新型防爆核电站的工程设计

一、前言作者认为，前苏联切尔诺贝利和这次日本核电站的重大事故，地理位置选择和技术上的问题不是关键，而是核电站工程设计上存在缺陷所导致。这两次核电站重大事故有相似的因素：1、核电站在失控状态下缺乏有效人为干预机制，无法快速停止核燃料棒工作。2、核电站存在爆炸危险之前，处于黄金施救阶段。而核电站此时往往存在机械故障（人为操作失误或地震损害）而导致其它设备不能正常运转，耽搁了人工施救，导致事故扩大。3、核电站发生首次爆炸之后，自动给水降温系统全面损坏，人工施救措施难以再奏效。核电站由于不能迅速被掩埋，而导致核泄露进入大气层，对人类生存构成根本危害。二、新型防爆核电站设计的理论依据1、核电站处于机械故障阶段，反应堆冷却系统失灵，此时外援自主给水系统立即启动，不需要通过人工运载方式给水。2、外援自主给水系统，应能够担任长时间不间断给水能力，最小时间单位应以月计，直到核反应堆完全熄灭。基于这种要求，核电站周边应存在较大天然水源。3、发生爆炸后，核电站超出人为控制之时，应及时作全面封闭掩埋处理。目的是阻止大气核污染，将核泄露封存于地下。待核燃料在自主给水系统的长时间作用下熄灭之后，可考虑重新运转核电站。三、二种防爆核电站的设计1、海底核电站核电站设计在海底，能有效规避核电站爆炸对大气层的影响。但不足之处在于：工人进入核电站不方便，而且核电站一旦发生核泄露，对海洋造成根本损害。最终也会影响到人类健康。2、二级自主引流防爆核电站本文的核心，在于推广该类型核电站。（1）、二级自主引流工程。什么叫二级自主引流？以河流为例。我们在河流的边缘地区建立大型的蓄水池，蓄水池的周围再建立核电站。蓄水池处于低于河流海拔的位置，核电站的位置则低于蓄水池的海拔。通过工程设计，普通的河流也可以建立二级自主引流工程。河流的水，能够通过落差自动流入蓄水池，蓄水池的水通过落差自主注入核电站。可以在大型蓄水池周围建立多个分组反应堆，像日本的福岛核电站，其第一核电站有六个机组，第二核电站有四个机组。这里的二级自主引流工程，能够有效应对核电站发生毁容爆炸危机。核电站一旦处于机械失控，反应堆发生冷却系统失灵的状况，在没有选择的情况下，只有打开（也可爆破）蓄水池的给水水闸，将反应堆彻底淹没。也可以根据需要，将整个机组全部淹没。（2）、密封掩埋工程系统。将核电站设计为容器形状，在注水之后，有核泄露的冷却水不能渗透到地下层，以免破坏环境。同时，我们给这个容器状的核电站设计一个轨道型的“铁盖”，在核电站注满水后，铁盖将它完全盖住，四周浇注水泥全面进行密封。铁盖是核电站的配套工程设施，随时准备待用。如此，则可将核泄露全面掩杀于地下，使它们重新沉化到“容器”里。核废水经过时间沉淀和人工处理之后，不会对环境造成损害。经过数年之后，有的核电站可以重新改造使用，有效降低了它的风险。四、结语二级自主引流防爆核电站的设计，能够在核电站处于全面失控之时，在较短的时间内冷却反应堆，同时掩埋核电站。目前世界上的大多数核电站，抗风险水平很低，一旦发生意外，无法及时采取人工施救措施。两次七级核电站事故的产生，在很大程度上，是工程师们设计上的弊端所造成，缺乏设计风险后的快速自助救助系统。过于依赖技术和设备，是一再产生悲剧的重要原因。我国正处于核电站建设的快速膨胀阶段，期望工程师们以人为本，建立更安全的核电站自助救助系统。工程设计重点在于，在核电站产生风险、机械失灵的状况下，能够高效自救，快速掩埋封存核电站。