日本核电事故与核安全.pptx

2011.3绵阳

日本核电事故与核安全

李全伟高级工程师

西南科技大学国防科技学院

核废物与环境安全国防重点学科实验室

北国之春的灾难

全民普及核物理

要电更要核安全

峥嵘初露三里岛

切尔诺贝利恶梦

福岛将走向何方

辐射防护保平安

1

2

3

5

6

北国之春的灾难——级大地震

西南科技大学

北国之春的灾难——15米大海啸

5北国之春的灾难——福岛第一核电站

3月11日13时46分，大地震发生，自动停堆

3月12日14时30分，1号反应堆厂房发生氢气爆炸*3月14日11时01分，3号反应堆厂房发生氢气爆炸 3月15日6时10分，2号反应堆安全壳出现爆炸声

3月15日6时15分，4号反应堆厂房发生爆炸3月15日9时30分，4号反应堆厂房发生火灾

*3月16日5时45分，4号反应堆厂房再次发生火灾

3月16日10时许，3号反应堆再次发生氢气爆炸

北国之春的灾难——系列爆炸与泄漏

北国之春的灾难——系列爆炸与泄漏

5北国之春的灾难——系列爆炸与泄漏

4号機

3号機

北国之春的灾难——辐射难民

北国之春的灾难——辐射难民

速報压力抑制室100℃超

ANN二1一久速報福島第2原発も“異常。

尾村

表江盯福島第一原発

内标

清10km

福島第二原発

Wb考市么身

東北関東(こ大きな被害

福局集

三里岛5级、切尔诺贝利7级、福岛几级?

异常特大事故

偏差事件重大事故

北国之春的灾难——几级事故?

搜狐新闻

实例

实例

核能是从哪里来的呢?

爱因斯坦在1905年提出相对论时指出，物质的质量和能量是同一事

物的两种不同形式，质

量可以消失，但同时会产生能量。两者之间的定量关系是：

E=mc²

全民普及核物理——平均结合能

核聚变核裂变

平均给合能

Fe

核子的平均给合能随质量数的变化

搜集整理

全民普及核物理——质量亏损

当重原子核分裂成较轻的原子核或轻原子核聚合成较重的原子

核时，会发生质量亏损。损失的质量转换成巨大的能量，这就

是核能的本质。

原子核的质量总是小于组成其核内质子与中子质量的总和

当中子撞击一个铀原子核时，铀核吸收一个中

子分裂成两个较轻的原子核，同时发生质能转

换，放出很大的能量，并产生2～3个中子，这

就是举世闻名的铀核裂变反应。

裂变反应释放出巨

大的核能，1千克铀

-235裂变释放出的

能量，相当于2500

吨标准煤燃烧产生

的能量。

全民普及核物理——铀核裂变

14

Sb51

0日

38

28

92

全民普及核物理——链式反应

135

全民普及核物理——中子减速

裂变反应通式：

235U₉₂+¹n₀→A¹F1z₁+A²F2z₂+v¹n₀+能量

裂变产物：

铀-235的热中子裂变方式在40种以上，生成的初

级裂变产物(裂变碎片)在80种以上。

235U+。n=150Cs+33Rb+3。n+瞬发能量约180MeV

裂变产物中存在着200多种放射性同位素，大部

分除了放出β粒子外，还放出x射线。

全民普及核物理——裂变产物

全民普及核物理——放射性

Beta射线

SGamma射线

放射性物质

Leadblock

Photographicplate

Alpha射线

N

Magnet

全民普及核物理——α、β

厚纸张

铝板

铅板

西南科技大学

α射线

β射线γ射线

全民普及核物理——放射性衰变

时间(t)

原子核数(N)

屏蔽层反射层一控制棒

核燃料元件一

堆芯

冷却剂

泵

要电更要核安全——反应堆构成

福岛沸水堆核电站示意图

主要原理：

人工方法控制链式反应使原子核能和平利用的设备。

主要技术：

利用减速剂(慢化剂)将裂变的快中子减速为热中子。

主要组成部分：

堆芯、中子反射层、冷却系统、控制系统。

要电更要核安全——反应堆原理

二氧化铀陶瓷芯块

轻水堆的核燃料组件

核反应堆堆芯

反应堆安全壳

安全壳是

防止放射

性物质逸

入环境的

最后一道

屏障

第一道屏障：燃料元件包壳(cladding)

第二道屏障：一回路压力边界(primarysystemenvelope)

第三道屏障：安全壳(containmant)

要电更要核安全——三道屏障

主冷却剂泵(主泵)是