核电站安全吗,会发生核爆炸吗?


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评论(0)|2015-10-24|发布 微星

  由于核电站采用低浓缩的氧化铀,从源头上避免了核爆炸的可能性,核电站严重事故时发生的爆炸,一般为高温化学反应产生的氢气与氧气作用发生的化学爆炸,或蒸汽爆炸,跟原子弹爆炸不一样。

  提到核能,避不开的一个物理概念是“链式反应”。某些原子核可以分裂,并产生巨大的能量,即所谓的核裂变。比如铀235(铀同位素中的一种),只需要用一个中子轻柔地打它一下,它就可以发生分裂,分裂成两个或多个原子核,产生巨大能量。除此之外,本次分裂还会再产生更多个中子,比如两个,这两个中子如果打到了附近的两个铀核,这两个铀核会继续分裂并产生4个中子,接着是81632……产生成级数增加的中子和相应的伴随有大量能量释放的核裂变,这就是链式反应。

  链式反应一经触发,势不可挡。百万分之一秒内,中子倍增的过程可以发生81次,引起2后面跟24个零那么多的铀核发生分裂。这个数目刚好是在广岛爆炸的那颗原子弹中发生分裂的铀核数目,在那个百万分之一秒中,被释放的能量相当于1300TNT

  核弹通过中子的倍增使得整个裂变在极短的时间内发生,但核电厂的反应堆则刚好相反。在反应堆中只有持续的链式反应,而没有倍增过程――在反应堆中,裂变释放23个中子,但平均只有一个中子会打击某个核,触发一次新的裂变,所以反应不会加速。能量以不变的速率释放出来,将水加热,产生蒸汽;蒸汽驱动汽轮机,汽轮机驱动发电机,产生电能――除了燃料不同,核电厂做的事情跟火力发电厂也差不了许多。

  那么,如果反应堆的链式反应失控,会发生什么事情?每个核反应堆都是一颗随时可能爆炸的核弹吗?我们是不是在靠反应堆操作者的警惕来避免那种爆炸呢?

  事实上,核反应堆是不可能像原子弹那样爆炸的。这个结论的原因很简单: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截然不同。从地下挖出来的天然铀含99.3%的铀238和只有0.7%的铀235,而只有后者才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。

 

  世界上发生过的核电站安全事故:


 

美国宾夕法尼亚州三里岛核电站


  1979328日,美国宾夕法尼亚州三里岛核电站制冷系统出现故障,致使核反应堆部分熔化,最终造成美国最严重的一次核泄漏事故,至少15万居民被迫撤离。


前切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸

 

  1986426日,乌克兰切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸,造成30人当场死亡,8吨多强辐射物泄漏。此次核泄漏事故使电站周围6万多平方公里土地受到直接污染,320多万人受到核辐射侵害,造成人类和平利用核能史上最大一次灾难。

 

日本福岛县的福岛第一核电站发生放射性物质泄漏事故


  2011312日,受11日强烈地震影响,日本福岛县的福岛第一核电站发生放射性物质泄漏。

 

  事实上,每一次事故都会摧毁一切核电站安全性技术上的信任,并壮大全球的反核力量。



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