[水一帖] 最近给福岛洗地的比较多,就简单写点压水堆与沸水堆的小科普

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Mall0vesy0u

2020-10-21T08:29:50+00:00

本科核工程与核技术,研究生放射化学,主要做放射卫生环境监测,算是利益相关吧?
最近看到有洗地的说福岛水这么排没问题,还扯上我国的压水堆排水,这典型的混淆视听。最近两天正好有空,就写点东西,如果论坛还有相关大佬,希望也能出来写写,我这就当抛砖引玉。
先说沸水堆,就是福岛那个。
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简单的结构示意,这个沸水堆只有两个回路, 大概流程就是 反应堆 烧水,然后 水和水蒸气通过顶端的汽水分离器,蒸汽就通过一回路,推动涡轮发电,然后经过与二回路贴贴的地方,被冷却,然后再回到反应堆继续烧水。所以这里沸水堆设计上的天然缺陷就很明显了,第一,由于是经过反应堆的蒸汽直接推动涡轮,涡轮可以理解直接被放射性污染,后期维护难度和成本都比较麻烦。而且 由于反应堆顶端要放汽水分离器,所以控制棒只能放在下面,需要的时候再顶上去。这里,就存在个巨大的问题,要是极端情况(你看这不就巧了),动力失去,那么控制棒就升不上去,那么反应堆就放飞自我了,失控引发核事故。福岛就是这样的情况,顺便说说 日本本来可以有机会避免这样的灾难,但是由于他们的管理或者是侥幸心理,一次次错过,最后造成不可挽回的灾难。比如,当地震和海啸预警阶段的时候,他们可以停堆,但是考虑到运营成本,他们没停,然后地震海啸来了,核岛受损了,想起停堆,但是断电了(没想到把),就想去用备用的柴油发电机,但是海啸把发电机泡了。这时候其实他们还有机会,就是主动 水灌进去 ,把整个堆废了也行。但是他们不愿意(万恶的资本家啊)。所以最后反应堆失控,造成核事故,现在他们要排放的,就是一回路的,污染最直接的废水。
然后就是压水堆,我国用的最多就这种。
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压水堆 与沸水堆一比较,最明显,多一个回路,当然建造成本比他高。
大概流程就是,反应堆烧水,然后一回路的水经过与二回路贴贴的地方,把二回路加热,然后回去继续烧水。
二回路的水被加热后,先经过蒸汽发生器,变成水蒸气,然后推动涡轮发电,然后经过与三回路贴贴的地方,冷却,然后再等着被一回路加热。
三回路,就是海水,和前面说到的沸水堆一样,这个是直接取来,贴贴冷却用,然后就排回大海。这也是我国目前为啥核电站建造在海边的主要原因。没记错的话,一般核电站的冷却水出来要高个3-4°,所以就有个说法(不一定靠谱),核电站附件的鱼长的更大。因为冷热水形成对流,把海底的沉积物搅动起来,浮游生物吃的好,繁殖多,然后吃他的小鱼自然也就更好的繁殖,这一条生态链整体发育就更好。
回归正题,压水堆结构上 比沸水堆 安全。比如那个控制棒在上面,要是失去动能了,这控制棒本身还有重量,靠重力就能往下。而且由于高放回路封闭,所以维护起来难度也相对小。
其实日本这狗东西之前就已经让“高放废水”“泄漏”到海里了,太平洋 渔场的鱼检测的Cs137已经超过本底值了,等到大规模排放之后,不知道污染扩散会有多严重,还需要进一步的监测。
这玩意其实有处理方式的,简单说,就是先把废水浓集(一般是蒸发),然后加入其它材料,把固化,做成类似石头或者玻璃样的东西。然后整体打包,运到一个远离人群的地方,地质条件稳定的地方深埋。中国就是这样处理核废料的,地址保密,美国也是,比如哥斯拉1里面,有只大虫子就把美国放高放仓库给吃空了。不过这个事,除了需要大量专业人力之外,最重要的是要花钱,花很多钱。大概花的钱要比日本外务省找人洗地的钱多的多。
最后,大家最关心的是可能是对于我们周边的海水和海产品的污染问题,对人体的危害等等。这个口说无凭,只能说目前监测结果,我国没有受到明显影响,但是未来随着日本加大排放量,和洋流运动,就需要更加细致的监测。