等,宜多摄入一些含碘的海带、紫菜,木耳、香菇有一定排毒作用,可多吃一些。
其它多吃卷心菜、胡萝卜、蜂蜜、枸杞等。
对于核辐射的防护,核电站周边更远处的居民不要外出,关闭空调,勿饮用自来水;而且外出时应穿白色长衣或雨衣,还可选购孕妇防辐射套装,戴口罩、帽子、手套、头巾、墨镜,穿靴子,尽量避免暴露皮肤,或用面具或湿毛巾遮挡面部。
尽可能不要过多接触海水,不要饮用海水淡化水,勿食用污染区打捞的海鲜。
每日需要清洗,譬如洗澡,把曾暴露于污染区,附着了放射物质的衣服扔掉,换上干净的衣服,器官或者细胞没有发生病变,都属于轻微的污染。
为防止碘131辐射,可适量服用碘片以中和放射性,注意要在辐射到来之前服用,让碘提前进入体内循环。
服用量成年人推荐为100毫克,儿童和婴儿应酌量减少,但碘过敏或有甲状腺病史者要慎用,不得连续服用超过10日。
适当储存方便干粮、瓶装水,安装带有纳米太空反渗透膜的净水机。
将食品放入密闭容器内或冰箱里。
事先没有封闭的食物应先清洗再放入容器。
着重屏蔽辐射,可利用铅版、钢板或钢筋混凝土厚墙壁阻挡或降低照射强度。
袖珍辐射仪可用于检查是否遭受了核辐射的影响。
日本的核能发电量已占到了全国用电总量的30%左右。
由于目前日本境内55座商业核电站中,有11座紧急关闭停产。
受本次地震影响,日本国内电力供应减少了20%以上。
2011年3月12日当天,日本有500多万户居民电力供应中断。
中国环保部副部长张力军表示,中国沿海城市核安全监测装置已全面启动,监测的结果目前一切正常,福岛第一核电站核泄露对中国尚未造成影响。
洋流气候特征图(红色箭头为洋流方向)
中国气象局台风与海洋预报中心根据最新洋流特征及今明两天的风浪预报分析,日本东部外海海流为偏东至东北流向、浪向。
综合分析核扩散物将随洋流及风浪向东北方向的北太平洋区域移动,对中国沿海无影响。
中国和日本国虽同处于西风带大气环流之中,但由于中国位于日本国的西面,处于西风带系统的上游,并且中间又有日本海、朝鲜半岛、黄海、东海相隔,因此,在以向北太平洋扩散为主的日本核污染物扩散区域距离中国较远,未来3天内暂对中国没有影响。
但东风、东北风及东南季风或可能导致福岛核辐射影响中国大陆,为防患于未然,中国中部、北部地区及沿海城市,如辽宁丹东、大连、沈阳,山东威海、青岛、烟台,天津、北京等地宜早做防辐射装备的适当准备。
核辐射当量剂量毫西弗及可致死辐射量
“当量剂量”是反映各种射线或粒子被吸收后引起的生物效应强弱的辐射量。
其国际标准单位是“西弗”,定义是每千克人体组织吸收1焦耳为1西弗。
西弗是个量很大的单位,因此通常使用毫西弗(msv)、微西弗(μsv)。
1毫西弗=1000微西弗。
对日常工作中不接触辐射性工作的人来说,每年正常的天然辐射,主要是因为空气中的氡辐射,为1000--2000微西弗。
一次小于100微西弗的辐射,对人体无影响。
与放射相关的人员,一年最高辐射量为50000微西弗。
人及生物一次性遭受4000毫西弗会致死。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 日本 事故 最坏 结果