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[工业]关于nippon nuclear reactor目前状况的推测,基于前几天综合信息推测(严禁私自转载) [复制链接]

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离线jianglonggoo
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2011-03-19
— 本帖被 發騷友 从 拆机乐园 移动到本区(2011-12-04) —
本文意在推测当前状况,以平缓不安情绪,基于本论坛宽容度较好,素质较高,故在此开贴,并且由于此版块为拆解专区,算作符合版面要求。
望读者以平和的心态阅读此文,不要发布具有明显倾向的回帖,如果本人分析有误,更请多多包涵。
经指正,文中的确存在多处错误,为了减少错误信息带来的影响,我将尽量修改已知的错误,欢迎大家继续探讨,禁止转载,正是担心错误被错误地放大
补充:1、moomintroll贴出了电站的剖面图,在第三页。 感谢分享

一个完备的核电站一般具有3层外壳,分别是:1、包裹反应堆的安全壳,一般为某种特殊金属制成,这个安全壳承担了阻挡辐射的主要任务,自身强度较高但不是建筑的一部分。2、将乏燃料和反应堆整个包起来的第二层外壳,一般是金属和混凝土等材料复合而成,承担了阻挡乏燃料和第一层未完全挡住的辐射,这一层具有较高的机械强度,本身也算是建筑的一部分。3、建筑外墙,也就是我们看到的电站的最外面,这层主要的目的并不是防护辐射了,而主要是保护内部设备,并且也是为了防止外部可能的意外撞击。

有了这三层外壳,辐射基本被阻挡下来,不会对外界产生影响。因为自己画图功底不深,所以借用别人的图形一下。

注意:这个图有明显的错误,但基于尊重原创的理念,不予修改,请看下方修改后图片。(经沐雨玲珑提醒,这个电站为沸水堆,并非压水堆,所以修改后图片里的热交换器是没有的,核心蒸汽直接推动汽轮机)
图片来源:科学松鼠会 图解幅岛电站故障



显然,图片上所写的“第二层防护”是实际中的第三层外壳——即建筑外墙,而指出的反应堆外壳则是第二层外壳,而最核心的黑色圈是反应堆的安全壳,而图中的管道示意图也存在问题,实际上,反应堆的蒸汽是不能直接被释放出来的,它需要一个热交换器,即修改图中那个黑色的方块,来把反应堆里的热量传递到外面,通过这种密闭的循环,具有强烈放射性的物质基本被束缚到第一层安全壳内,第一层和第二层之间的物质虽然也具有较强的辐射,但是数量少,基本可控,这样的设计最小化辐射的外漏,保障了电站的安全。


在了解了电站的基本运行后,我们来看看Nippon的电站究竟发生了什么,在震后第一时间,控制棒紧急动作,终止了反应堆的核反应,但是也终止了电力输出,因此,核心和乏燃料池缺乏冷却水的循环,作为安全措施,备用的UPS应该立即启动,带动循环水流的泵,随后启动应急的柴油发电机取代UPS(因为UPS电池的电能是有限的)。虽然反应堆停止了,但是少量的反应继续发生,因此循环冷却水需要不停运转数周,才能将反应堆彻底冷却,但是由于强烈的地震,柴油发电机彻底损坏无法启动,在UPS的电池耗尽后,核心和乏燃料池缺乏冷却水,逐渐将水全部蒸发成水蒸汽,并且自身温度持续上升,核心和乏燃料的温度会持续上升,直至将自身熔化,这就将成为一次堆芯熔毁的灾难,这将有可能导致关闭的核心失控而重新反应,届时所有外壳都无法阻挡剧烈的反应,甚至有可能导致一次严重的爆炸。不过庆幸的是,这种情况似乎没有完全发生。


由于在地震后遭遇海啸,似乎1-4号机组的备用柴油发电机都损坏了,5、6号机组共用一个柴油发电机来冷却,结果导致1天左右时间后UPS失去电力,1-4号机组缺乏冷却,而1号机组在地震中直接受损,在失去循环水冷却后很快就因乏燃料池水分蒸发而在高温下水分解产生大量氢气和氧气,这些气体应该被第二层外壳束缚住,但是随后12号产生的氢气爆炸似乎直接炸开了1号机组的第三层外壳(见视频),这里就有一个问题,第二层外壳究竟是否完好,但是根据氢气外泄来看,最好的情况是第二层外壳产生了裂缝,氢气从第二层外壳泄漏,在第二层外壳外爆炸,炸坏了第三层外壳;最坏的情况是第二层外壳内发生了氢气爆炸,这将导致第二层外壳被炸毁,乏燃料池直接暴露,核心存在暴露的危险,而且存在核心冷却管线损坏被炸坏的可能。


在1号机组爆炸后,同1号机组一样缺乏冷却的2-4机组处于岌岌可危的状态,因为反应炉内几乎没有冷却水了,高温高压的水蒸汽和产生的氢气氧气充满着第二层和第一层外壳内,随时可能发生爆炸。这时,电厂采取了释放出高压蒸汽的措施,但是从报道来看,释放蒸汽的过程比较缓慢,因为阀门似乎损坏而很难打开,在几天后4号机组发生了爆炸,按爆炸图像来看,似乎要大于1号,这同时也说明释放蒸汽的措施几乎是无效的。


在4号机组爆炸后,新的措施开始采纳,就是直接向核心浇水,这是一个信号,就是nippon已经认为,第二层外壳基本已经不存在了,因为如果第二层外壳存在,外界洒水是不可能给核心以及乏燃料池降温的,这也就是说,1号和4号的乏燃料池已经暴露,只剩下最后一层安全壳保护核心了,而从事后反馈看,直升飞机洒水有效,说明直接的洒水能够进入到乏燃料池中,这就几乎可以证明,第二层外壳荡然无存了。


今天已经是19号,出于风险的降低和效率的考虑,这几天水车取代了直升飞机进行洒水,应该说,1号和4号机组的情况已经稳定,安全壳爆炸的可能性应该不大,那些冒着生命危险的工作人员的工作,应该是不停向最后一层安全壳内注水,而2-3号机组似乎没有什么太明显的威胁了,备用电源已经接近1-4号机组,如果电力供应恢复,充足的冷却水会在安全壳内循环,从而保证安全壳内燃料的安全,而乏燃料池外漏则是既成事实了,好在乏燃料池的辐射与核心的辐射相比,要小很多。5-6号机组似乎始终处于有效冷却的状态,应该有重启的可能,而1-4号机组应该是永久性报废了。


基于乏燃料池外漏,并且存在可能的堆芯熔毁,1-4号将在未来逐渐被拆除或者永久性封存,5-6也许会经过重启的评估,看看是否有重启的可能,然而灾难业已发生,对于生者,将是更加现实和难以面对的痛苦。
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— (發騷友) 执行 帖内置顶 操作 (2011-03-20 15:04) —
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