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核電站核安全

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核工程導論第五章核安全
張繼革
上海交通大學  
2010年
第五章 核安全
5.1 核電站的危險來源和基本安全功能
5.2 核電安全管理
5.3 核電廠的安全保證
5.4 風險與概率
5.1 核電站的危險來源
核電危險性的本質
核電站風險的來源
核電站的基本安全功能
核電危險性的本質

核裂變       －－功率徒升的可能
強放射性   －－輻射損傷
高溫高壓水－－融化和噴放
剩余反應性－－潛在的能量來源
衰變熱       －－停堆后繼續(xù)過熱的可能

放射性--核電站的根本威脅
核電站的根本威脅是放射性
放射性的根本來源是被輻照過的燃料元件
Nuclear chain reaction
裂變碎片與放射性物質
?衰變
?衰變
?衰變
壽期末：1W熱功率所對應的裂變產物（FP）約3.7x1010Bq
FP中：氣體Kr，Xe, I
98%保留在UO2芯塊中
<2 在間隙中
高溫高壓水
幾百立方米水
153bar
破口
噴放
汽化
放射性
融化
壓力容器破損
剩余反應性
初始裝載量
用于整個堆芯燃料壽期內的燃耗、裂變產物的積累
通過反應性補償抑制初始剩余反應性
中子吸收體
衰變熱
裂變產物?  ?、?射線?與物資作用?產生熱能（衰變熱）
裂變產物的半衰期很長
例，600MW
	10h：P/P0>1.0%  ， 6MW
	1w： P/P0>0.1%  ，  0.6MW
	30y： P/P0>0.01%  ，0.06MW (60kw)
需確保堆芯有效冷卻
5.2 核電廠的安全保障
核電廠的基本安全功能
核電廠的安全保障

核電廠的基本安全功能 (Golden Rule)
反應性控制 (Control)
反應堆功率可控

余熱排出 (Cool)
燃料有效冷卻

放射性包容 (Contain)
放射性無泄漏
Golden Rule of  Reactor Safety
核電廠的安全保障體系
核安全管理制度
核安全審查
核安全監(jiān)督
核安全設計
核安全文化
安全目標
安全標準
核安全政策：法規(guī)、導則、指導文件
獨立的核安全監(jiān)管部門
核電站安全監(jiān)督管理程序 
安全設計準則
安全意識和安全行為
5.3 核安全標準（安全原則）
安全目標
安全文化 
縱深防御

國內標準
國際標準
IAEA
美國標準
NRC
INSAG提出了三個統(tǒng)領全局的核安全總原則 
備注：最近幾十年內核安全的標準發(fā)生了明顯的變化，中國緊跟著國際的變化而改進自己的政策，
安全目標
	為了對核安全的行為有個衡量標準，國家首先要對核安全要求達到的目標提出一個標準。這稱為安全目標（safety goal）
Safety Goal
Safety Goal
IAEA—INSAG 的安全目標
國際原子能機構的國際原子能安全咨詢委員會的安全目標是：

堆芯損傷事故的發(fā)生頻率為：現有堆10－4/堆年、新堆10－5/堆年。 
發(fā)生大量早期放射性向環(huán)境釋放事故的概率，現有堆10-5/堆年，新建堆10-6/堆年
中國核安全目標: Safety Goal
總目標（最終安全目標）
在核動力廠中建立并保持對放射性危害的有效防御，以保護人員、社會和環(huán)境免受危害
輻射防護目標
保證在所有運行狀態(tài)下核動力廠內的輻射照射或由于該核動力廠任何計劃排放放射性物質引起的輻射照射保持低于規(guī)定限值并且合理可行盡量低，合理可行盡量低；
保證減輕任何事故的放射性后果。
技術安全目標
采取一切合理可行的措施防止核動力廠事故，并在一旦發(fā)生事故時減輕其后果；
對于在設計該核動力廠時考慮過的所有可能事故，包括概率很低的事故，要以高可信度保證任何放射性后果盡可能小且低于規(guī)定限值；
并保證有嚴重放射性后果的事故發(fā)生的概率極低
概率論安全目標(檢驗標準)
每堆年發(fā)生嚴重堆芯損傷事件的頻率低于10-5
每堆年需要場外早期響應的大量放射性釋放事件的頻率低于10-6
ALARA
指導性指標
《核動力廠設計安全規(guī)定 》，2004年4月國家核安全局批準發(fā)布
備注：總目標是由二個具體安全目標所支持
ALARA
所有的危害必須降低到一個水平:

As Low As Reasonably Achievable
合理可行盡量低
縱深防御Defense In Depth
理念
國際原子能機構核安全標準中安全原則的主要原則
此概念必須貫徹于安全有關的全部活動，包括與組織、設計或人員行為有關的方面，以保證這些活動均置于重疊措施的防御之下，即使有一種防御失效，亦將得到補償或糾正

兩大方面的應用
多道防御
提供多層次的設備和規(guī)程
多重屏障
提供多道實體屏障

縱深防御概念－－多層次的防御
第一層次防御?預防
防止偏離正常運行及防止系統(tǒng)失效
第二層次防御?監(jiān)測
檢測和糾正偏離正常運行狀態(tài)，以防止預計運行事件升級為事故工況
第三層次防御?保護
盡管極少可能，某些預計運行事件或假設始發(fā)事件的升級仍有可能未被前一層次防御所制止，而演變成一種較嚴重的事件
第四層次防御?緩解
針對設計基準可能已被超過的嚴重事故
第五層次防御?應急
減輕可能由事故工況引起潛在的放射性物質釋放造成的放射性后果
《核動力廠設計安全規(guī)定 》HAF102，2004
應用于核電廠的全部活動
多重屏障
燃料芯塊
元件包殼
一回路壓力邊界
安全殼
放射性保護區(qū)
防止放射性物質外泄的四道屏障

1km
安全殼
安全文化定義Safety culture
IAEA’s INSAG gives the following official definition: (INSAG-4)"Safety culture is that assembly of characteristics and attitudes in organizations and individuals which establishes that, as an overriding priority, nuclear power plant safety issues receive the attention warranted by their significance. "

核安全文化是存在于單位和個人的種種特性和態(tài)度的總和，它建立一種超出一切之上的觀念，即核電站安全問題由于它的重要性要保證得到應有的重視。
安全文化的層次
核安全文化
員工的響應
管理層的責任
決策層的責任
嚴謹的工作方法
探索的工作態(tài)度
互相交流的工作習慣
提供人力、物力資源
建立管理體系
自我完善
公布安全政策
獎勵和懲罰
人員的資格審查和培訓
監(jiān)察、審查和對比
安全工作的安排管理
明確責任分工
核安全文化是所有從事與核安全相關工作的人員參與的結果
電廠員工
電廠管理人員
核電廠安全管理體系
政府決策層
企業(yè)決策層
核安全文化的內容
核安全文化
個人的響應
管理層的責任
決策層的責任
嚴謹的工作方法
探索的工作態(tài)度
互相交流的工作習慣
提供人力、物力資源
建立管理體系
自我完善
公布安全政策
獎勵和懲罰
人員的資格審查和培訓
監(jiān)察、審查和對比
安全工作的安排管理
明確責任分工
核安全文化是所有從事與安全相關工作的人員參與的結果
電廠員工
電廠管理人員
政府決策層
企業(yè)決策層
個人響應與安全文化的關系
A QUESTIONING ATTITUDE
（質疑的探索工作態(tài)度）plusA RIGOROUS AND PRUDENT APPROACH
（嚴謹的工作方法）plusCOMMUNICATION
（互相交流的工作習慣）The result will be a major contribution to:
SAFETY

凡事都要求問個為什么，不要滿足已獲得的結果，不要刻板地執(zhí)行規(guī)定而要游刃可余。

謹慎、嚴密、自我約束、嚴格自我要求、行為踏實有效、對自己的行為負責

相互交流的工作習慣、信息透明、積極參與、發(fā)現錯誤即重視經驗反饋

INSAG-4論述了核安全文化對各級人員的要求及責任
備注： the response of all those who strive for excellence in matters affecting nuclear safety should be characterized by:

對于那些所有要想努力獲得與影響核安全有關的優(yōu)良品德的個人的行為響應可以歸納成
QUESTIONING ATTITUDEplusA RIGOROUS AND PRUDENT APPROACHplusCOMMUNICATION
The result will be a major contribution to:
SAFETY
探索的態(tài)度
＋
嚴格和謹慎的方法
＋
信息交流
=
安全
A QUESTIONING ATTITUDE（質疑的探索工作態(tài)度）
我了解這項工作任務嗎？
我的責任是什么？
它們和安全的關系如何？
我具備完成任務的必要技能嗎？
其它人的責任是什么？
有什么異常情況？
我是否需要幫助？
會出什么錯？
出現失誤會造成什么后果？
應該怎樣防止失誤？
萬一出現故障，我該怎么辦？

備注：Do I understand the task? 
What are my responsibilities? 
How do they relate to safety? 
Do I have the necessary knowledge to proceed? 
What are the responsibilities of others? 
Are there any unusual circumstances? 
Do I need any assistance? 
What can go wrong? 
What could be the consequences of failure or error? 
What should be done to prevent failures? 
What do I do if a fault occurs?

A RIGOROUS AND PRUDENT APPROACH（嚴謹的工作方法 )
弄懂工作程序
按程序辦事
對意外情況保持警惕
出現問題停下來思考
必要時，請求幫助
追求紀律性、時間性和條理性
謹慎小心工作
切忌貪圖省事
COMMUNICATION（互相交流的工作習慣）
從他人處獲取信息
向他人傳達信息
無論是正常狀態(tài)或異常情況皆匯報工作結果，并做書面記錄
提出新的安全建議
5.4 核安全管理
核能政府管理部門
核設施核安全管理層次
中國核安全法規(guī)體系
核安全管理的主要方式
核電安全管理方法
核安全法規(guī)
監(jiān)督
核電各個階段的核安全考慮
核安全管理體系
國家核安全管理機構
制定安全法規(guī)和導則
管理和監(jiān)督核電站
核能相關單位
設計、建造核電站
運行
設計單位
建造單位
核電廠
國家核安全局（中國）
國際原子能管理部門
監(jiān)督和指導
培訓
核能政府管理部門
行業(yè)主管部門
安全監(jiān)督管理部門
國防科工委
國家核安全局（司）
國家環(huán)?？偩?
地方監(jiān)督站
核能發(fā)展部門
核安全管理部門
相互獨立
國家發(fā)展與改革委員會
國家原子能機構
public authority
regulatory body
中國核設施核安全管理層次
根據“中華人民共和國民用核設施安全監(jiān)督管理條例”（HAF001）的規(guī)定，中國大陸核設施的的核安全管理分為三個層次
核安全監(jiān)管機構
核設施主管部門 (核行業(yè)主管部門)
核設施營運單位

中國國家原子能機構（CAEA）

中國國家原子能機構是中國核行業(yè)的主管部門（對外）
基本職能
負責中國和平利用原子能事業(yè)的發(fā)展、有關法規(guī)的制定、核材料管制
代表中國政府參加國際原子能機構及其活動
核安全監(jiān)管機構
國家核安全局、國家環(huán)境保護總局、衛(wèi)生部對核電廠的核安全、環(huán)境保護、職業(yè)工作人員和公眾的劑量、衛(wèi)生和健康狀況實施監(jiān)督管理

國家核安全局
代表國家對全國核電廠行使核安全監(jiān)督職能，行政上隸屬于國家環(huán)境保護總局
國家環(huán)境保護總局
對全國環(huán)境保護工作實施統(tǒng)一監(jiān)督管理。各省市均設有環(huán)境保護部門
衛(wèi)生部
對全國衛(wèi)生工作實施統(tǒng)一的監(jiān)督管理，各省市均設有衛(wèi)生監(jiān)督部門 
國家核安全局
國家核安全局（NNSA，60人）
所屬
國家環(huán)保總局（SEPA）
職能
安全審查、監(jiān)督
主要職能部門
管理處
地方核監(jiān)督站
核安全咨詢委員會

國家核安全局組織機構圖 
局長
副局長

核電一處

核電二處

綜合處

輻射環(huán)境與應急處

反應堆處

核材料處

放射性廢物管理處

北方監(jiān)督站

上海監(jiān)督站

廣東監(jiān)督站

四川監(jiān)督站

北京核安全中心

北京審評中心

蘇州核安全中心

北京可靠性中心

核安全專家咨詢委員會

核設施營運單位及職責
是核設施的所有者
直接負責所營運核設施的安全
核安全方面的主要職責
遵守國家的有關法律、行政法規(guī)和技術標準，保證核設施的安全
接受國家核安全局的核安全監(jiān)督，及時、如實地報告安全情況，并提供有關資料
對所營運的核設施的安全、核材料的安全、工作人員和公眾以及環(huán)境的安全承擔全面責任，并為履行該責任提供足夠的資源 
中國核安全法規(guī)體系

Atomic Energy Law
Administrative Laws
Division Rules
Technical Documents
Safety Guidelines
原子能法
行政法規(guī)（行業(yè)標準） 
部門規(guī)章 
安全導則 
技術文件
專門法律
管理機構
審查
許可
質量保證大綱
環(huán)境報告
初步安全分析報告
設計、營運部門
施工執(zhí)照
監(jiān)管機構
最終安全分析報告
運行執(zhí)照
裝料和運行
一整套質量保證和安全標準
制定
安全法規(guī)
安全導則
國家
建造核電站必要的與安全相關的審查過程
修改的 最終安全分析報告
核安全管理的主要方式 
許可證制度 
許可證申請和審批程序 
核安全審評 
核安全監(jiān)督 
許可證制度
核設施建造許可證
核設施運行許可證
核設施操縱員執(zhí)照
核材料許可證
核承壓設備活動資格許可證
其它需要批準的文件
環(huán)境影響報告書
核設施建造許可證
核設施的所有者在核設施建造前十二個月
向國家核安全局提供有關許可證申請文件
申請核設施建造許可證
得到國家核安全局頒發(fā)的核設施建造許可證后
澆灌第一罐混凝土 
開始建造工作
核設施運行許可證
業(yè)主在核設施從滿功率運行之日起，經十二個月的試運行后
向國家核安全局提供有關許可證申請文件
申請核設施運行許可證
得到國家核安全局頒發(fā)的核設施運行許可證后
按照許可證規(guī)定的條件進行運行工作
核設施操縱員執(zhí)照
核設施的主要操作人員，必須取得國家核安全局頒發(fā)的核設施操縱員執(zhí)照
操縱員執(zhí)照有
操縱員執(zhí)照
高級操縱員執(zhí)照
操縱員執(zhí)照考試必須在國家核安全局嚴格監(jiān)督下進行 
核材料許可證
核設施必須在接收和持有核材料之前的6個月
向“國家核材料管制辦公室”提交核材料許可證申請報告
經國家核安全局核準后，頒發(fā)核材料許可證 
核承壓設備活動資格許可證
核承壓設備活動資格許可證包括
核承壓設備設計資格許可證
核承壓設備制造資格許可證
核承壓設備安裝資格許可證
許可證申請者向國家核安全局提交許可證申請，經國家核安全局審查后發(fā)給許可證，設計、制造、安裝單位只有持有許可證才能進行相應的活動
其它需要批準的文件
核設施某些重要操作或活動必須在得到國家核安全局的許可后方可執(zhí)行
國家核安全局頒發(fā)相應活動的批準文件主要有：
核電廠廠址選擇審查意見書
核電廠首次裝料批準書
核電廠首次臨界批準書
核電廠退役批準書
環(huán)境影響報告書
國家環(huán)境保護總局負責審批核電廠各個階段的環(huán)境影響報告書
環(huán)境影響報告書審批文件是頒發(fā)許可證的必要條件之一

申請人提交申請書和
安全分析報告等文件
國務院有關部門及
地方政府提出意見
國家核安全局
國家核安全局
組織核安全技術審評
技術審批結果
國家核安全局
頒發(fā)許可證
國家核安全局
核安全監(jiān)督
國家核安全局
核安全專家委員會咨詢
國家環(huán)境保護總局等
國務院有關部門批準文件
許可證申請和審批過程 
核安全審評
核安全審評目的和手段
通過對下列事項技術審查，決定核設施的安全狀況和管理是否滿足核安全法規(guī)的要求
核設施的設計、建造、調試、運行狀況
核設施的管理
核設施發(fā)生的事件、不符和項
審評結論是頒發(fā)各類許可證和批準核設施進行相關活動的主要依據

評審成員
由國家核安全局負責組織
核安全中心進行技術審查
必要時，請國際、國內專家和組織提供咨詢意見 
核安全審評
重要的核安全審評
核設施初步安全分析報告的審評 
核設施最終安全分析報告的審評 
核設施設計修改的審評 
核設施特許申請的審評
核設施事件的審評
審評的依據
中國的核安全法規(guī)
國家的與原子能、輻射防護、環(huán)境保護、公安、衛(wèi)生和交通等有關的其它法律與法規(guī)
核安全局認可的國家技術標準（如GB系列）和國際通用的技術規(guī)范（如SRP、ASME、RCC規(guī)范等） 
核安全監(jiān)督
核安全監(jiān)督檢查的目的
及時發(fā)現核設施的安全問題
核安全管理要求方面存在的問題
核設施存在的核安全隱患
督促營運單位及時糾正問題
不滿足核安全法規(guī)的問題
不滿足國家核安全局審查批準的技術文件要求的問題
必要時采取強制措施
如停止運行
監(jiān)督形式
日常監(jiān)督 
例行/非例行檢查
日常監(jiān)督
日常監(jiān)督是核安全監(jiān)督檢查的主要形式
日常監(jiān)督檢查是地區(qū)監(jiān)督站派遣監(jiān)督（員）組常駐核電廠現場，對核設施進行現場檢查
目的是及時掌握核設施的安全狀況和發(fā)現安全問題
監(jiān)督員每個工作日在核電廠現場進行
跟蹤監(jiān)督，對影響安全的重要活動、物項和記錄進行檢查
發(fā)現核設施存在的安全問題
根據核安全法規(guī)要求進行處理 
例行/非例行檢查
核安全局或地區(qū)監(jiān)督站組織檢查組，按預先制定的檢查計劃，按照一定的程序對營運單位各階段的安全重要活動所進行的有計劃的核安全檢查
選址、設計、建造、調試、運行、退役
檢查組組成
局人員、地區(qū)監(jiān)督站人員
邀請的專家

5.5 核電廠的安全保證
確保反應堆堆芯的安全  
放射性物質約束 
核材料的保管和儲存
反應堆會象原子彈那樣爆炸嗎 
原子彈爆炸
反應堆堆芯
反應堆不會發(fā)生核爆炸的原因

核爆炸

劇烈的不可控制的鏈式反應
低濃度核燃料
燃料之間是有一定距離
裂變反應使用的是慢中子 
自穩(wěn)定特性
反應堆中為低速可控的鏈式反應：

核爆炸
備注：原子彈同樣是一項高技術產品，發(fā)生核爆炸并不簡單，它有非常嚴格的條件。原子彈必須用高濃度（＞97%）的鈾—235或環(huán)—239做核燃料，一套精密復雜的系統(tǒng)來引爆高能烈性炸藥，利用爆炸力在瞬間精確地將彈內裂變材料壓緊到一起，達到臨界體積，于是形成劇烈的不可控制的鏈式裂變反應，巨大的核能在極短的一瞬間內釋放出來，發(fā)生核爆炸。 
核安全設計
反應堆的自然防護能力：
	當鏈式裂變反應加速時，核燃料能自動并且瞬時地產生一種阻力（負反應性），來使裂變反應減速，防止發(fā)生核功率激增。
反應堆的抵抗事故的能力
多樣性
多重性 
獨立性
失效安全
可在線實驗
核電廠安全設計理念
安全設計準則
單一故障準則
多重性原則
多樣性原則
獨立性原則
故障安全設計
設計基準事故
嚴重事故對策

單一故障準則
單一故障：導致某一部件不能執(zhí)行其預定安全功能的一種隨機故障。由單一隨機事件引起的各種繼發(fā)故障，均視作單一故障的組成部分。
單一故障準則：滿足單一故障準則的設備組合，在其任何部位發(fā)生單一隨機故障時，仍能保持所賦予的功能。源自單一故障的各種繼發(fā)故障，均視作單一故障不可分割的組成部分。 ????
要求
必須對核動力廠設計中所包括的每個安全組合都應用單一故障準則
多重性原則
 多重性：通過設置數量高于最低需要的單元或系統(tǒng)（相同的或不同的）以達到任一單元或系統(tǒng)的失效不致于引起所需總體安全功能喪失的措施。

多重性原則: 一套設備出現故障或失效是可承受的，不致于導致功能的喪失。
例如，在某一特定功能可由任意兩臺泵完成之處，設置三臺或四臺泵。為滿足多重性要求，可采用相同的或不同的部件。 ????

獨立性原則
（1）保持多重系統(tǒng)部件之間的獨立性； 
（2）保持系統(tǒng)中各部件與假設始發(fā)事件效應之間的獨立性，例如，假設始發(fā)事件不得引起為減輕該事件后果而設置的安全系統(tǒng)或安全功能的失效或喪失； 
（3）保持不同安全等級的系統(tǒng)或部件之間適當的獨立性； 
（4）保持安全重要物項與非安全重要物項之間的獨立性。

獨立性可在系統(tǒng)設計中通過功能隔離或實體分隔實現。

故障安全設計 
故障安全設計原則必須恰當地考慮，并貫徹到核動力廠安全重要系統(tǒng)和部件的設計中
核動力廠系統(tǒng)必須設計成在該系統(tǒng)或其部件發(fā)生故障時不需要采取任何操作而使核動力廠進入安全狀態(tài)????

核電站各階段的安全管理
設計期間的核安全考慮
建造和調試期間的核安全考慮
運行期間的核安全考慮
退役后拆除期間的核安全考慮
設計階段的核安全考慮
縱深防御的設計思想－－兩種安全分析方法：
確定論安全分析方法
概率論風險評價（PSA）
可接受風險
設計考慮的事件
縱深防御的應用
故障的預防

確定論分析方法
最大假想事故（最大可信事故、設計基準事故），根據縱深防御原則
留有足夠的設計安全裕量
設計多重的專設安全設施
通過能模擬事故發(fā)展進程的安全分析程序的計算，確信安全設施能防范假想事故

可信
不可信
事故
概率論風險評價（PSA）
研究事故發(fā)生的概率
通過對核安全功能的完整與失效估算來研究事故的后果
根據PSA的結果，找出設計中的薄弱環(huán)節(jié)并加于改進
確定論的補充
可接受的風險
可信
不可信
事故
 概率
風險
輻射
可接受的風險
核事件的分級

1,2,3,4
5
6
7

對公眾有影響

對公眾無影響 
設計考慮的事件
內部事件
系統(tǒng)與設備的故障引起的事故
內部侵害，如火災，由于某些流體系統(tǒng)泄漏導致的內澇等
外部事件
地震、洪水、爆炸、冰凍、飛機墜落等
運行工況分類
正常運行工況
中等頻率事件
稀有事故
假想事故
縱深防御在設計中的應用
預防
正常運行
監(jiān)督和監(jiān)查
監(jiān)督和監(jiān)查
行動與措施
行動與措施
事故處理規(guī)程的應用
行動與措施
極限規(guī)程的應用
信號
中等頻度事件
稀有事件
嚴重事故
調節(jié)
信號
保護系統(tǒng)和專設安全設施
極限事故規(guī)程及設備
故障的預防
核安全等級（機械、電氣、土建）
設備的安全等級
土建設備的核安全等級
核安全質量相關設備的定義（QSR）
核安全等級設備的要求
單一故障準則
機械系統(tǒng)
電氣系統(tǒng)
共模故障的預防
實體隔離
多樣化
設備的安全等級
機械承壓設備分三個核安全等級
核安全一級：組成一回路承壓邊界的設備，其失效將導致一回路冷卻劑的嚴重泄漏，且不能用補水系統(tǒng)進行補償
核安全二級：一回路但不屬于核一級的設備，和在一回路冷卻劑喪失是用于包容放射性的設備
核安全三級：不屬于一、二級的設備，其失效不直接造成放射性后果或只導致正常衰變的廢氣排放
其它機械設備：
不承壓但參與某一安全功能的設備，稱為安全相關設備（法：LS設備）
電氣設備
核安全等級：1E級，包括完成以下功能必須的設備
自動停堆
安全殼隔離
堆芯的應急冷卻
堆內及反應堆廠房內的熱量導出
預防及限制事故狀態(tài)下放射性釋放
級外設備
用于超設計基準事故處理規(guī)程H實施的設備：SH級
世界上曾發(fā)生過的嚴重事故
三里島事故
（五級）
切爾諾貝利事故
（七級）

唯一一起對公眾的健康產生極大威脅的核電事故
三里島事故
堆芯內上定位柵板幾乎未受影響
堆芯上部則有一個1.5米深呈半球形的空穴，其體積相當于堆芯總體積的四分之一
空穴底部堆積著一層約0.6米厚的堆芯碎片，內含UO、鋯合金和不銹鋼 
三哩島2號機組堆芯損壞狀態(tài)
空洞
堆芯碎片
切爾諾貝利核電站事故
1986年4月26日，前蘇聯切爾諾貝利核電站，發(fā)生了反應堆問世以來的最大事故
切爾諾貝利事故釋放的碘-131，比1979年美國三哩島事故多40多萬倍
切爾諾貝利事故死亡31人，入院治療者更多
切爾諾貝利事故后，疏散了10多萬人，出動了 300多架次飛機，空投5 000多噸物質覆蓋反應堆，事故后19天，前蘇聯最高領導才宣布最嚴重的情況已經過去
切爾諾貝利事故 
事故反應堆特點
堆型為石墨水冷堆，以輕水當作冷卻劑，石墨為中子慢化劑
并利用氦氣和氮氣來冷卻石墨減速中子時所吸收的能量
反應堆發(fā)電量為100萬千瓦 
事故反應堆的弱點

具有正的反應性反饋特性
備注：在正反饋的情況下，如果沒有其它措施，系統(tǒng)是很不穩(wěn)定的。切爾諾貝利核電廠象其它核電廠一樣，配置了一系列保護系統(tǒng)以防止和阻止反應堆功率的不受控增長，因此在正常運行時是可以保證電廠安全的。 
“石棺” 鋼筋混凝土封起來的切爾諾貝利核電站4號機組

圖為用鋼筋混凝土封起來的曾經發(fā)生核泄露的切爾諾貝利核電站4號機組。 
5.6 風險與概率 
核能優(yōu)點：
風險小
能量密度大 
儲存容易
無有害物質排出
人類生活在一個充滿風險的社會中
地震 
臺風 
疾病 
曬太陽
汽車 
火車 
炸藥
戰(zhàn)爭
睡覺 
社會不安定 
勞動
科學探索
備注：就象人類生活在充滿輻射的環(huán)境中一樣，人類本身還生活在一個充滿風險的社會中，也就是說人類的健康和生命是經常受到威脅的。這些風險不僅有來自于自然界的，如：地震、臺風、疾病，甚至曬太陽等，而且還有來自人類的社會活動和人類文明的產物，如：汽車、火車、炸藥、戰(zhàn)爭、科學探索、勞動、社會不安定等，甚至睡覺也有一定的危險。據測算，全世界每年有100多萬人由于意外而在睡眠中死亡。 
核能風險與其他風險比較
核能事故風險和人為事故風險比較 
核能事故風險和自然災害風險比較 
燃煤電廠與核能電廠風險比較

百萬千瓦燃煤電廠

百萬千瓦核能電廠

每分鐘產生15噸CO2；每5分鐘1噸SO2；氮氧化合物排泄量相當于20萬輛汽車；多種的化學致癌物質和天然放射性物質。

少量放射性氣體：氡，氙，碘，氚。

每秒鐘排放30鎊飛灰。

每年產生2立方米高放射性廢物。

公眾每年30人死于空氣污染所導致的呼吸器官疾病。

核電廠引起每兩年一個因輻射導致的癌癥死亡病例。反核人士預估值為每年2 ~ 10死亡病例。

每年1.5人死于煤炭開采意外事件

每年0.2人死于鈾礦開采意外事件。

每年4人死于采礦導致的黑肺疾病

每年0.1人死于鈾礦開采吸入氡氣引發(fā)的肺癌。