关于核电那点事,别被北大教授蒙蔽
球的任何一个地方。
评论:此处混淆了核安全和核安保概念。所谓核安保,指的是预防、探知和应对涉及核材料、核设施、其他放射性物质及相关设施,以及相关活动的擅自接触、未经授权转移、盗窃、蓄意破坏或其他恶意行为。导弹、电磁炮、恐怖袭击、人为破坏均属于核安保领域的问题。
在一个核设施进行核安保设计时,首先要确定"设计基准威胁"。这些设计基准威胁是由有关国家安全部门根据国情分析确定的,核设施根据这些设计基准威胁来设计"实物保护"系统。中国与世界各国一样,一个具体核设施的设计基准威胁和实物保护系统的详细资料都是保密的。
为了防止核武器的滥用,日内瓦公约关于保护国际性武装冲突受难者的附加议定书第15条中规定:"含有危险力量的工程或装置,如堤坝和核发电厂,如果对之攻击可能引起危险力量的释放,从而在平民中造成严重的损失,即使这类物体是军事目标,也不应成为攻击的对象。"
6. 核电站恶性事故究竟有多可怕?
现成的例子有切尔诺贝利和福岛。但是我们的核电站比这两座核电站规模都大,核燃料的燃耗更深,因此发生恶性事故的危害还要大。
做一个简单的计算。国内新规划的核电站都是以500万千瓦为基准,对应热功率约1500万千瓦。燃耗以AP1000为例,为60百万千瓦天/吨铀。假定一年运行300天(低于正常核电运行天数),一年产生1500*300/6000=75吨乏燃料。每吨乏燃料中有60公斤的裂变产物,20公斤的钚,10公斤的铀235,几公斤的其它放射性锕系元素和930公斤的铀238。每吨乏燃料中长寿命和中等寿命放射性元素的量,大约是广岛原子弹的50倍。这种乏燃料放射性过大,无法处理,必须就地存放至少20年。20年内,乏燃料池将累积1500吨乏燃料,对应约10万颗广岛原子弹的放射性废料量!
(感谢LAOson网友,开始每年乏燃料算错了两个量级,20年错了一个量级。)
评论:首先需要说明,500万千瓦基本是一个核电基地的量级(秦山核电基地总装机656.4万千瓦,大亚湾核电基地总装机612万千瓦),这和核电业内惯用的某某核电站几号机组、几期工程概念有所不同。在建的台山核电一期工程将建设两台单机容量175万千瓦的EPR三代核电机组,这是世界上单机容量最大的核电机组。
正因为乏燃料中包含有大量的放射性元素,所以才需要后处理环节。从核电站到后处理厂,乏燃料的运输有一套严密的体系,按照《放射性物品运输安全管理条例》有相关的规定,运输之前需要报批,需对于路线、时间、物品的质量、应急措施等提出非常明确的计划。
切尔诺贝利事故是由于反应堆设计缺陷(石墨堆,没有安全壳)和操作问题,福岛事故的主因在于人祸。
7. 核废料究竟有多不清洁?
对与有害工业废物排放,我们一般要求有害物质不要超过环境的多少多少倍,不对环境造成过大伤害。
放射性物质对环境,对人体都有害。放射性核废料的排放,存放当然也应该有一个标准。这个标准应该是多少呢?根据我们对放射性危害的认识,这个量大致应该不能超过我们承受到的背景放射性辐射大小,即大约每年几个毫西弗(1西弗等于1公斤接受1焦耳放射性能量)。那么乏燃料在反应堆乏燃料池内"冷却"了20年后,能不能达到可以排放或者无害存放的标准呢?当然达不到。那么差多少倍呢?燃耗60百万千瓦天/吨铀的乏燃料,存放20年后,还有几百瓦每吨的放射性,以300瓦计,一年就是300x86400x365=9.5x109焦耳/吨=9.5x106西弗。普通人每年接受放射性剂量的上限是5毫西弗,即0.005西弗,只有上面那个数字的20亿分之一。也就是说,"冷却了"20年之后的乏燃料,放射性仍然是普通人接受极限的20亿倍,也是背景放射性辐射的约50亿倍。
那么,需要多长时间,乏燃料才能冷却到与背景差不多的水平?答案是,地球不会存活到那一天。需要多少时间,才能冷却到比背景高1百万倍的水平?答案是几十万年(不考虑剩余93%铀的放射性)。
主要燃料循环的乏燃料放射性衰减情况。普通热堆的乏燃料衰减是最上面那条黑线。也就是几十万年后,放射性才能降到铀矿石水平(横的虚线)。
上图是主要燃料循环乏燃料放射性毒性衰减情况。这里有一点需要说明:图上用的铀矿石特指加拿大的一种富集度特别高的铀矿石(15%)。纵轴上的1仍然代表背景放射性强度的一百万倍。1000年后,仅仅裂变产物的放射性仍然是背景的1万倍。
评论:目前国际上通行的核燃料循环路线有两种:一种是以美国为代表的"一次通过"开放核燃料循环方式,乏燃料经过冷却、包装后,作为放射性废物直接送到深地质层处置或长期贮存。中国、英国、法国等采取的则是闭式
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