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  • 1 # 阿聯聯不聯

    如果我們拋開人為因素不談,採用壓水堆設計的前蘇聯 RBMK 反應堆在設計上存在兩個重大缺陷,一是它的空穴係數(Void Coefficient)為正,二是它的控制棒的頂部由石墨烯製成。空穴係數代表著堆芯的反應力與迴圈迴路內蒸汽總量間的關係,而堆芯的反應力其實指的就是鏈式反應的反應速率,即每輪裂變反應中所產生的中子較上一輪反應是增加了(正反應力,反應會越來越劇烈),還是減少了(負反應力,反應會越來越弱)。在 RBMK 反應堆設計中,正空穴係數意味著堆芯的反應力會隨著迴路內蒸汽量的增加而增加,相比之下,目前大部分反應堆的空穴係數都為負。

    根據記錄,在事故發生前,切爾諾貝利核電站的 4 號堆正在進行一項此前尚未成功的安全測試,內容為測試反應堆能否在極端情況下(水泵因停電或低壓而停止工作,導致堆內水迴圈停止),在反應時間內(鏈式反應失控前)將水泵的電源轉換為核電站自身產生的電力。由於機組未能在低電力供應的情況下成功實現水泵的電力源轉換,導致迴圈迴路中的液態水越來越少,蒸汽越來越多,反應力也越來越高。

    當然,操作人員在意識到堆內的反應力增長過快且已無法控制後,立刻按下了將控制棒完全插入的“應急停止反應”按鈕,但由於控制棒的前端由石墨烯構成,而石墨烯相比水來說所能吸收的中子量更少,因此,在控制棒被插入後的那一瞬,也就是控制棒前端的石墨烯替換了部分燃料棒間的水之後,堆芯的反應力在短時間能迎來了更為劇烈的一次飆升,並最終造成了堆芯爆炸。

    不過正如之前所提到的,目前大部分的核反應堆設計都較 RBMK 有了很大提升,尤其是在安全性上,目前大部分反應堆並不存在 RBMK 中的那種致命性缺陷(福島事故是由於地震後的海嘯損壞了水泵系統,導致反應堆不能被及時散熱造成,控制棒上並無設計問題),因此我們並不需對核電站,尤其是新建核的 EPR 電站的安全性有過多擔心。然而,雖然核能的安全問題在一定程度上已經得到解決,核電站所產生的核廢料卻又成了科學家們的心頭大患。

    核廢料,一個嚴峻問題

    核能在我們的印象裡一般是“清潔能源”,但裂變站所產生的核廢料在當下卻是個十分嚴峻的問題。

    核燃料在裂變鏈式反應末端會存在以 beta 和 gamma 衰變生成的裂變產物和透過 alpha 衰變形成的錒系元素(如鈾-234)這類的高放射性裂變產物。這類高輻射物質能夠大量吸收中子,並最終在數量足夠多時終止燃料。

  • 2 # Gnosuyil

    擔心肯定是要擔心的,不過並沒有用,當時的技術切爾諾貝利核電廠爆炸是因為本身設計就未完善到位,加上操作人員的失誤才導致爆炸,我覺得真正可怕的是當局政府的欺瞞,本來可以疏散市民將人員損失減小到最小,偏偏欺騙民眾。不過現在科學技術發達,祖國日漸強大,出現事故的機率幾乎為零,所以不必擔心,當你在擔心的時候,往往已經有人已經提前想到了,而且他們已經在做了!所以放心好了,安心的享受生活,做好自己分內的事情就好!

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