核电站事故及其原因
姓名：栾传英 班级：光115 学号：201157505119 内容摘要：主要讲述三里岛核电站、切尔诺贝利核电站、福岛核电站事故的发生时间、地点、原因以及造成的危害损失
关键词：核电站、事故、原因、危害。
正文：核电站是利用核裂变或核聚变反应所释放的的能量产生电能的发电厂。目前商业运转中的核能发电厂都是利用核裂变反应而发电。核电站一般分为两部分：利用原子核裂变生产蒸汽的核岛（包括反应堆装置和一回路系统）和利用蒸汽发电的常规岛（包括汽轮发电机系统），使用的燃料一般是放射性重金属：铀、钚。核电是一种清洁能源，发电成本低，但是核电站一但发生泄露事故就会给周围环境与居民带来严重的危害。下面就列举世界上主要三大核事故原因与危害。
1切尔诺贝利核事故
切尔诺贝利核电站事故于1986年4月26日发生在乌克兰苏维埃共和国境内的普里皮亚季市（俄语：Припять; 英语：Chernobyl disaster），该电站第4发电机组爆炸，核反应堆全部炸毁，大量放射性物质泄漏，成为核电时代以来最大的事故。辐射危害严重，导致事故后前3个月内有31人死亡，之后15年内有6-8万人死亡，13.4万人遭受各种程度的辐射疾病折磨，方圆30公里地区的11.5万多民众被迫疏散。为消除事故后果，耗费了大量人力物力资源。为消除辐射危害，保证事故地区生态安全，乌克兰和国际社会一直在努力。1986年4月25日，4号反应器预定关闭以作定期维修。并决定在这场合作为测试反应堆的涡轮电机能力的机会，在电力损失情形下发充足的电供给反应堆的安全系统动力（特别是水泵）。像切尔诺贝利，反应堆有一对柴油发电机可利用作为待命，但并不能瞬间地起动—反应堆将因此被使用转动涡轮，到时涡轮会从反应堆分离和在自己的惯性之下力量转动，而测试的目标是确定当发电器起动时，涡轮是否在减少阶段能充足地供给泵浦动力。测试早先在其它单位执行成功（所有安全供应起动）而结果是失败的（那是涡轮产生了不足的力量在减少阶段供给泵浦动力），但另外的改进提示了对其它测试的需要。
为了在更安全、更低功率地进行测试，切尔诺贝利4号反应器的能量输出从正常功率的3.2千兆瓦特减少至700百万瓦特。但是，由于实验开始的延迟时，反应堆控制员太快地减低能量水平，实际功率输出落到只有30百万瓦特。结果，中子吸引而成的裂变产品氙-135增加了（这产品典型地在更大的功率情况下，在一台反应堆中消耗）。力量下落的标度虽是接近由安全章程允许的最大限制，但员工组的管理者选择不关闭反应堆并继续实验。后来，实验决定“抄捷径”和只上升功率输出到200 百万瓦特。为了克服剩余氙-135的中子吸收，远多于安全章程数量的控制棒由反应堆拔出。在1986年4月26日晚上1点05分，作为实验一部分，被涡轮发电机推动的水泵起动了；水的流量由于这行动而超出了安全章程的指定。水流量在上午1点19分增加了—因为水也会吸收中子，在水流量的进一步增加需要手工撤除控制棒，导致一个极不稳定和危险操作条件。 凌晨1点23分04秒，实验开始了。反应堆的不稳定状态在控制板没有显示任何情况，并且看起来所有反应堆员工并未充分地意识到危险。水泵的电力关闭了，并且被涡轮发电机的惯性推动，水流的速度减低了。涡轮从反应堆分离，反应器核心的蒸汽水平增加。因为冷却剂被加热，个别的蒸汽在冷却剂管道形成。在切尔诺贝利的RBMK石墨缓和反应器的特殊设计有一个高正面空系数，意味著在没有水时的中子吸收的作用使反应堆的力量迅速地增加，并且在这种情况下，反应堆操作变得逐渐变得不稳定和更加危险。上午1点23分40秒操作员按下了命令“紧急停堆”的AZ-5（“迅速紧急防御5”）按钮—所有控制棒的充分的插入，包括之前不小心地拿走的控制棒。这是否作为紧急措施，或只是简单地在实验完成时作为关闭反应堆定期方法，并不清楚（反应堆预定被关闭作为定期维修）。这通常意味著紧急停堆的命令是因为意想不到的迅速力量增量的一个反应。另一方面，总工程师Anatoly·Dyatlov，在事故时身在切尔诺贝利核电站，他写在他的书上：
“在1点23分40秒，集中化控制系统之前„„没有登记能辩解紧急停堆的任何参量变动。依照陈述委任„„会集和分析很多材料，在它的报告，没确定原因为什么命令了紧急停堆。并没有需要寻找原因。反应堆简单地在实验完成时被关闭。”由于控制棒插入机制（18至20秒的慢速完成），棒的空心部份和冷却剂的临时移位，逃走导致反应率增加。增加的能量产品导致了控制棒管道的变形。棒在被插入以后被卡住，只能进入管道的三分之一，因此无法停止反应。在1点23分47秒，反应堆产量急升至大约30 千兆瓦特，是十倍正常操作的产品。燃料棒开始熔化而蒸汽压力迅速地增加，导致一场大蒸汽爆炸，使反应器顶部移位和受破坏，冷却剂管道爆裂并在屋顶炸开一个洞。为了减少费用，和它的体积太大，反应堆以单一保护层方式兴建。这令放射性污染物在主要压力容器发生蒸汽爆炸而破裂之后进入了大气。在一部分的屋顶炸毁了之后，氧气流入---与极端高温的反应堆燃料和石墨慢化剂被结合—引起了石墨火。这火灾令放射性物质扩散和污染更广的区域。
由于目击者的报告和站内纪录不一致，有一些争论认为确实的事件是发生在当地时间1点22分30。根据这种理论，第一次爆炸发生在大约1点23分47秒，操作员在七秒以后命令了“紧急停堆”。
5月8日，反应堆停止燃烧，温度仍达300℃；当地辐射强度最高为每小时15毫伦琴，基辅市为0.2毫伦琴，而正常值允许量是0.01毫伦琴。瑞典检测到放射性尘埃，超过正常数的100倍。西方各国赶忙从基辅地区撤出各自的侨民和游客，拒绝接受白俄罗斯和乌克兰的进口食品。原苏联官方4个月后公布，共死亡31人，主要是抢险人员，其中包括一名少将；得放射病的203人；从危险区撤出13.5万人。1992年乌克兰官方公布，已有7000多人死亡于本事故的核污染。
5月9日，国际原子能机构总干事布利克斯应苏联政府邀请，乘直升飞机从800米高空察看核电站的情况，他认为这是迄今为止世界上最严重的一次核事故。
灾后两年之中，26万人参加了事故处理，为4号核反应堆浇了一层层混凝土，当成“棺材”埋葬起来。清洗了2100万平方米“脏土”，为核电站职工另建了斯拉乌捷奇新城，为撤离的居民另建2.1万幢住宅。这一切，包括发电减少的损失，共达80亿卢布(约合120亿美元)。乌克兰政府已作出永远关闭该电站的决定。
白俄罗斯共和国损失了20%的农业用地，220万人居住的土地遭到污染，成百个村镇人去屋空。乌克兰被遗弃的禁区成了盗贼的乐园和野马的天堂，所有珍贵物品均被盗走，也因此将污染扩散到区外。*近核电站7公里内的松树、云杉凋萎，1000公顷森林逐渐死亡。30公里以外的“安全区”也不安全，癌症患者、儿童甲状腺患者和畸型家畜急剧增加；即使80公里外的集体农庄，20%的小猪生下来也发现眼睛不正常。上述怪症都被称为“切尔诺贝利综合症”。
2三里岛核事故
三里岛核事故（Three Mile Island-2），简称TMI-2。1979年3月28日凌晨4时，美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站第2组反应堆的操作室里，红灯闪亮，汽笛报警，涡轮机停转，堆芯压力和温度骤然升高， 2小时后，大量放射性物质溢出。在三里岛事件中，从最初清洗设备的工作人员的过失开始，到反应堆彻底毁坏，整个过程只用了120秒。6天以后，堆芯温度才开始下降，蒸气泡消失——引起氢爆炸的威胁免除了。100吨铀燃料虽然没有熔化，但有60%的铀棒受到损坏，反应堆最终陷于瘫痪。此事故为核事故的第五级。（核事故共7个级别，级别越高，危害越大）
美国三里岛压水堆核电厂二号堆于1979年3月28日发生的堆芯失水而熔化和放射性物质外逸的重大事故。这次事故是由于二回路的水泵发生故障后，二回路的事故冷却系统自动投入，但因前些天工人检修后未将事故冷却系统的阀门打开，致使这一系统自动投入后，二回路的水仍断流。当堆内温度和压力在此情况下升高后，反应堆就自动停堆，卸压阀也自动打开，放出堆芯内的部分汽水混合物。同时，当反应堆内压力下降至正常时，卸压阀由于故障未能自动回座，使堆芯冷却剂继续外流，压力降至正常值以下，于是应急堆芯冷却系统自动投入，但操作人员未判明卸压阀没有回座，反而关闭了应急堆芯冷却系统，停止了向堆芯内注水。这一系列的管理和操作上的失误与设备上的故障交织在一起，使一次小的故障急剧扩大，造成堆芯熔化的严重事故。在这次事故中，主要的工程安全设施都自动投入，同时由于反应堆有几道安全屏障（燃料包壳，一回路压力边界和安全壳等），因而无一伤亡，在事故现场，只有3人受到了略高于半年的容许剂量的照射。核电厂附近80千米以内的公众，由于事故，平均每人受到的剂量不到一年内天然本底的百分之一，因此，三里岛事故对环境的影响极小。
3福岛核事故
2013年8月21日，台湾“中央社”报道，2013年8月，日本福岛核电站发生严重泄漏，核厂储存槽泄漏出约300吨高度污染的核辐射水。日本原子能规制委员会将把福岛核电厂辐射污水外泄问题升至国际核能事件分级表(INES)第3级“严重事件”，凸显出核电厂日益严重的危机。福岛核电厂营运商东京电力公司20日表示，核厂储存槽泄漏出约300吨高度污染辐射污水，是核灾危机发生以来的最严重的辐射污水外泄事件。
2013年10月21日日本东京电力公司，受20日降雨影响，含有放射性物质的污水从福岛第一核电站蓄水罐群周围的多处防漏围堰内溢出。经过检测，有6处溢水点的污水中锶90的浓度超过暂定排放标准，不排除放射性污水流入海洋的可能性。
日本东京电力公司确认23日从福岛第一核电站港湾外连接外海的排水沟中采集的水样，经检测其中锶等释放β射线的放射性物质，最高辐射值每升的辐射强度已经高达14万贝克勒尔。这是有史以来，此处检测到的辐射强度的最高值，与前一天相比竟骤升了2.3倍。
东电表示，采集样本的地点距外海的直线距离约600米，在排水路线约800米的地方。2013年10月22日采集的样本中每升的辐射强度约59000贝克勒尔，与21日相比上升了11倍。据此，东电断定8月份是这附近的罐区泄漏了约300吨污染水。 东电主张这是“受到了此前从储罐中泄漏的污水渗入土壤的影响”，否认出现新的泄漏。东电还认为，台风“韦帕”带来的强降雨也造成了一定影响。
2014年4月14日，东京电力公司宣布，福岛第一核电站再次发生泄漏事故，高浓度核污水被误送至其他厂房，约200吨核污水泄漏至地下室。原因是平时不使用的水泵被打开。尽管最后确认所有厂房均没有向外界泄漏的渠道，但原子能规制委员会指示东电继续加强监视，迅速回收泄漏污水。
东电称，泄漏的是冷却反应堆后产生的、储存于集中废弃物处理设施的厂房群地下的高浓度污水。由于处于清除铯等放射性物质之前的阶段，每升污水中含有数千万贝克勒尔的放射性铯。大约从2014年4月10日起，作业人员发现原本往外输送污水的厂房水位上升，4月12日经调查发现，共有4台向相反方向送水的水泵和向紧急移送地送水的水泵正在运转。公司4月13日下午5点左右关闭了所有4台水泵，但在不储存污水的厂房的地下1层发现了共计203吨泄漏核污水。
2013年9月26日,日本东京电力公司发表消息说,就福岛第一核电站的储存罐中泄露高浓度污染水事件,东京电力公司工作人员在储存罐底部发现两个小缝隙,污染水可能是从这两处泄露出去。
东京电力公司2013年8月发现4号反应堆的储存罐附近泄露了300多吨污染水。经过一个月的调查后,在一处储存罐的底部涂抹泡沫药物,做了实验以后发现两根钉子的的边缘有泄漏现象。由于钉子本身并未松动,因此东电判断,可能是因为储存罐中污染水过重导致出现缝隙。
东京电力公司决定今后对300多个储存罐进行更加进一步的调查,加快确定泄露根源,并且将对储存罐构造进行改进。
事故等级：2013年8月21日，针对福岛核电站附近的一个储存有高浓度放射性污水的贮藏罐发生泄漏的情况，日本原子力规制委员会（规制委）公布了事故等级。这次污水泄漏事件属于国际核能事件分级表（INES）中的3级，相当于8个等级中严重程度排第5位的“重大异常事态”。规制委高度重视约300吨高浓度污水泄漏的情况，认为应判为3级。
2013年8月28日，日本负责核安全的监管机构日本原子能规制委员会正式决定，根据国际核事故分级表，将福岛核电站高浓度核污水泄漏事件定为第3级，即“严重事件”。
参考文献：
[1] 郑岩《世界核电事故及核电事故释读》[M] [2] 核动力工程7卷第6期（1986）增刊 [3]《 国际金融报 》（ 2011年04月11日 第 06 版）
