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关于日本这几天被这福岛高的心神不宁,只好再次披上军大衣
分成两部分 1。过程 2。后果
过程: 下面这个图是一个核岛的示意图,可能和日本的不一样,但大同小异,比较能说明问题,我自己加了一些图示。
一个核岛内,最外层的是钢筋水泥做成的安全壳。示意图内的各种设备都在安全壳内部。 其中最关键的是中间的那个东西,红色的是合金做成的压力容器,能耐几十个大气压的高压,内部就是堆芯,其中有核燃料,控制棒,冷却水。
首先要提到的是,这些核电站不会发生原子弹一样的爆炸。因为核燃料里的含铀量只有2-3%,比起军用的武器级核燃料(90+%)差远了。
日本的地震发生时,可以肯定控制棒都完全插入了核燃料,所以压力容器内部的核反应已经停止,但是内部的温度还很高,一般的程序是,冷却系统因该继续工作,把堆芯里的余热完全导出,核反应堆就安全了。
应该说日本人的考虑还算是比较周到的,他们准备了几套备用系统:
1。4套独立的备用的发电机,万一停电,可以保障冷却系统继续工作
2。万一备用发电机出现故障,还有蓄电池,也能保障冷却系统继续工作
可不知怎么搞得,这4套备用发电机没有一套是工作的 (这个概率实在是太小了?是被海水淹了还是平时没有检测? )
于是就起用了备用电池。(用不了多久)
问题是,可以调用新的备用发电机啊,也可以运来新的蓄电池啊。估计这些都做了,可一样都没做成功 (你说倒霉不?)这也说明一个问题,这些设计的措施没有一样是工作的,都是绣花枕头。谁还敢说日本人严谨?
于是,压力容器内部因为余热,温度越来越高。 温度越高,里面的冷却水因为蒸发,越来越少,又因为蒸发,压力越来越大 这个时候,2个大问题出现了:
1。容器里的冷却水越来越少,燃料棒会露出水面,由于高温,会熔解 (叫熔堆,meltdown),熔化的核燃料会再熔化压力容器,形成泄露
2。容器里的高压会把容器炸掉,把核燃料抛到外面,也形成泄露 (切尔诺贝利就是这样的)。
于是,日本人就想了个办法,把压力容器里的蒸汽放掉,来减压。释放出来的蒸汽含有少量的放射性物质,但还没到严重核污染的地步。
没想到,蒸汽一放,压力容器内部的冷却水位迅速降低 (和烧开水差不多),燃料棒又露出来了,上面的的大问题又回来了。
于是,日本人想到了最后一招,灌海水。 灌海水意味着这些反应堆的彻底报废,因为海水蒸发以后就剩下盐,会损坏安全壳内部的一切设备。
现在不知道的是,海水是灌到堆芯的内部还是flood整个安全壳。如果是灌到堆芯,那说明冷却系统还是能工作啊,为什么不灌淡水呢?和前面的假设相互矛盾,还有2号据说减压阀都坏了,里面的高压能让人把水灌进去吗?所以现在只能假设是flood整个安全壳。
海水进去了,因为压力容器的高温,安全壳的海水也蒸发,产生大量水蒸气,后果大家都看到了,三个机组全部因为蒸汽,安全壳的顶全部炸掉了。
后果:
现在比较肯定的是,3个堆芯中肯定有的已经熔化,有几个熔化不是太清楚。
最好的情况,就是图上的堆芯没有熔化,或者已经熔化,但没有把压力容器烧穿,核燃料还在压力容器内,没有发生泄露, 这种情况下,只是释放了还有少量放射性的水蒸汽,污染不算严重
最坏的情况,堆芯已经熔化,熔化的核燃料已经把压力容器烧穿,或者爆炸已经把压力容器炸开,核燃料发生泄露,flood安全壳的海水被污染,然后流出来,渗进地下水,或流到海里,形成大面积的污染 爆炸也把核燃料抛向空中,然后顺着季风飘到北美,中国等等,那就是大灾难了