日本福岛核电站一号机组事故序列
有关核爆炸的记录
有关核爆炸的记录地震特辑】日本核电站危机大事记(14-15日)14、15日是日本核电危机发生以来最为惊心动魄的两天。
福岛第一核电站3号、2号和4号机组相继发生爆炸、起火。
核电站周边辐射量不断增加。
最让人担心的是，随着风向的改变，辐射开始向其它地区扩散，甚至可能会影响到东京……3月14日，星期一福岛第一核电站13日凌晨2点半左右，福岛第一核电站辐射量超过国家基准线。
基于核灾害对策特别措施法，发布了紧急事态通知。
日本政府13日承认，在大地震中受损的福岛第一核电站2号机组，高温核燃料正在发生“泄漏事故”。
3号机组反应堆面临外部氢气爆炸风险。
前英国政府辐射事务顾问克里斯托弗•巴斯比博士对BBC表示：“尤其令人担心的是福岛核电站三号反应堆。
据我所知，该反应堆现在遇到了麻烦，因为它使用的是一种不同的燃料：它不是铀，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，将使海啸灾难雪上加霜。
”14日上午，日本经济产业省原子能安全保安院召开记者会表示，工作人员仍然在为福岛第一核电站的3号反应堆内注入海水，以起到冷却的作用，并通过放气缓解原子炉内压力。
而1号反应堆原子炉内的压力已经恢复正常，工作人员暂停了注水冷却工作。
当地时间11时01分，3号机组发生氢气爆炸，反应堆所在建筑遭到损坏，但放置反应堆的容器没有损坏。
爆炸造成了11人受伤。
此次爆炸与12日1号机组发生的爆炸一样，是氢气爆炸，但爆炸程度更烈。
日本内阁官房长官枝野幸男称，福岛第一核电站3号反应堆屏蔽壳未遭损坏，屏蔽壳内部压力稳定，再次发生类似爆炸的可能性低。
3号反应堆爆炸后监测到的核辐射水平没有明显变化。
海水注入工作仍在持续。
下午13时25分，2号机组核反应堆丧失冷却机能，冷却水位明显下降，炉内压力上升。
工作人员通过打开放气阀、注水冷却等措施为原子炉降压。
东京电力公司表示，2号机组附近的辐射量等级正在上升，可能是出现了部分堆芯熔化的现象。
下午14日20时，东京电力公司向福岛县政府发出紧急通知，福岛第一核电站2号反应堆燃烧炉内的冷却水已经完全蒸发，燃料棒完全露出水面，反应堆芯处于空烧状态。
日本福岛核电站事故简介与分析
日本福岛核电站事故简介与分析北京时间2011 年3 月11 日13 时46 分，日本发生9.0 级地震并引发高达10 米的强烈海啸，导致东京电力公司下属的福岛核电站一二三号运行机组紧急停运，反应堆控制棒插入，机组进入次临界的停堆状态。
在后续的事故过程当中，因地震的原因，导致其失去场外交流电源，紧接着因海啸的原因导致其内部应急交流电源（柴油发电机组）失效，从而导致反应堆冷却系统的功能全部丧失并引发事故。
一、福岛核电站情况日本福岛核电站为目前世界最大核电站，由福岛一站和福岛二站组成，共10 台机组。
第一核电站有6 台机组，均为沸水堆（BWR）。
地震前，1、2、3 号机正常运行，4、5、6 号机正在大修或停堆检修。
第二核电站有4 台机组，均为沸水堆（BWR），地震前均正常运行。
福岛核电厂采用单层循环沸水堆技术（从上世纪50年代开始逐步发展起来的轻水堆堆型，先后开发了BWR-1至BWR-6和第三代先进沸水堆（ABWR））下图为沸水堆的系统组成示意图。
福岛MARK I（左图）为双层安全壳，内层为钢衬安全壳（梨形），设计压力4bar 左右，容积较小（数千立方米），外层非预应力混凝土安全壳。
钢安全壳由干井和湿井构成，干井中间是压力容器。
湿井为环形结构，里面装了4000吨的水，起过滤放射性物质和抑制安全壳内压力作用。
福岛一站的MARKII（右图）安全壳在MARK I基础上进行了简化设计，内层钢安全壳改为圆锥形，干井直接位于湿井上方，湿井改为圆柱形结构，两者之间通过导管相连。
B．应急冷却系统下图分别为BWR3和BWR4的应急冷却系统示意图。
福岛第一核电厂的沸水堆在设计时并未考虑反应堆堆芯的风险及应对措施，在三里岛和切尔诺贝利事故后，开始关注超设计基准事故和严重事故。
日本政府认为日本的反应堆安全设计可以保证安全，不必要在在法规上进一步的对严重事故再加以要求，主要靠业主自主开展提升安全和降低风险方面的工作。
原子力安全保安院”（NISA）让业主采用PSA手段进行风险研究，并研制事故规程（AM），针对超设计基准事故和严重事故。
日本核电站的核事故分析
日本核电站的核事故分析受3?11大地震影响，日本福岛第一核电站发生了4次爆炸，并伴随发生了放射性物质的泄漏，对日本及其附近海域造成了环境污染。
此次核事故引发了包括我国在内的各国对核设施安全的进一步关注。
事故的概况与性质2011年3月11日以来，由于受大地震和海啸的影响，日本福岛第一核电站的冷却系统失灵，反应堆的压力陡然升高。
在相关人员为反应堆降温过程中，先后发生两次氢气爆炸以及反应堆堆芯熔毁事件。
3月13日，日本官房长官枝野幸男表示，一号反应堆和三号反应堆“很有可能”已经发生了堆芯熔毁。
目前，上述事件造成了核泄漏，所产生的核辐射水平较之往常超标数百倍。
上述事件从性质上看，属于一种核事故。
一般来讲，核事故分为三类：第一类是携载核器件(包括核武器)的载体(如飞机、舰船、火箭、车辆等)发生事故(如起火、爆炸、坠落等)，既未引起核器件的化学爆炸，也未引起核器件爆炸，核器件被完整地回收，环境也未受到放射性污染，也就是说也基本上没有辐射危害。
第二类是核器件或核设施中的化学物质爆炸(包括整装核弹头的化学爆炸)，但未引起核爆炸。
可能引起此类事故的原因有：设备缺陷，突发供电事故，运输事故，核弹头或贮管和运输设备安全性下降或失效，火灾等。
此类事故容易引发对人体、动植物以及环境的核辐射，同时还可能造成非辐射危害，如铍、锂、铅等物质的危害，破坏人体健康(如导致白血病，癌症等)。
第三类是核爆炸，有核能释放并引起核器件(含核武器)爆炸的一切后果，包括光辐射、冲击波、早期核辐射、核电磁辐射和放射性沾染等。
尽管截止到目前为止，尚未发生过核武器爆炸事故，但发生过类似于前苏联切尔诺贝利核电站的核反应堆爆炸事故。
此类事故属特大事故，可对人员和环境造成极其严重和长期的伤害。
在此次日本福岛核电站事故中，核辐射通过水蒸汽和积水外排的方式泄漏出来，这并非核反应堆里的裂变层的放射性释放，也不是核爆炸事故而是化学反应事故，因此属于第二类事故。
事故的原因此次日本福岛核电站发生的核事故除了天灾的原因之外，还暴露出日本核电发展、运行、监管中存在的深层次问题。
日本福岛核事故的反思
日本福岛核事故的反思2011年3月11日，日本福岛第一核电站经历东部海域9.0级大地震后停堆；12日下午，一号机组发生爆炸；3月14日，三号机组发生两次爆炸。
日本原子能安全保安院将其核泄漏事故等级提高至最严重的7级，与切尔诺贝利核电站同级。
但该机构同时指出，由于福岛第一核电站的爆炸是“化学因素”引起，非核爆炸，因此释放的放射性物质要比切尔诺贝利核电站少。
根据相关国际组织和东京电力公司的调查与分析，导致福岛核事件的主要原因有以下几个方面：一是设计的缺陷和建设时对自然灾难引发的风险评估不足20世纪60年代，通用电气（GE）开始生产的加压沸水反应堆采用了马克1型围阻体，并使用了建造容易，尺寸较小、造价较为廉价的设计结构。
这种反应堆称为“马克1型反应堆”。
上世纪80年代后期，通用电气部分内部文件曝光，内容指称马克1型反应堆未经足够测试，存有影响安全的设计瑕疵，导致数家公用事业公司、发电厂经营者曾打算对通用电气提告。
由于当时这种反应堆在核能发电产业和监管官员当中的接受度颇高，最终美国核电厂并没有停产“马克1型反应堆”，而是仅仅进行了针对性的改造，增加了排气系统，以便在过热的状况下也能降压。
通用电气的设计师未考虑极端自然灾害发生时的风险，例如发生超强地震并伴随海啸。
福岛第一核电厂的6座反应堆中，有5座是马克1型反应堆。
在冷却系统出现故障的情况下，马克1型反应堆经不起爆炸和氢气膨胀的带来冲击，最终不幸发生了堆芯熔毁的灾难性事故。
二是核岛设备存在安全隐患东京电力公司最近重新模拟了福岛反应堆冷却系统功能停止后的事故现场。
经分析，该公司确定，当时反应堆外壳结构的温度至少为250℃，远远超过正常运行的温度60℃，而压力也远远超出设计值。
极高的温度和压力值似乎造成了福岛核电站中的环氧树脂密封贯穿件失灵，并导致易燃的氢气泄漏。
通常，环氧树脂或橡胶用在核电站贯穿件密封部分或接口处，在高温、高压作用下，密封部分效用下降，导致氢气泄漏（氢气通过安全壳的贯穿件部分泄漏），从而引发系列爆炸和最终局面失控。
福岛核污染事件时间线路图
福岛核污染事件时间线路图
福岛核污染事件的时间线如下：
- 2011年3月11日：一场9.0级地震及其触发的海啸摧毁了福岛第一核电站的共6个反应堆，导致核泄漏和核污染事件。
- 2011年3月12日：福岛第一核电站的1号反应堆发生氢气爆炸。
- 2011年3月14日：福岛第三核电站2号反应堆发生氢气爆炸。
- 2011年3月15日：WHO（世界卫生组织）发布了针对福岛核事件的核风险评估报告。
- 2011年3月16日：福岛第二核电站4号反应堆发生氢气爆炸。
- 2011年3月17日：福岛第一核电站2号反应堆发生氢气爆炸。
- 2011年3月18日：福岛核电站1号反应堆开始释放放射性物质到大气中，日本政府宣布福岛核事故达到7级，意味着与切尔诺贝利核事故并列为历史上最严重的核事故。
- 2011年3月20日：东京电力公司宣布福岛核事故的情况已经稳定，但仍有一些放射性物质泄漏。
- 2011年4月11日：日本政府将福岛核事故提升为与切尔诺贝利核事故相当的国际核事件等级7级。
- 2013年8月28日：东京电力公司承认有大量的含有高浓度放射性铯的污水泄漏到福岛核电站周围的地下水中。
- 2015年2月24日：日本政府同意支付473亿美元进行核灾难修复工作。
- 2016年7月28日：日本首相安倍晋三参观福岛核电站，宣布东京电力公司需要长期承担核灾难的责任。
- 2018年7月23日：东京电力公司宣布成功清除福岛核电站的熔毁核燃料残渣。
- 2021年7月23日：东京奥运会掀起争议，因为福岛核事故造成的放射性污染问题仍未完全解决。
日本福岛核事件简述
日本福岛核事件简述福岛核事故是2011年3月发生在日本福岛第一核电厂的放射性物质泄漏事故。
福岛核电站位于日本福岛县，占地约350万平方米，1971年1号机组开始运转，截至核事故发生时共有6个机组。
“3.11大地震”引发高达17米的海啸，摧毁了福岛第一核电站的应急电源系统，核电站反应堆冷却系统无法发挥作用，酿成1至3号机组堆芯熔化：反应堆内压力容器中的核燃料棒失去冷却后迅速升至极高温度而熔毁，并从压力容器底部泄漏到外面一层安全壳的底部。
当时处于冷温停运的４号机组躲过一劫。
5号和6号机组因备用电源没有毁于海啸使这两个机组得以幸存。
[5]2011年3月12日，日本经济产业省原子能安全和保安院宣布，受地震影响，福岛第一核电厂的放射性物质泄漏到外部。
[2] 2011年4月12日，日本原子力安全保安院将福岛核事故等级定为核事故最高分级7级（特大事故）与切尔诺贝利核事故同级。
[2]2021年4月13日，日本政府正式决定将福岛第一核电站上百万吨核污染水排入大海。
[6]据报道，日本复兴厅2021年度预算中有关福岛核事故的公关经费大幅提升至20亿日元，是2020年的四倍。
[7]7月，福岛核电站再次发生核废弃物泄漏。
[8]11月，研究表明福岛核事故泄漏物质铯抵达北冰洋后回流至日本。
[9]12月14日，东电启动钻探调查，计划在近海1公里处排放核污水。
[10]12月21日，东京电力公司将向日本原子能规制委员会提出福岛第一核电站核污染水排海计划申请。
[11]2022年7月22日上午（日本当地时间），日本原子能规制委员会正式批准了东京电力公司有关福岛第一核电站事故后的核污染水排海计划。
[12]2023年8月24日13时（日本当地时间），日本福岛第一核电站启动核污染水排海。
日本福岛第一核电站事故源项及后果评价
福岛第一核 电站 （ ６台机组 ）福 岛第二核 电站 （ 、 ４ 台机组 ） 组成 ， 均为沸水堆 。 ２ １ 年 ３月 １ ４ ４ ０１ １１ １：６左右 ， ３ 日本 宫城 县 东
部外 海 发生 里 氏 ９ ０级 地 震 。地 震 发 生 时 ， 岛 ． 福 第一 核 电站 的 １～３号 机 组 正 在 运 行 ， ６号 机 ４
件 ， 出事故后安全壳 内的放射性 源项 ， 计算 综合考虑各种 不确定性 因素 ， 得出较为 保守 的环境释放 源项 。采用美 国 核管理委员会 Ｒ ． Ｇ１４中大气扩散模式 的假设计算 大气弥散 因子 ， 并应 用 ＩＲ １ 出版物 、Ｇ ２ Ｃ Ｐ７ 号 Ｆ Ｒ１ 号报告等资料中
的剂量计算模式及 剂量转换 因子进行 了事故剂量后 果的估算 、 分析 和评价 。
８ｍ ５ Ｋｒ
８ Ｋｒ ７
２ ０ ×ｌ ２ ｏ ｓ
．
１ ８ ×ｌ ４ ｏ ｓ
．
４４ ×ｌ ．６ ｏ ｓ
应的放射性核素堆芯积存量的值来推导福岛第一
收稿 日期 ： ０ １ ４２ ２ １． －０ ０ 作者简 介 ： 王海洋 （９４ ， ，０ ６ １８－）女 ２０ 年毕业 于清华 大学 大学工程 物理专业 ， 学士 ；２０ 年 毕业 于清 华大学核科学 与 ０９
释放 阶段 开始 时间 （ ） 持续时间 （ ） ｈ ｈ
对于严 重 事 故 堆 芯 向安 全 壳 释 放 源 项 的 计
算， 采用了美国核管理委员会 （ Ｒ ） Ｕ Ｅ － ６ Ｎ Ｃ Ｎ Ｒ Ｇ１ ５ ４ 中相关 的假设条件。根据 Ｎ Ｒ Ｇ１６ ， ｕ Ｅ ４５对于轻水 堆核电站 ， 尽管核电站的设计和事故序列不同， 严 重事故的释放过程一般都可以根据各种现象的状 态进行划分。沸水堆在严重事故情况下放射性物 质 释放 的一 般 阶段 及其 相 应 的持续 时间见 表
福岛核电站爆炸事故分析
福岛核电站爆炸事故分析及对我国发展核电的思考1、事故背景北京时间2011年3月11日13时46分在日本本州东海岸附近海域（北纬38.1,东经142.6）发生里氏9.0级地震，震源深度24千米，东京有强烈震感，地震引发大规模海啸，造成重大人员伤亡，并引发日本福岛第一核电站发生核泄漏事故。
1.1日本电力工业概况日本分为1道（北海道）、2府（东京、大阪）、43个县，共46个行政单位，国土37万km2，2004年人口1.27亿。
全国由10个电力公司供电，其中北部为50Hz（北海道、东北和东京），南部为60Hz，由关西60Hz/50Hz变频换流站交换功率。
全国电网最高电压等级1100kV（目前以550kV降压运行），以下依次是500、275、220、187、154、132、66、22、6kV共9级，民用电压为110V。
10个电力公司为北海道、东北、东京、中部、北陆、关西、中国、四国、九州、冲绳。
其中东京电力公司装机容量最大，超过5 000万kW，占全国总装机容量的1/4强，所属东京电力中央研究所(CRIEPI)为日本最大的电力研究所，日本第骨干网架，地理接线和各电力公司供电区域分别如图1、2和3所示。
日本发电所需的能源基本上都依赖从国外进口，1973年第一次石油危机以后，各家电力公司开始减少对石油的依赖程度，致力于发电能源的多元化，日本目前的发电厂也火电为主。
截至2009年底，电网装机容量2.4549亿kW，其中液化天然气（LNG）发电装机容量占25.07%，石油发电装机容量占19.72%，煤炭发电装机容量占15.67%，核电发电装机容量占20.61%，水电发电装机容量占18.93%，其它为地热等新能源发电。
预计从2005年到2014年，日本将新增核电装机容量1437万千瓦合计达6149万千瓦，所占比例将上升到23.4%，核能发电量将从2009年的3723亿kWh增加到2014年的4361亿kWh，所占比例增加到141.3%，如图4和5所示。
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目前福岛核电站发生的爆炸是厂房内氢气爆炸，导致厂房倒塌，压力壳及安全壳还未受到损坏。
Recognizing that information is still not complete due to the destruction of the communicationinfrastructure, producing reports that are conflicting, here is our best understanding of the sequence ofevents at the Fukushima I‐1 power station.
美国核学会的同志们本着严谨求实的态度，把他们目前掌握的关于福岛第一核电站一号机组的事件发生序列罗列在此：
The plant was immediately shut down (scrammed) when the earthquake first hit. The automatic power system worked.
地震发生，核电站停堆，自动供电系统启动。
All external power to the station was lost when the sea water swept away the power lines.
海水冲走供电线路后，失去所有外电源。
Diesel generators started to provide backup electrical power to the plant’s backup cooling system. The backup worked.
柴油发电机为核电站的后备冷却系统供电，后备冷却系统启动。
The diesel generators ceased functioning after approximately one hour due to tsunami induced damage, reportedly to their fuel supply.
海啸发生一小时后，柴油发电机停机，据说是燃料供应被海啸损坏。
An Isolation condenser was used to remove the decay heat from the shutdown reactor.
启用隔离冷凝器从已停堆的反应堆中导出衰变热。
Apparently the plant then experienced a small loss of coolant from the reactor.
反应堆失去少量冷却剂。
Reactor Core Isolation Cooling (RCIC) pumps, which operate on steam from the reactor, were used to replace reactor core water inventory, however, the battery‐supplied control valves lost DC power after the prolonged use.
启用堆芯隔离冷却泵，主要操作反应堆蒸汽，用于更替堆芯冷却剂，但是，在长时间使用后，电池供电控制阀失去直流电源。
DC power from batteries was consumed after approximately 8 hours.
直流电源供应近8个小时。
At that point, the plant experienced a complete blackout (no electric power at all).
此时，核电站进入完全停电状态。
Hours passed as primary water inventory was lost and core degradation occurred (through some combination of zirconium oxidation and clad failure).
若干小时之中，一回路水流失，堆芯出现化学降解，主要是燃料包壳损坏和锆氧化。
Portable diesel generators were delivered to the plant site.
移动柴油发动机运达核电站。
AC power was restored allowing for a different backup pumping system to replace inventory in reactor pressure vessel (RPV).
交流电力系统恢复使用，另一备用泵系统启动，用以更换反应堆压力壳内冷却剂。
Pressure in the containment drywell rose as wetwell became hotter.
随着湿井温度上升，安全壳干井内压力上升（压水堆安全壳包含干井和湿井两部分）。
The Drywell containment was vented to outside reactor building which surrounds the
containment.
安全壳干井泄压，排出气体到包围安全壳的反应堆外部厂房。
Hydrogen produced from zirconium oxidation was vented from the containment into the reactor building.
锆氧化产生的氢气从安全壳被排泄到反应堆厂房中。
Hydrogen in reactor building exploded causing it to collapse around the containment.
氢气爆炸导致反应堆厂房在安全壳的附近倒塌。
The containment around the reactor and RPV were reported to be intact.
据报道，反应堆安全壳及压力壳完好无损。
The decision was made to inject seawater into the RPV to continue to the cooling process, another backup system that was designed into the plant from inception.
目前，决定往压力壳注入海水继续进行冷却。
这是核电站最初安全设计中的另一备用系统。
Radioactivity releases from operator initiated venting appear to be decreasing. 操纵员启用泄压后的放射性泄漏开始减少。