一個雞蛋可點亮半個深圳？核電站選址有何考究？

11月3日傍晚，站在深圳大亞灣核電基地的嶺澳觀景平台，秋風颯颯，海面正有落日餘暉，幾隻白鷺在後山天空盤旋飛舞，前方分別位於左右兩側的嶺澳核電站和大亞灣核電站盡收眼底。

核電站選址有何考究?核電站運行的原理是怎樣的?核電站的保護措施如何?核電站會發生核爆炸嗎?帶著這些普通公眾的疑問，記者近距離接觸了核電站。

(來源:南方都市報 作者:賀蓓 黃錦珺)

核電站選址有何考究?

人口密度、地質地形、航空測量、地下勘探等萬里挑一

「遠處的圓柱形建築就是核島，核電運行最核心的核反應堆組件就放置在內。」站在觀景平台，順著手指的方向，中國廣核集團有限公司文化宣傳中心主任助理袁昌紅介紹，核島旁邊龐大的方形建築就是汽輪發電機廠房。

據介紹，核電站選址要求十分苛刻，除了考慮核電站周圍的人口密度、地質地形等外，航空測量、地下勘探、大氣擴散等十八般武藝都用上了。

「大亞灣核電站本身是處在一塊完整的花崗岩上，周圍50公里沒有大的斷裂帶，本身出現地震的概率就非常低。」中廣核大亞灣核電運營管理有限責任公司安全總監趙福明說，大亞灣核電站的主要建築物的設計能抵禦烈度達8度的地震衝擊，距離最近的能動斷層超過20公里，距離最近的板塊交界1000公里，位於地殼相對穩定的區域。

這裡發生海嘯的幾率也很小。權威分析，目前潛在威脅我國沿海核電廠的主要地震源產生的海嘯，到達大亞灣核電基地外海處高度最高約為2.7米，而大亞灣核電基地的廠坪標高為6.5米，防波堤高達13.8米至14米，可以有效抵禦颱風和海嘯帶來的增水。

記者在現場看到，核電廠的外圍，沿海建築了一條幾公里長的防波堤。袁昌紅介紹，防波堤外圍的石塊是14到44噸不等的扭王石石塊。「上世紀80年代建造時，每一塊石頭的造價相當於當年的一台彩色電視機。」

科學研究表明，發生大海嘯需具備三個條件———水深需在1000米以上、震級需要大於6.5級、震源斷層為垂直錯動，而上述條件在大亞灣核電基地附近海域一個都不具備。

「我國沿海處於寬廣的大陸架上，海水比較淺，水深均在200米以內，不具備發生海嘯的條件，加上外面有菲律賓島鏈、近海島鏈的多重阻擋，即使發生海嘯，其能量也會迅速衰減。」趙福明說，在核電站的設計上，也做了一系列防範極端情況發生的保護措施。

核能發電的原理如何?

核電人常用「一個雞蛋可點亮半個深圳」打比喻

核能是高效的清潔能源，一克鈾裂變釋放的能量相當於燃燒3噸煤釋放的能量。

舉個例子，2斤鈾大概是一個雞蛋大小。但雞蛋大小的鈾裂變後釋放的能量，能產生2280萬度電，可供228萬戶家庭一天的基本用電量。目前深圳共有約350萬家庭，相當於滿足了深圳2/3的家庭用電量。

核電人常說的「一個雞蛋能點亮半個深圳」，就是這個意思。而同樣的電用煤，則需要2700噸優質煤完全燃燒，兩者相差了270萬倍。

如果拿大亞灣核電站與同等規模燃煤電站相比，全年需要29萬節火車皮不斷運輸(按一列火車50節車廂，一節火車皮運輸50噸煤計)

核電站究竟是如何運行的?目前大亞灣核電站、嶺澳核電站一期二期均使用的壓水式反應堆，是目前技術最為成熟和安全的反應堆。

壓水式反應堆的原理通俗來說，便是核能裂變產生熱能，熱能推動汽輪機轉化為機械能，機械能轉化為電能的過程。具體涉及到三個迴路。

一迴路是指反應堆堆芯由核裂變產生巨大的熱能，主泵將一迴路的水泵入堆芯吸收熱能，水在高溫高壓下仍保持液態，流入蒸汽發生器的U形管內，將熱能傳給管外的二迴路水。

二迴路的水溫較低，受熱沸騰成為蒸汽，推動汽輪發電機產生電力。蒸汽從汽輪發電機排出後，被海水冷卻變成液態，回到蒸汽發生器重新受熱，周而復始循環往複。

所謂的三迴路，便是對二迴路蒸汽進行冷卻的系統，它從大海中引水過來，使用海水進行冷卻後，再回到大海。

這三個迴路是完全獨立的，只有一迴路有輻射，這也確保了核電站對環境沒有影響。

核反應堆安全措施怎樣?

核反應「心臟」部位三重金鐘罩、鐵布衫，360度無死角

作為最核心的反應堆，它擁有著三道安全屏障———分別是燃料包殼、一迴路壓力邊界、安全殼。

在核反應堆的「心臟」部位，放置了157組核燃料組建，它由17×17根核燃料棒排列組成，核燃料棒內則放置了U 235的燃料。

第一道屏障是核燃料芯塊和包殼。157組核燃料組的燃料包殼由二氧化鈾陶瓷構成，一旦核反應堆里的燃料組件超過安全邊界，燃料包殼就能保存98%以上的放射性裂變物質不逸出，燃料芯塊密封在鋯合金包殼內。「能耐高溫高壓，30 0多攝氏度高溫對它沒有影響。」袁昌紅說。

如果第一道燃料包殼被損壞，還有第二道安全屏障——— 一迴路壓力邊界。20厘米厚的鋼質壓力殼將一迴路系統密封，將核反應堆中與輻射相關的壓力容器、燃料組件、穩壓器等設備均包含在其中，確保放射性物質不泄漏。

「這個管道迴路系統會包裹它，確保放射性的物質還在一迴路的迴路里，不會跑到這個系統外面來。」中廣核研究院有限公司綜合熱工水力與安全實驗室主任助理黃海飛解釋。

如果第二道防線還未終止意外，還有第三關———安全殼，即核反應堆廠房外牆。安全殼由厚度約一米的特種水泥(預應力鋼筋混凝土)澆築而成，完全密封，內部加6毫米厚的鋼板做內壁，當前兩道屏障都失去作用時，它能阻止裂變產物泄漏到環境中去。「安全殼能抵禦一架波音747的衝撞破壞力，有效防止放射系裂變物質外泄」。袁昌紅形象地描述。

這三道屏障針對的是事故發生前的意外情況。如果三道屏障都未能完全阻止放射性物質外泄，造成事故發生，還有防患於未然的第四道關卡。

趙福明介紹，在安全倉內增加了氫氣複合器。「假設在事故情況下有氫氣溢出來，我們這個氫氣複合器能夠把氫氣吸收掉，這樣就能控制氫爆發生的風險。」

總之，從燃料包殼到一迴路邊界保護，到安全殼，到安全倉內的氫氣複合器等一系列的屏障，如同俄羅斯套娃一般，層層設防，確保核電站不會對環境造成影響。

中國核電站安全嗎?

中廣核在國際同類型機組安全業績挑戰中累計獲34項次第一

2011年日本福島核事故後，一些公眾仍然談「核」色變。核電站會不會像原子彈一樣爆炸?記者得到的答案是不會。

雖然核彈和核反應堆都是以鈾為原料，但兩者對純度的要求完全不同。核彈中鈾235的純度在90 %以上，而核電站所用的核燃料中鈾235的純度一般只需要5%以下。

「正如白酒可以點燃，啤酒卻不能點燃的道理一樣，反應堆即使失控，也不會像原子彈那樣爆炸。」趙福明打比方。據了解，蘇聯時期切爾諾貝利核事故是蒸汽爆炸，日本福島第一核電站是氫氣爆炸，都不是核爆炸。

為防止氫氣爆炸和堆芯熔化等風險，大亞灣核電基地從設計、建造、運行等各個角度都進行了有針對性的預防和應對。針對可能出現的事故，大亞灣核電基地設置了多個專門的安全系統，並採用冗餘設計。

如在失去外電源的情況下，由應急柴油機供電;在每台核電機組分別配備應急柴油機的前提下，還專門增加了一台備用的移動柴油機。針對可能出現的氫氣爆炸情況，大亞灣核電基地不僅設置了多種可靠的監測方式監測主系統中的氫氣濃度，並通過氫氣複合器和氫氣點火器等專設安全設施，可以控制事故情況下的氫氣水平，避免其濃度上升出現氫氣爆炸。

中廣核針對在運電站制定了日本福島核事故後的安全改進行動計劃，包括補水改進、防水封堵、配置移動電源、移動泵、升級版應急響應規程等短期安全改進項目，以及嚴重事故的預防和緩解、外部事件概率安全分析、提高核電廠應急響應能力等中長期改進項目。目前，已經按計劃完成47項改進行動。

值得一提的是，作為日本福島核事故後安全改進項的行動之一，中廣核承擔的核電站非能動應急高位冷卻水源系統已於2014年12月通過驗收。該系統在核電站發生超設計基準事故工況下，可將高位水源的儲水以自然重力方式引入輔助給水系統或乏燃料冷卻系統，對其進行非能動補水。該系統的成功研發，使我國核電站安全水平邁上了一個新台階。

截至目前，中廣核在國際同類型機組安全業績挑戰中，已累計獲得34項次第一名，核電安全保持世界先進水平;嶺澳核電站1號機組已實現連續安全運行超過3900天，在全球同類型64台機組中排名第一;中廣核所有在運核機組從未發生過國際核事件分級表2級及以上的運行事件。

采寫：南都記者賀蓓實習生 黃錦珺

作者：賀蓓

(來源：南方都市報(深圳))

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