五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】本次JAPS核电站泄漏技术方面的一些看法 -- 暗夜行路

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            • 家园 要使反应堆充分冷却下来,是有很多条件的

              我对外部系统还算熟悉,事故预案反事故演习之类的整过些,瞎说几句。

              首先,这个冷却的水量很大,根据堆芯的发热量,和冷却方式(循环水冷还是蒸发冷却),需要的冷却水在数百吨到上万吨每小时;

              其次,要看残存的管路状况,是冷却堆芯还是冷却安全壳,内部管路如果不堪使用会很麻烦,只能用水淹没;

              再次,循环水冷的话,需要一个大的循环水池,来使水体降温,就像汽车的水箱散热片;蒸发冷却的话,使用海水会使得大量盐分结晶,降低热传导效率以及造成系统严重腐蚀;

              最后,处理过程中所需要的大量水电油气从哪里来,所产生的大量重污染废弃物如何处理,再次发生地震海啸或者台风之类的如何处理,这些问题都需要整体统筹考虑。

              当然,最关键的堆芯是否完全停止了链式反应,如何把中子吸收剂送入燃料棒内部,这些都是大问题。

              对于JAPS到目前为止仍未设计“对策本部”之类的指挥机构,来协调各个部门的行动,统一调度各类资源,应对这次核泄漏事故,本人感觉不可思议。

              开个玩笑,俺来组织这次事故应对,可能效果还好些。想想,调动一个国家的资源做事情,几辈子难得的机会啊。嘿嘿

              • 家园 新消息说核电站内撤走所有抢险人员,外部冷却已经放弃了

                外链出处

                这么大的辐射量说明现在多个反应堆的保护壳已经不密封了,外部冷却没有能撑住。最新的照片可以看出,现在三号堆已经不能称为一个设备,只是一堆扭曲的钢管。之前的氢气爆炸即使没有摧毁反应堆保护壳,至少也摧毁了一部分管路,在效果上等同于摧毁保护壳。

                平心而论,日本这次核危机处理不能及格。今天凌晨4点一刻,菅直人发飙将东京电力的社长清水正孝叫到首相官邸骂了一顿,说对东电与官邸的沟通非常不满,说他欺上瞒下。太晚了,一开始就应该接管核电站。

                如果真如媒体所说,撤走所有抢险人员,那就等于放弃抢险。不知道之前日本有没有做好封堆的两手准备。封堆工作也只能将泄漏的物质与大气隔绝,如果核物质渗到地下,那和直接暴露也差别不大。不清楚核电站建设时,地基是否考虑过一旦封堆的特殊处理需要。

        • 家园 说得对,所以才要估计堆芯发热量

          如果超出预期,必须重新添加中子吸收剂。这个就是拿命填了。

          东京电力在这个问题上的态度很操淡。

      • 家园 不知道有没有人设计过压力壳冷却系统

        对于堆芯来说,冷却剂同时也是中子减速剂,如果干脆不在堆芯里加冷却剂,反而把水抽走,链式反应没法继续。没有水也就不会有水蒸气,压力壳不会受高压。只要维持压力壳冷却系统就可以。

        • 家园 现在需要冷却水带走的是衰变热

          现在冷却水带走的是衰变热,是燃料棒的铀和一些短寿命的放射物质自然衰变产生的热,没有水带走热量,温度会不断升高到两三千度,一旦容器泄漏就会造成严重辐射污染.

          • 家园 冷却压力壳而不是堆芯

            比如把压力壳整个浸到水里,能不能保证压力壳不破损?而在这个过程中不需要考虑停堆不完全,不需要考虑水蒸气压力过大,不需要考虑使用纯净水,单一的冷却是不是更简单一点?堆芯融就融它的,冷却下来再换,这样既不会泄露,又比较安全。

            我说的这个其实不是指这次事故,我是说新的核电站能不能加上这么一种保护方式,当然肯定要经过仔细设计和计算。

            • 家园 这不可能

              熔堆后如果没有手段控制热量,最后是烧穿安全壳,造成泄漏。同时如果外边泡着水的话烧穿后就是一个特大的炸弹,将辐射物质喷得到处都是。

              • 家园 三里岛事故中压力壳并没有融穿

                更何况外部还有水不断带走热量,一口干烧的锅会很快烧穿,一口盛满水的锅可不会。忘了说压力壳外的水应是循环冷却的。

      • 家园 反正就是不知道为什么,1号和3号堆无法冷却

        我也漏一个拙。

        大概梳理下1号堆的过程

        1、地震

        2、自动停堆(但是这个蛋疼的沸水堆控制棒是由下往上插的,意味着无法靠重力自动插入,在停电的情况下,有可能无法插入,或者无法完全插入到位。也就是存在未完全停堆的可能性)

        3、即使完全停堆了,由于U235和短寿命衰变产物,在前3天,大概还有10%的剩余功率,就1号堆来说大概是4万千瓦的功率,这些热量需要通过海水冷却系统散发 出去。

        但是杯具的是,好几个地方地方出问题了,冷却系统无法工作。出问题的包括有,电网瘫痪,外部电源无法输入,柴油发电机被海啸给吞掉了,但是冷却系统到现在还没有搞定可能是海啸把水循环系统也破坏了。

        4、随着热量的聚集,一回路里面的水不断蒸发,然后日本人面临两个选择

        A:把一回路的水蒸气放出来,(但是一回路的水是和核燃料直接接触的,带有放射性,这部分的水蒸气泄露本身就是一个4级核事故)。

        B:什么也不做 等待压力继续升高,把一回路的耐压壳炸掉,把核燃料扔的到处都是。(这种情况是另外一个切尔诺贝利)

        很显然,日本人只有选择A,这就是12号新闻里面泄压的原因。

        5、但是糟糕的,水蒸汽释放了,水位也下降了,核燃料也露出来了,这种情况下

        A、如果控制棒没有插入到位,核燃料会在几个小时内融化

        B、如果控制棒插入到位,核燃料会在十几个小时到几十个小时内融化。

        6、然后,结果我们都看到了,有氢气泄露。

        为什么有氢气呢?

        燃料棒的包壳是用金属 锆 包裹的,这东西在800-1000度的高温下会和水反应,生成氧化锆和氢气。

        然后氢气在厂房内聚集,

        然后就爆了。

        7、看到厂房爆炸,那么意味着

        A,反应堆核燃料已经融化(或者至少是部分融化),

        B,反应堆内温度超过了1000度,发生了锆水反应。

        C:反应堆一回路已经泄露,否则氢气不可能跑出来。

        8、之后,我们看到新闻,说要注入海水。这说明什么呢?

        A,冷却循环系统仍然不可用,反应堆内热量无法散发

        B,冷却剂在迅速流失,一回路已经在泄露了

        9、注入海水之后呢?

        A:注入的海水在反应堆内蒸发,然后直接排放到大气中(或者海洋中),这本身就是一个严重的4级,或者5级核事故。

        B:这个反应堆将彻底报废,

        C:海水具有腐蚀性,还有含有盐分,会结晶,如果短时期不能控制的话,有可能会堵塞管道,腐蚀裂缝,那么意味着更大的泄露。如果再次堵塞,那么意味着更大的核泄漏

        总之,到9的情况,已经可以确定的说,这是切尔诺贝利之后最大的核事故,也是人类历史上第二大核事故(远远比美国的三里岛核事故严重的多)。当然,也有赶超切尔诺贝利的潜力(可能性不大)。

        好了,现在的公开信息就到这,后面是什么情况,只好等待日本人的进一步通报

        通宝推:SkyWalkerJ,十八子,种植园土,子玉,
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