標籤:核能科技核熔毀

核能外泄又稱為核熔毀,是種發生於核能反應爐故障時,嚴重的後遺症。核能外泄所發出的核能輻射雖遠比核子武器威力與範圍小,但是卻相同能造成一定程度的生物傷亡。

1外泄原因

核能外泄最主要原因,就是核子反應爐核心冷卻系統故障,導致控制輻射的相關設備失常。雖說核能外泄不一定全然包括核子災害,但是已經是已知核能應用上的最大環保隱憂。核泄漏指使用核動力的航海器具(如核動力潛艇或核動力航空母艦等)所發生的災害,不過一般說來是指用來發電的核能電廠發生的核熔毀事件,例如:切爾諾貝利核事故與福島第一核電站事故。

2主要危害

危害人體
放射性物質的衰變中產生電離輻射。它能破壞人體組織里分子和原子
核泄漏

  核泄漏

之間的化學鍵,可能對人體重要的生化結構與功能產生嚴重影響。我們的身體會嘗試修復這些損傷,但是有時損傷過於嚴重或涉及太多組織與臟器,以至於不可能修復。而且,身體在自然修復過程中,也很可能產生錯誤。最容易為輻射所傷的身體部分包括腸胃上皮細胞以及生成血細胞的那些骨髓細胞。
最大的長期健康風險是癌症。通常當體細胞受損或老化到一定程度時,它們會自我消除。當這種自我消除的能力消失時,細胞獲得「永生」,
核泄漏

  核泄漏

可以不受控制地不斷地分裂,這就演化成癌症。我們的機體有許多機制來阻止細胞癌變,並替換受損的組織。然而輻射所帶來的損害可以嚴重攪亂機體中的這些機制,從而讓癌症風險大大提高。此外,如果機體不能很好的修復輻射帶來的對化學鍵的破壞和改變,我們的基因里有可能會產生突變。這些突變不但增高自身的癌症風險,還有可能被傳遞下去,使得輻射的作用在子孫身上展現出來。這些作用包括較小的頭部與腦部、眼部發育缺陷、生長緩慢和嚴重的認知學習缺陷。

3應對防範

一旦出現核泄漏事件,公眾必須做的第一件事是獲取儘可能多的、而且是可信的信息,並了解政府部門的決定、通知。為此,應通過各種手段(電視、廣播、電話等)保持與當地政府的信息溝通,切忌不可輕信謠言或小道信息。
第二件事是按照當地政府的通知,迅速採取必要的自我防護措施。
1.選用就近的建築物進行隱蔽,減少直接的外照射和污染空氣的吸入。關閉門窗和通風設備(包括空調、風扇),當污染的空氣過去后,迅速打開門窗和通風裝置。
2.根據當地政府的安排,有組織、有秩序地撤離現場,以避免或減少來自煙羽或高水平放射性沉積物引起的大劑量照射。
3.當空氣被放射性物質污染時,用簡易方法(如用手帕、毛巾、布料等捂住口鼻)可使吸入放射性物質的劑量減少約90%。可用各種日常服裝,包括帽子、頭巾、雨衣、手套和靴子等對人的體表進行防護。
4.服碘保護。在核泄漏事故已經或可能導致釋放碘的放射性同位素的情況下,將含有非放射性碘的化合物作為一種防護藥物服用,以降低甲狀腺的受照劑量。為了使甲狀腺受照劑量得到最大限度的降低,在攝入放射性碘以前就應該服用穩定碘;否則就應在此後儘快實施這一措施。如果在攝入放射性碘以前6小時內口服穩定碘的話,所提供的防護幾乎是完全的;如果在吸入放射性碘的同時服用穩定碘,防護效率約90%。措施的有效性隨措施的拖延而降低,但在吸入放射性碘數小時內服用穩定碘,甲狀腺吸收的放射性碘仍可降低一半左右。服用穩定碘一般不是單獨採用的一種防護措施,它將與撤離和(或)隱蔽一道進行。對成年人,服用穩定碘的推薦量為100mg碘(最普通的像130mg碘化鉀或170mg碘酸鉀)。對兒童和嬰兒則推薦較小的量。與這樣的服碘劑量有關的危險,對於飲食中明顯缺碘的地區會有所增加。不過,由於食入穩定碘而所產生的瞬時危險或嚴重效應一般都很小。
5.若懷疑身體表面有放射性污染,可採用洗澡和更換衣服來減少放射形成的污染。用水淋浴,並將受污染的衣服、鞋、帽等脫下存放起來,直到以後有時間再進行監測或處理。
6.聽從當地主管部門的安排,決定是否需要控制使用當地的食品和飲水。當食品和飲水中的放射性核素的濃度超過國家標準規定的水平時,應禁止或限制使用這些受污染的食物和飲水。受污染的食品可採取加工、洗滌、去皮等方法去污,也可在低溫下保存,使短壽命的放射性核素自行衰變,以達到可食用的水平。對受污染的水,可用混凝、沉澱、過濾及離子交換等方法消除污染。
· 攜帶收音機:注意隨時攜帶一個用電池的收音機收聽具體指令。關閉並鎖好門窗。
·勿淋雨穿戴帽靴:穿戴帽子、頭巾、眼鏡、雨衣、手套和靴子等,有助於減少體表放射性污染。
·關閉窗戶和通風口:如果要求你撤離,注意保持窗戶和通風口關閉;使用再循環空氣。如果建議你留在室內:關閉空調、換氣扇、鍋爐和其他進風口。
·進入地下室:如果可能,進入地下室或其他地下區域。
·徹底洗澡換衣服:如果你估計自己已經暴露於核輻射中:更換衣服和鞋子。將暴露過的衣物放在塑料袋中。密封塑料袋,放到偏僻處。徹底洗一次澡。
·封好食品:將食品放在密閉容器內或冰箱里。事先沒封的食物應先清洗再放入容器。
·別用電話:如非必要,不要使用電話。
·用鉛板等遮擋:注意屏蔽,利用鉛板、鋼板或牆壁擋住或降低照射強度。
·嚴防死守五官:進入空氣放射性物質污染嚴重的地區時,要對五官嚴防死守,例如用手帕、毛巾、布料等捂住口鼻。

4公約法規

事故分級

國際核能事件分級表

(英文:InternationalNuclearEventScale,INES)是根據核電廠事故對安全的影響作為分類,使傳媒和公眾更易了解的標準。INES由國際原子能機構(IAEA)和經濟合作與發展組織(OECD)的核能機構(NEA)設計,國際原子能總署(IAEA)監察。
級別
名稱
描述
實例
0級
偏差
安全上無重要意義
2004年關西電力美濱發電所3號機2次系配管損壞事故等
1級
異常
超出規定運行範圍的異常情況,可能由於設備故障,人為差錯、或規程有問題引起
2004年關西電力美濱發電站3號機、2次冷卻水配管蒸汽噴出等
2級
事件
安全措施明顯失效,但仍具有足夠縱深防禦,仍能處理進一步發生的問題。導致工作人員所受劑量超過規定年劑量限值的事件和/或導致在核設施設計未預計的區域內存在明顯放射性,並要求糾正行動的事件。
1991年關西電力美濱發電站2號機・蒸汽發生器導熱管損傷等
3級
重大事件
放射性向外釋放超過規定限值,使用權受照射最多的廠外人員受到十分之幾毫希沃特量級劑量的照射。無需廠外保護性措施。導致工作人員受到足以產生急性健康影響劑量的廠內事件和/或導致污染擴散的事件。安全系統再發生一點問題就會變成事故狀態的事件,或者如果出現某些始發事件,安全系統已不能阻止事故發生的狀況。
1955年至1979年英國塞拉菲爾德核電廠事件
2011年3月11日本福島縣福島第二核電廠:第一、二、四號機組
4級
沒有明顯廠外風險的事故
放射性向外釋放,使受照射最多的廠外個人受到幾毫希沃特量級劑量的照射。由於這種釋放,除當地可能需要採取食品管制行動外,一般不需要廠外保護性行動。核裝置明顯損壞。這類事故可能包括造成重大廠內修復困難的核裝置損壞。例如:動力堆的局部堆芯熔化和反應堆設施的可比擬的事件。一個或多個工作人員受到很可能發生早期死亡的過量照射。
1973年英國溫茨凱爾後處理裝置事故、1980年法國聖洛朗核電廠事故、1983年阿根廷布宜諾斯艾利斯臨界裝置事故。
5級
具有廠外風險的事故
放射性物質向外釋放(等效放射性超過1014~1015BqI-131)。這種釋放可能導致需要部分執行應急計劃的防護措施,以降低健康影響的可能性。核裝置嚴重損壞,這可能涉及動力堆的堆芯大部分嚴重操作,重大臨界事故或者引起在核設施內大量放射性釋放的重大火災或爆炸事件。
1957年英國溫茨凱爾反應堆事故、1979年美國三哩島核泄漏事故。
6級
重大事故
放射性物質向外釋放數量上,(等效放射性超過1015~1016BqI-131),這種釋放可能導致需要全面執行地方應急計劃的防護措施,以限制嚴重的健康影響。
1957年蘇聯基斯迪姆后處理裝置(現屬俄羅斯)事故。
2011年日本福島核電站3號機組事故。
7級
特大事故
大型核裝置(如動力堆堆芯)的大部分放射性物質向外釋放,典型地應包括長壽命和短壽命的放射性裂變產物的混合物(數量上,等效放射性超過1016BqI-131)。這種釋放可能有急性健康影響;在大範圍地區(可能涉及一個以上國家)有慢性健康影響;有長期的環境後果。
1986年蘇聯(現屬烏克蘭)切爾諾貝利事故。
2011年日本福島第一核電站事故。

5相關事故

三哩島核泄漏事故
三哩島核電廠2號機組部分反應堆堆芯融化導致了美國核電經營歷史上最嚴重的核泄漏事故,儘管它並沒有造成人員傷亡。
三哩島核泄漏事故,通常簡稱「三哩島事件」,是1979年3月28日發生在美國賓夕法尼亞州薩斯奎哈河三哩島核電站的一次嚴重放射性物質泄漏事故。
三哩島事件

  三哩島事件

當天凌晨4時半,三哩島核電站95萬千瓦壓水堆電站二號反應堆主給水泵停轉,輔助給水泵按照預設的程序啟動,但是由於輔助迴路中一道閥門在此前的例行檢修中沒有按規定打開,導致輔助迴路沒有正常啟動,二迴路冷卻水沒有按照程序進入蒸汽發生器,熱量在堆心聚集,堆心壓力上升。堆心壓力的上升導致減壓閥開啟,冷卻水流出,由於發生機械故障,在堆心壓力回復正常值后堆心冷卻水繼續注入減壓水槽,造成減壓水槽水滿外溢。一迴路冷卻水大量排出造成堆心溫度上升,待運行人員發現問題所在的時候,堆心燃料的47%已經融毀併發生泄漏,系統發出了放射性物質泄漏的警報,但由於當時警報蜂起,核泄漏的警報並未引起運行人員的注意,甚至現時無人能夠回憶起這個警報。直到當天晚上8點,二號堆一二迴路均恢復正常運轉,但運行人員始終沒有察覺堆心的損壞和放射性物質的泄漏。
此後,賓州州長出於安全考慮於3月30日疏散了核電站5英里範圍內的學齡前兒童和孕婦,並下令對事故堆芯進行檢查。檢查中才發現堆芯嚴重損壞,約20噸二氧化鈾堆積在壓力槽底部,大量放射性物質堆積在反應堆安全殼內,少部分放射性物質泄漏到周圍環境中。
切爾諾貝利核電廠泄露事故
1986年4月25日,切爾諾貝利核電站的4號動力站開始按計劃進行定期維修。然而由於連續的操作失誤,4號站反應堆狀態十分不穩定。1986年4月26日對於切爾諾貝利核電站來說是悲劇開始的日子。凌晨1點23分,兩聲沉悶的爆炸聲打破了周圍的寧靜。隨著爆炸聲,一條30多米高的火柱掀開了反應堆的外殼,沖向天空。反應堆的防護結構和各種設備整個被掀起,高達2000℃的烈焰吞噬著機房,熔化了粗大的鋼架。攜帶著高放射性物質的水蒸氣和塵埃隨著濃煙升騰、瀰漫,遮天蔽日。雖然事故發生6分鐘后消防人員就趕到了現場,但強烈的熱輻射使人難以靠近,只能靠直升飛機從空中向下投放含鉛和硼的沙袋,以封住反應堆,阻止放射性物質的外泄。
切爾諾貝利核電站事故帶來的損失是慘重的,爆炸時泄漏的核燃料濃度高達60%,且直至事故發生10晝夜后反應堆被封存,放射性元素一直超量釋放。事故發生3天後,附近的居民才被匆匆撤走,但這3天的時間已使很多人飽受了放射性物質的污染。在這場事故中當場死亡2人,至1992年,已有7000多人死於這次事故的核污染。這次事故造成的放射性污染遍及前蘇聯15萬平方公里的地區,那裡居住著694.5萬人。由於這次事故,核電站周圍30公里範圍被劃為隔離區,附近的居民被疏散,莊稼被全部掩埋,周圍7千米內的樹木都逐漸死亡。在日後長達半個世紀的時間裡,10公里範圍以內將不能耕作、放牧;10年內100公里範圍內被禁止生產牛奶。不僅如此,由於放射性煙塵的擴散,整個歐洲也都被籠罩在核污染的陰霾中。臨近國家檢測到超常的放射性塵埃,致使糧食、蔬菜、奶製品的生產都遭受了巨大的損失。核污染給人們帶來的更是精神上、心理上的不安和恐懼。
英國溫德斯格爾火災
  
英國的坎布里亞郡的溫德斯格爾工廠一直在為英國的原子彈提供燃料,但1957年10月10日,它卻差點被燒毀了。
溫德斯格爾事故

  溫德斯格爾事故

溫德斯格爾的鈈生產設施,也就是人們常說的反應堆,是為英國核武器計劃服務的,其反應堆的設計十分原始。溫德斯格爾有個石墨減速劑,但它的早期設計者沒有考慮到石墨內潛在的能量可能帶來的危險,也沒有考慮到人工操作會產生失誤。
1957年10月10日,溫德斯格爾工廠由於反應堆心過熱,導致燃料起火。同時,由於檢測溫度的儀器發生堵塞,不能在反應堆心周圍移動以檢測溫度,使事故不斷升級。燃料著火,石墨著火,最後反應堆心起火。就這樣,整個系統完全失去了控制。
那天值班的操作人員錯在沒帶操作手冊,也沒有檢查出他監控的流程是否正常。另外,人為的錯誤還有,監測儀器上的讀數不是反應堆最熱部分的溫度,因為他們沒把儀器放在冷卻流程中會變熱的部分。
工廠的管理者們面臨著兩大難題:一是政治方面的,他們不敢披露火災的嚴重程度;一是現實方面的,他們用空氣來冷卻反應堆,結果非但沒能減弱火勢,反而使情況變得更糟了。最後他們斷定,惟一能夠撲滅大火的辦法就是用水。於是他們把所有的現場人員都送回家,並在10月11日星期五的早晨8點,打開了水龍頭。幸運的是,反應堆沒有爆炸。火勢逐漸減弱,最後終於熄滅了。更為幸運的是,輻射是從120米高的煙囪向周圍散發的,煙囪很高,因而降低了人們從地面呼吸到的濃度。而且,由於溫德斯格爾事故發出的煙霧被風吹向了整個英國,從南到北哪兒都有,這就使英國大多數人受到的輻射都不怎麼嚴重。
俄羅斯聯邦托木斯克事故
1993年4月,托木斯克市附近的西伯利亞化學企業公司的后處理設施對反應堆乏燃料進行后處理時發生事故。雖然這個事故與輻射源的安全無關,但被確定為任意篡改安全規則的典型事例。事故使后處理設備和建築物損壞,導致放射性核素(包括鈈-239)釋出。該設施的一部分場地和綜合體以北周圍鄉村的很大區域,包括格魯吉夫卡村和連接薩木斯和托木斯克的部分幹道受到放射性核素污染。雖然污染程度較低,但建築物和道路去污很費力。
俄羅斯核潛艇事故
1985年8月,蘇聯」K-431″號巡航導彈核潛艇在在符拉迪沃斯托克港加油時,在船塢內排除故障時誤操作引起反應堆爆炸,造成10餘人死亡, 49人被發現有輻射損傷,環境受到污染,艇體嚴重損壞。
日本東海村核事故
1999年9月30日,日本東海村JCO公司的一座鈾轉換廠發生了核臨界事故。事故發生后,日本政府立即啟動了全國應急響應系統,並成立了應急領導小組和專家評價組。該事故引起國際有關組織的關注,國際原子能機構立即派遣了幾位專家到事故現場進行了調查,事故主要原因是人為錯誤以及嚴重違背核安全原則。根據事故後果,將這次事故定級為4級,即事故後果僅限於廠區內。
發生事故的工廠是日本JCO公司所屬的第三鈾轉化廠,9月30日上午10點35分,該廠工人違反安全操作程序,把富集度18.8%的鈾溶液(相當於含16公斤鈾)直接倒入沉澱槽中(沉澱槽容納這一富集度鈾的最大操作量限定為2.4公斤,其臨界質量為5.5公斤),由於倒入沉澱槽中的鈾量超過其臨界質量的2.9倍,因而當即產生藍白色的閃光,發生了自持鏈式反應。此時現場產生了γ和中子輻射,γ監測器開始報警。此次臨界事故使現場93名工作人員受到不同程度的γ外照射和中子照射。其中1人於12月21日死亡。
這次事故屬於IAEA事故分級表中的第4級,沒有造成工廠外的污染,沒有產生顯著的放射性釋放。臨界事故中有少量的放射性惰性氣體和碘元素從廠房排風中排放出來。在採取措施使臨界反應停止之後,工廠周圍監測點的中子輻照及γ輻射劑量率均恢復到正常數值。
美國內華達州絲蘭山脈核試驗
據內華達試驗場的官員們承認,在美國停止地面核試驗轉而進行地下核試驗的20多年中,該試驗場共進行了475次地下核爆炸,其中有62次發生了程度不同的事故。根據美國能源部的事故分類,53次屬於輻射「泄漏或滲漏」,7次屬於「嚴重輻射泄漏」。其中最嚴重的一次是1970年12月18日爆炸的代號為「貝恩巴里」的1萬噸級核彈。這顆核彈安置在深900英尺、直徑 86英寸的豎井中,爆炸以後,相當於300萬居里的放射性物質,在24小時內噴射到8000英尺高的大氣層,其放射性塵埃一直飄到北達科他州。
日本強震
3·11日本本州島海域地震后,福島第一核電站傳出反應堆停止運轉的消息,由於反應堆冷卻系統停止運作,燃料有露出水面發生「堆芯融化」的危險,當局不得不向反應堆注入海水,並排出蒸汽。該核電站1號機組在當地時間12日下午3點36分發生疑似冷卻用氫氣爆炸,造成反應堆附近機房牆體嚴重受損,4人受傷。不過,幸運的是,反應堆金屬外殼安然無恙。2012年8月22日,日本相關部門對福島第一核電站周邊半徑100公里範圍內進行了調查,在福島縣境內的10個地點發現了核事故中泄漏的鈈238。
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