福岛核电站中的LOCA和熔芯事故
福岛核电站事故内幕
福岛核电站事故内幕福岛第一核电站事故（日语：福島第一原子力発電所事故）是2011年3月11日日本宫城县东方外海发生矩震级规模9.0级大地震后所引起的一次核子事故，福岛第一核电站因此次地震造成有堆芯熔毁危险的事故。
[1]日本内阁官房长官枝野幸男向福岛第一核电站周边10千米内的居民发布紧急避难指示，要求他们紧急疏散，并要求3千米至10千米内居民处于准备状态。
他表示：“因为核反应堆无法进行冷却，为以防万一，希望大家紧急避难。
”接到指示后，福岛县发出通报，紧急疏散辐射半径20千米范围内的居民，撤离规模为14000人左右。
[2][3][4]日本经济产业省原子能安全保安院于3月12日表示，福岛第一核电站正门附近的辐射量是通常的70倍以上，而1号反应堆的中央控制室辐射量已升至通常的1000倍。
这是日本首次确认有放射性物质外泄。
[5]3月13日，3号机貌似也可能发生部分堆芯熔毁。
根据东京电力公司当地时间1pm通讯，发生化学爆炸的1号机注入海水与硼酸，这是为了要冷却与阻止进一步核反应。
由于反应堆安全壳的气压过高，3号机已经排气。
之后，为了要吸取中子，又灌入含有的硼酸的水。
[6]虽然核反应堆安全壳内的气压很高，2号机的水位也比正常低，由于冷却系统仍旧能够将水注入，水位相当稳定[6]。
同日日本核能研究开发机构宣布，依照国际核事件分级表，将福岛事故分级为第四级核事故。
[7]政府官员谈到堆芯熔毁的可能之后，大约170,000–200,000名居民已被疏散至安全地区。
[8][9]而法国则认为问题比日本官方宣称的更严重，是第六级事故。
[10]3月14日上午11点01分，3号机也因同样问题而导致氢气爆炸，相关单位随后发出通报，附近方圆20千米内600多位居民全部室内避难。
[11]3月15日清晨6时10分，2号机组反应堆的控制压力池损坏，而引发爆炸，而4号机组发生氢气爆炸导致了火灾，相关单位随后要求厂房半径20千米范围内所有人撤离，30千米内范围内的人留在家中，并将此区空域发布为无限期区域禁飞令[12][13]。
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。
浅说福岛核事故
核辐射对人体影响
遇到怎么办
尽可能缩短被照射时间 尽可能远离放射源 注意屏蔽，利用铅板、钢板或墙壁挡住或降 低照射强度 当放射性物质释放到大气中形成烟尘通过时， 要及时进入建筑物内，关闭门窗和通风系 统， 避开门窗等屏蔽差的部位隐蔽。
你一定要记住
国际核事故等级
国际核事故按严重程度分为零至7级。最低级别 为1级核事故，最高级别为7级核事故。但是核 事故等级评定往往缺少精密数据评定，往往是 在发生之后通过造成的影响和损失来评估等级 最低影响的3个等级被称为核事件，最高的4个 等级被称为核事故 福岛第一核电站事故被定为4级
核电站的安全措施
燃料芯块核然料放在氧化铀陶瓷芯块中，并使得大部分裂变产物 和气体产物90%以上保存在芯块内。 燃料芯块密封在铅合金制造的包壳中构成核燃料芯棒错合金，具 有足够的强度且在高温下不与水发生反应。 压力管道和容器冷却剂系统将核燃料芯棒封闭在20cm以上的钢质剂系统将核燃料芯棒封闭在20cm以上的钢质耐高压系统中避免放 射性物质泄漏到外界。 反应堆安全壳用预应力钢筋混凝土构筑壁厚近1米，内表面加有钢 衬，可以抗御来自内部或外界的飞出物
妖魔化的核电站
核电站是不是一颗随时都有可能发生爆炸的 原子弹？ 事实上，核反应堆是不可能像原子弹那样 爆炸的
不会爆炸的原因
核反应堆的燃料铀不纯，它们没有能力产生原 子弹式的爆炸。虽然核弹和核反应堆都是以铀为原 料，但两者对纯度的要求完全不同，从地下挖出来 的天然铀含99.3%的铀238和只有0.7%的铀235， 而只有后者是能够发生链式反应的铀。生产核弹时， 你需要付出昂贵的代价去除杂质铀238，要求铀 235的纯度在90%以上，而反应堆中一般只需要稍 微3%左右提纯的铀，正如烈度白酒可以点燃，啤 酒却不能点燃的道理一样，反应堆即使失控，也不 会像原子弹那样爆炸
美国三哩岛核电站事故分析与对策
美国三哩岛核电站事故分析与对策39055207 马喆前言美国三哩岛核泄漏事故是核能史上第一起堆芯熔化事故，也是压水堆型核电站发生的一次最大事故。
1979年3月28日，位于美国宾西法尼亚州的三哩岛核电站的2号堆，发生了核电史上第一次严重事故。
这是由于水泵阀门信号灯故障和操作人员多次误操作所造成的。
反应堆堆芯两次露出水面，使燃料元件破坏和大约三分之二的堆芯熔化。
导致大量惰性气体和放射性碘与其他一些放射性核素进入了安全壳内。
并且由于锆包壳和水发生化学反应，也产生许多氢气，但没有发生爆炸。
因为安全壳的良好密封性和屏蔽作用，这次事故释放到环境中的放射性物质很少。
根据监测调查，对周围80千米的200万居民所带来的总剂量仅为20人·Sv（希沃特），不到这地区居民年本底辐射总剂量的（核设施建设运行之前该地区的辐射剂量水平）1%（这地区的年本底辐射总剂量2400人·Sv），附近居民受到的最大个人剂量不到1毫希沃特，只与作一次X光胸部透视所受的剂量差不多。
三里岛核电站值班的118名工作人员，无一伤亡，只有3人的受照剂量超过季度允许剂量水平。
三哩岛核电站事故描述与分析事故经过简介1979年3月28日，美国都市爱迪生公司设在宾夕法尼亚州哈里斯堡城附近的三哩岛核电站二号动力堆发生了一次严重事故。
事故是由一系列设备故障和操作失误引起的。
当天凌晨4时，反应堆二回路（即用来产生蒸汽推动汽轮机的回路）给水泵发生故障，使蒸汽发生器中的供水量和蒸汽产生量迅速降低，热量带不走。
本应立即投入备用供水系统，但两周前被操作人员违反操作规程给关闭了。
于是，造成一回路（它将反应堆中的热量带出来在热交换器中传给二回路产生蒸汽）水的温度和压力升高。
这时，一回路中的安全装置——减压安全阀自动开启，把一回路中的高压高温水向排放箱排除，以降低堆内压力保证安全。
在正常情况下，当堆内压力下降到正常值时，安全阀会自动关闭，但这次安全阀又恰好失灵，未能关闭，使大量水和中蒸汽不断排出，排放箱容纳不了，从而排放到反应堆大厅里（它在一个巨大的安全壳内）。
日本福岛第一核电站及其事故详解
10 月 26 日: 3 号机 MOX 燃料发电、开始营业运转。 2011 年 (平成 23 年) 3 月 11 日 : 因 2011 年日本东北地方太平洋近海地震的影响造成 1F 所 有的涡轮机及反应堆自动停止，之后亦发生紧急用的柴油发电机故障停止运转。随之发生冷 却水循环系统异常。为释放围阻体压力也将蒸汽排放到大气中，之后发生氢气爆炸、接着建 筑物崩落等事故。详情参照福岛第一核电站事故。
1976 年 4 月 2 日，区域内发生火灾，但没有对外公开。然而内部有人向田原总一朗告发， 才让外界得知。被举报后一个月，东京电力公司承认了这一事故。 1978 年 11 月 2 日三号机发生日本首次的临界事故，不过该事故直到 2007 年 3 月 22 日才被 披露。
1990 年 9 月 9 日，3 号机发生国际核事件分级表中的第二级事故。因主蒸汽隔离阀停止针损 坏，反应炉压力上升，引发“中子束过量”讯号，导致自动停止。
7 月 4 日：1 号机核燃料初始装填。 11 月 17 日：1 号机开始试运转。（翌年 5 月 11 日实施记念式典礼） 1971 年（昭和 46 年）2 月 22 日：提出 5 号机反应堆设置许可申请。 3 月 26 日：1 号机开始营业运转。 8 月 5 日：提出 4 号机反应堆设置许可申请。 9 月 23 日：国家许可 5 号机反应堆设置。 12 月 21 日：提出 6 号机反应堆设置许可申请。 1972 年（昭和 47 年）1 月 13 日：国家许可 4 号机反应堆设置。 12 月 12 日：国家许可 6 号机反应堆设置。 1974 年（昭和 49 年）7 月 18 日：2 号机开始营业运转。 1976 年（昭和 51 年）3 月 22 日：“核电厂周边地域安全确保相关协定”改定为“加上在地 4 町三者协定”。 3 月 27 日：3 号机开始营业运转。 1978 年（昭和 53 年）4 月 18 日：5 号机开始营业运转。 10 月 12 日：4 号机开始营业运转。 1979 年（昭和 54 年）10 月 24 日：6 号机开始营业运转。 2000 年（平成 12 年）1 月 7 日：向县知事报告 3 号机实施预定 MOX 燃料装载任务延期。 2001 年（平成 13 年）2 月 26 日：当时福岛县知事佐藤荣佐久对于 3 号机 MOX 燃料计划、 当面表明许可进行。 2002 年（平成 14 年）8 月 29 日：核能安全保安院检查东京电力核能发电厂・公布补修作业 处理不适当。 10 月 25 日：经济产业省提出东京电力 1 号机反应堆围阻体泄漏率试验报告书造假。进一步、 1 号机接受为期 1 年运转停止处分。 2003 年（平成 15 年）4 月 15 日：因有定期检查时段重叠之因素，所以停止东京电力所有 的运转中之核电厂反应堆运转。 7 月 10 日：当时福岛县知事佐藤荣佐久允许 6 号机再开始运转。 2005 年（平成 17 年）7 月 30 日：1 号机再开始运转。 2006 年（平成 18 年）12 月 5 日：发生 1 号机复水器海水出入口温度测定资料报告书被篡 改。 2007 年 (平成 19 年) 7 月 24 日：由于 2007 年新潟县中越冲地震柏崎刈羽核电厂遭到一些事 故，日本共产党福岛县委员会、同县议会议员团、为确保核电厂安全性以福岛县连络会之名 义连名要求东京电力提出“福岛核电厂 10 基耐震安全性总检查报告书”。 2010 年（平成 22 年）2 月 16 日：福岛县知事 2 月开例行性县议会，东京电力向福岛县议 会申请“福岛第 1 核电厂 3 号机 MOX 燃料实施计划”，议会表明有条件的接受其计划。同知 事在去年县议会对这计划也检讨再开“能源政策检讨会”，因推行核燃料再利用为国家方针。 亦谈及玄海核电厂使用 MOX 燃料开始发电等之议题，也谈及接受其计划。 9 月 18 日: 3 号机以 MOX 燃料发电、开始试运转。
福岛核事故介绍及经验反馈
中国军转民60福岛核事故介绍及经验反馈■ 吴勇摘要：核事故对人类影响深远，一度“谈核色变”。
利用核能是人类文明发展史的里程碑，不能因核事故放弃和平利用核能。
前苏联切尔诺贝利核事故后，福岛核电站加盖安全壳厂房，美国三里岛核事故发生后，人们认识到将核反应燃料抑制在反应堆压力容器或核安全厂房内，是避免大范围核灾难至关重要的举措。
本文简单介绍、分析福岛核事故的发生，在此基础上进行经验反馈，思考在兴建内陆核电时可以进行的优化工作。
关键词：氢爆；堆芯熔毁；福岛七级核事故；内陆核电美国是世界上核电站最多的国家，法国是世界核电站第二多的国家，核电能排到世界上第三名的是日本。
美国的核电标准是ASME；法国经ASME 授权后编制RCC-M，出口核电；日本采买进口美国核电后，极大地缓解了能源紧张，促进经济发展。
以福岛核电站为代表的沸水堆，占据日本核电的半壁江山，然而平稳运行时间长了，忧患意识逐渐淡泊，正常的运维演练也不进行，在天灾到临时，人祸也显露出来了。
一、福岛核电站简介日本国位于亚欧大陆板块、太平洋板块、印度洋板块的交界线上，其中太平洋板块俯冲在亚欧大陆板块下面，俯冲处形成日本海沟，亚欧大陆板块顶起成岛链。
地震频发，台风、海啸肆虐，火山伺机而动，生存条件堪忧，生活所需能源极其短缺，化石能源严重依赖进口。
为缓解能源危机，上世纪70年代初，日本开始发展核电，首先引进英国160MWe 气冷镁诺克斯型商用反应堆，随后压水堆（PWR）和沸水堆（BWR）竞相发展，各占约50%比例，期间也发展先进热中子原型堆（ATR）。
压水堆有主给水、堆芯冷却剂、主蒸汽三个回路，且有钢制安全壳，功率稳定、安全性能优越、造价高。
沸水堆只有一个回路，结构简单、造价便宜、运维方便，尤其是建造周期短，对资源匮乏亟待发展的日本国来说尤为重要，在这种情况下，沸水堆核电站由于其结构简单、造价便宜、维护方便、建造周期短等优点，受到了日本政府的青睐。
尤其是通用电器公司的“Mark1”沸水反应堆，成了日本建设核电站的首选堆型。
福岛核事故的真相是怎样的福岛核事故的影响
福岛核事故的真相是怎样的福岛核事故的影响第一篇：福岛核事故的真相是怎样的福岛核事故的影响福岛核事故的真相是怎样的福岛核事故的影响福岛核事故时间日本福岛核事故时间发生在2011年3月12日。
这一天，日本发生了极端的自然灾害，导致了福岛核电站的设备故障，无法供电，致使反应堆发生裂变，导致核泄漏。
日本时间2011年3月11日下午14时46分，日本境内和海域发生了高达9级的地震，导致日本沿海的11个反应堆停堆。
福岛核电站在这次地震中，中断了电网供电，紧急启动了柴油机组供电。
但是地震结束后的46分中，由于地震引起了巨大的海啸。
据称，海啸的高度达到14米，日本整个东北地区的设施都遭到了破坏。
海水冲进了福岛核电站内，紧急启动的柴油机组被海水浸泡，导致线路故障而停止工作。
此时的福岛核电站只能依靠蓄电池对冷却系统进行供电。
但是蓄电池紧急工作的时间有限，再加上天气恶劣，发电站内的工作人员，无法对反应堆采取紧急补救措施。
在蓄电池电能耗尽之后，冷却系统停止工作，核反应堆急速升温，当天下午15：36分，发电站1号机组的厂房内发生氢气爆炸，爆炸引发了火灾。
在接下来的14日和15日，第3号机组和第4号机组，也发生了氢气爆炸。
这个时候，事故已经达到了一发不可收拾的地步。
而且由于爆炸，对工作人员的现场抢救工作也增加了难度。
部分工作人员冒死进入现场，对火源进行扑灭。
但这个时候，火灾已经造成了核泄漏。
直到3月25日，在多方协作之下，终于建立了第一条淡水通道，开始朝反应堆注水冷却。
4月12日，日本原子力安全保安院将这次事故等级评为7级。
因此，福岛核辐射时间是在2011年3月12日到25日，将近半个月时间。
福岛核事故真相随着福岛核泄漏事件的远去，那些被掩盖的历史真相，也逐渐显露出来。
福岛核事故真相又重新被人们所重视，宣称核安全的谎言，只是地球人自欺欺人而已。
2011年3月，日本发生了福岛核事故，事故等级与乌克兰的切尔诺贝利事件同级。
在11日，日本发生了巨大的地震，由地震引发了海啸，海啸冲垮了福岛核电站的所有防护设施，导致电网供电中断，核反应堆的温度急剧上升，并最终引发了爆炸，导致了核泄漏事件。
日本福岛核电站事故初步分析
0 事故背景2011年3月11日下午，日本东部海域发生里氏9.0级大地震，并引发海啸。
位于日本本州岛东部沿海的福岛第一核电站停堆，且若干机组发生失去冷却事故，3月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。
日本经济产业省原子能安全保安院承认有放射性物质泄漏到大气中，方圆若干公里内的居民被紧急疏散（疏散范围一直在扩大）。
1 日本福岛核电站概况日本福岛第一核电站（福島第一原子力発電所）位于福岛县双叶郡大熊町沿海。
福岛第一核电有6台机组，1号机组439兆瓦，为BWR-3型机组，1970年下半年并网发电，1971年投入商业运行；2号至5号机组为BWR-4型，784兆瓦，1974-1978年投产；6号机组为BWR-5型，1067兆瓦，1979年投产。
六台机组在同一厂址，全是沸水堆，均属于东京电力公司。
（以上叙述看似数据罗列，但是为事故埋下了第一个伏笔：一号机已经运行整40年了，退休正当时。
）图中从右至左依次为1至4号机组，5、6号机组在北侧稍远。
另有福岛第二核电站，这两天爆炸的是福岛第一核电站，与第二核电站无关，不表。
2 沸水堆预备知识考虑到中国大陆上只有压水堆（PWR）和重水堆(CANDU)，（注意是中国大陆，台湾的是沸水堆，台湾在建的龙门电厂是更先进一点的ABWR）,在此简单介绍一下沸水堆（BWR）。
沸水堆和压水堆都属于轻水堆，都是靠H2O做慢化剂和冷却剂。
都是用低浓缩铀做燃料。
目前全球400多台核电机组中，两百多压水堆，近一百台沸水堆。
下图是福岛一号核电站一号机的原理图：沸水堆基本运行过程：来自汽轮机系统的给水（深蓝色的管子）进入反应堆压力容器后，沿堆芯围筒与容器内壁之间的环形空间下降，在喷射泵（白箭头的起点）的作用下进入堆下腔室，再折而向上流过堆芯，受热并部分汽化。
汽水混合物经汽水分离器分离后（汽水分离的过程跟压水堆蒸汽发生器差不多），蒸汽（浅蓝色管道）通往汽轮发电机（几个黄色块分别为高压缸，三个低压缸，发电机，和AP1000一样），做功发电。
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福岛核电站事故分析
堆芯循环泵可用
反应堆产生的蒸汽推动小汽 轮机 ◆蒸汽在湿井中凝结 ◆小汽轮机驱动堆芯循环泵运 行 ◆湿井中的冷却剂被泵驱动进 入反应堆 必须保证的: _电池电量 _湿井温度低于100度
由于没有冷源，堆芯循 环泵没办法一直运行下去
福岛核电站事故分析
福岛核事故中的LOCA和熔芯事故过程
概要
福岛历史及堆形 福岛事故的LOCA过程 福岛事故中的熔芯过程
福岛核电站的历史及堆形
福岛核电站（Fukushinia
Nuclear Power Plant）位于北纬37度25分14 秒，东经141度2分，地处日本福岛 工业区。福岛核电站是目前世界世界 最大的核电站，由福岛一站(daiichi)、 福岛二站(daini)组成，共10台机组 （一站6台，二站4台），均为沸水 堆。
去除安全壳内的能量（只 有水留下）
降压到4bar
释放少量的气溶胶 （碘和 铯~0.1%)
释放惰性气体
释放氢气
气体释放到反应堆维护层 氢气是易燃的
福岛核电站事故分析
反应堆状态
1,2,3 号 机 组 都 发 生 了 堆 芯损坏 由于不同的燃烧和爆炸， 1至 4号 机 组 厂 房 都发生 了损坏 所有机组的反应堆压力容 器通过移动泵注水 至少1号机组的安全壳已 经成功注入 通过继续释放蒸汽到大气 进一步冷却反应堆 接下来只会有少量的裂变 产物会被释放到大气
堆形示意图
1号机组：通用电气设计沸水堆核电站 (439 MW), 1971年投入运行 2-4号机组 ：通用电气设计沸水堆核电站 (760 MW), 1974年投入运行
堆形示意图
厂房
安全壳
沸水堆
压水堆
厂房和安全壳示意图
反应堆维护层 (不锈钢结构) 乏燃料水池
Байду номын сангаас
混凝土反应堆厂房 (二次安全壳)
新蒸汽管线 主给水管线
反应堆堆芯 反应堆压力容器 安全壳 (干井) 安全壳 (湿井) / 浓缩井
福岛核电站事故分析
2011.3.11 14:46 – 地震 9级 ◆日本北方电网崩溃 ◆反应堆主体并未损坏
紧急停堆 ◆铀的裂变释热停止 ◆热量的产生是由于裂变产物的放射性衰 变 • 停堆后 ~6%
福岛周边地理分布
福岛核电站历史
福岛第一和第二核电站此前也多次发生事故。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年才公诸于众。 2005年8月里氏7.2级地震导致福岛县两座核电站中存储核废料的水池部分 池水外溢。 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，这家公司曾篡改数据，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次被篡改。 2008年6月福岛核电站核反应堆5加仑少量放射性冷却水泄漏。官员称这 没有对环境和人员等造成损害。 2011年3月里氏9.0级地震导致福岛县两座核电站反应堆发生故障，其中第 一核电站中一座反应堆震后发生异常导致核蒸汽泄漏。于3月12日发生小 规模爆炸，或因氢气爆炸所致。
3/4堆芯裸露
包壳温度超过1200度
锆水反应发生 Zr + 2H20 →ZrO2 + 2H2 反应放出的热量进一步使堆 芯升温 产生氢气
—1号机组: 300~600kg
—2/3号机组: 300~1000kg 氢气通过湿井进入干井
福岛核电站事故分析
安全壳降压的积极和消极 影响
THANK YOU