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福岛核电站爆炸事故描述和分析 -------新能源0902 黄亮3090205049 1、事故背景 北京时间2011年3月11日13时46分在日本本州东海岸附近海域（北纬38.1,东经142.6）发生里氏9.0级地震，震源深度24千米，东京有强烈震感，地震引发大规模海啸，造成重大人员伤亡，并引发日本福岛第一核电站发生核泄漏事故。、日时分、事故原因分析 此次日本福岛第一核电厂的爆炸事故，表象上看是由于地震这一外部自然事件不可抗力所引起，但实际上，最根本的却在于：其机型属于沸水堆为二代核电技术、设计存在一定问题、设备已经老化等内部原因造成的。 日本福岛核电——二代技术“危险的沸水堆” 福岛核电站采用的是“沸水堆”，属于二代核电技术。 主要工作原理是：冷却剂（水）从核反应堆堆芯下部流进，在沿堆芯上升的过程中，从核燃料棒那里得到热量，冷却剂沸腾，变成了蒸汽和水的混合物，通过汽水分离器分离出高温蒸汽用来推动汽轮发电机组发电。 因此堆芯内冷却剂不断被消耗，必须由给水系统不断的补充水，水从汽轮机处冷凝得来，由泵送回堆芯内。由主泵提供动力保证一回路内冷却剂的流动使堆芯内热量分布均匀，并能充分带走燃料棒的热量。 因沸水堆只有一个回路，由于蒸汽是在反应堆内产生，并直接进入汽轮机，因此带有极强的放射性，汽轮机也会受到放射性的沾染。在事故状态下，放射性物质容易泄露扩散。再者，由于在沸水堆堆芯顶部要安装汽水分离器等设备，故控制燃料反应性的控制棒需从堆芯底部向上插入。 简单地说，日本福岛核电采用第二代沸水堆技术存在以下安全问题： （1）采用单回路循环，放射性直接进入汽轮机常规岛，容易泄露，问题严重； （2）控制棒从对芯底部往上插，一旦断电，就失效，引起事故； （3）沸水堆蒸汽回路的压力较小，所以整个蒸汽回路的抗压能力小于压水堆，容易引起失水事故（）。 日本福岛核电采用二代技术危险的沸水堆是产生此次事故的技术层面原因。 日本福岛沸水堆——存在设计问题 　抗震能力设计不足　 　　曾任东芝公司核电站设计师的后藤政志13日说，可以初步认定福岛第一核电站1号机组发生的放射性物质泄漏事故是核电站抗震能力不足和设备老化所致。 　　日本民间组织原子能资料信息室共同代表伴英幸也认为，发生事故是东京电力公司没有充分考虑核电站应对海啸的能力。 　福岛第一核电站1号机组在设计时考虑了防震问题，但显然没有充分考虑应对如此高强度地震的能力，这次地震的强度远远超出1号机组的抗震能力，所以才会出现冷却系统问题导致堆芯熔毁和放射性物质泄漏的事故。 　海啸等设计基准事故安全裕度不足 此次地震的断层达到400公里，并且产生了大海啸。但福岛核电的设计单位东京电力公司只设想了断层几十公里、海啸数米左右的情况。 福岛第一核电站放射性物质泄漏的最主要原因是海啸超出了设想的水平，设备因遭海啸破坏而丧失功能。 　　因此，日本福岛沸水堆核电站抗震能力等设计不足是导致事故的设计层面原因。　 日本福岛沸水堆——设备老化问题 福岛核电站是目前世界上最大的核电站。位于日本福岛工业区，由福岛一站、福岛二站组成，共10台机组(一站6台，二站4台)，均为沸水堆。其中福岛一站1号机组于1971年 3月投入商业运行，二站1号机组于1982年4月投入商业运行。 1号机组已建成40多年，是福岛第一核电站中最早完工的，各种设备和管道都已老化，甚至存在锈蚀状况，所以最容易出现问题。设备老化也是此次事故的重要原因之一。　 4.4日本福岛沸水堆——带“病”延期运行 对于二代核电技术来说，一般堆芯设计寿命都是40年。其实福岛核电站1号机组今年已经到了在役运行寿期。，日本福岛沸水堆目前是处于延寿运行期。 今年2月7日，东京电力公司和福岛第一原子力发电所刚刚完成了一份对于福岛一站一号机组的分析报告，指出这一机组已经服役40年，出现了一系列老化的迹象，包括压力容器的中子辐照脆化，压力抑制室出现腐蚀，热交换区气体废弃物处理系统出现腐蚀等。 可是，他们仍为其制定了长期保守运行的方案，计划将这一机组延寿20年，正式退役需要到2031年。但是，福岛沸水堆，在此前已经发生过两起事故：一是在2005年8月里氏7.2级地震导致福岛县两座核电站中存储核废料的池子中部分池水外溢；另一次是2008年6月福岛核电站核反应堆5加仑少量放射性冷却水泄漏。官员称这没有对环境和人员等造成损害。所以，日本福岛沸水堆本身已到年设计寿期，目前是带病延期运行，这也是造成此次事故的内在原因之一。　5.此事故给我们带来了很多教训：1、关于采取何种措施的问题。在整个过程中，操作员一直在采取比较保守的冷却方式。虽然有机会，但是直到爆炸发生也没有向堆芯内注入硼水。一方面是不希望反应堆就此报废，一方面是对反应堆的承受能力抱有侥幸心理。客观的说，操作人员在最大限度的保护反应堆，但是没有在