福岛核电站中的LOCA和熔芯事故.pptVIP

福岛历史及堆形 福岛事故的LOCA过程 福岛事故中的熔芯过程 福岛核电站（Fukushinia Nuclear Power Plant）位于北纬37度25分14秒，东经141度2分，地处日本福岛工业区。福岛核电站是目前世界世界最大的核电站，由福岛一站(daiichi)、福岛二站(daini)组成，共10台机组（一站6台，二站4台），均为沸水堆。 福岛第一和第二核电站此前也多次发生事故。其中福岛第一核电站1978年曾经发生临界事故，但是事故一直被隐瞒至2007年才公诸于众。 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水池部分池水外溢。 2006年，福岛第一核电站６号机组曾发生放射性物质泄漏事故。 2007年，东京电力公司承认，从1977年起在对下属3家核电站总计199次定期检查中，这家公司曾篡改数据，隐瞒安全隐患。其中，福岛第一核电站１号机组反应堆主蒸汽管流量计测得的数据曾在1979年至1998年间先后28次被篡改。 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。 2011年3月里氏9.0级地震导致福岛县两座核电站反应堆发生故障，其中第一核电站中一座反应堆震后发生异常导致核蒸汽泄漏。于3月12日发生小规模爆炸，或因氢气爆炸所致。 1号机组：通用电气设计沸水堆核电站 (439 MW), 1971年投入运行 2-4号机组 ：通用电气设计沸水堆核电站 (760 MW), 1974年投入运行 安全壳 厂房 反应堆维护层 (不锈钢结构) 乏燃料水池 混凝土反应堆厂房 (二次安全壳) 反应堆堆芯 反应堆压力容器 安全壳 (干井) 安全壳 (湿井) / 浓缩井 新蒸汽管线 主给水管线 厂房和安全壳示意图 2011.3.11 14:46 – 地震 9级◆日本北方电网崩溃◆反应堆主体并未损坏 紧急停堆 ◆铀的裂变释热停止◆热量的产生是由于裂变产物的放射性衰变? 停堆后 ~6%? 1天后 ~1%? 5天后 ~0.5% 福岛核电站事故分析 堆芯循环泵可用 反应堆产生的蒸汽推动小汽轮机◆蒸汽在湿井中凝结◆小汽轮机驱动堆芯循环泵运行◆湿井中的冷却剂被泵驱动进入反应堆必须保证的: _电池电量 _湿井温度低于100度 由于没有冷源，堆芯循环泵没办法一直运行下去 福岛核电站事故分析 3/4堆芯裸露 包壳温度超过1200度 锆水反应发生 Zr + 2H20 →ZrO2 + 2H2 反应放出的热量进一步使堆芯升温 产生氢气 —1号机组: 300~600kg —2/3号机组: 300~1000kg 氢气通过湿井进入干井 福岛核电站事故分析 安全壳降压的积极和消极影响 去除安全壳内的能量（只有水留下） 降压到4bar 释放少量的气溶胶（碘和铯~0.1%) 释放惰性气体 释放氢气 气体释放到反应堆维护层 氢气是易燃的 福岛核电站事故分析 反应堆状态 1,2,3号机组都发生了堆芯损坏 由于不同的燃烧和爆炸，1至4号机组厂房都发生了损坏 所有机组的反应堆压力容器通过移动泵注水 至少1号机组的安全壳已经成功注入 通过继续释放蒸汽到大气进一步冷却反应堆 接下来只会有少量的裂变产物会被释放到大气 福岛核电站事故分析