核燃料的運(yùn)輸(核電科普系列)
來源:中國(guó)核電信息網(wǎng) 發(fā)布日期:2010-08-12
特邀顧問:原國(guó)家核安全局總工程師、國(guó)家核電技術(shù)公司專家委員會(huì)專家林誠(chéng)格
核電廠連續(xù)安全運(yùn)行的過程,也是核燃料不斷“吐故納新”的過程。新燃料組件從燃料制造廠運(yùn)輸?shù)胶穗姀S,輻照過的燃料組件從堆芯中卸出后在反應(yīng)堆旁的水池里貯存一段時(shí)間以后再運(yùn)離核電廠。一座百萬千瓦的壓水堆核電廠運(yùn)行一年時(shí)間,大致需要30噸燃料組件的運(yùn)輸量。目前我國(guó)的核電廠主要建設(shè)在東南沿海,核燃料的生產(chǎn)廠和核廢料處置庫位于西部地區(qū),核燃料運(yùn)輸?shù)那Ю镏幸?jīng)過許多人口稠密的地區(qū),耗時(shí)一周左右,因此核燃料的安全運(yùn)輸意義重要。
處處防風(fēng)險(xiǎn)
確保核燃料的運(yùn)輸安全,至少有三層含義。一是要保證運(yùn)輸物品本身的安全,特別是新燃料組件運(yùn)輸過程中要采取措施來緩沖、防震,避免因?yàn)檎駝?dòng)、沖擊而造成損壞。二是要保證運(yùn)輸過程中通常意義上的交通安全,不論是采用公路、鐵路、水路、航空哪一種運(yùn)輸方式。三是要保證核與輻射安全,即使在發(fā)生運(yùn)輸事故時(shí),也能夠有效包容放射性物質(zhì),保護(hù)工作人員、社會(huì)公眾和自然環(huán)境免遭輻射危害。
核燃料運(yùn)輸?shù)暮伺c輻射安全問題主要來自核臨界危險(xiǎn)、釋熱危險(xiǎn)和輻射照射危險(xiǎn)。新燃料組件中的燃料屬于易裂變材料,因此運(yùn)輸時(shí)需要控制單個(gè)貨包裝載新燃料組件的數(shù)目和運(yùn)輸工具內(nèi)裝載貨包的數(shù)目,采取貨包隔離等措施,防止出現(xiàn)臨界現(xiàn)象。乏燃料中裂變產(chǎn)物的衰變熱會(huì)造成釋熱危險(xiǎn)。一個(gè)從壓水堆中卸出的燃料組件“冷卻”半年后,仍有10千瓦的衰變熱,所以要防止釋熱引起的損害。輻射照射危險(xiǎn)的存在,則要求控制放射性物質(zhì)貨包及運(yùn)輸工具外部的輻射水平。
時(shí)時(shí)保安全
核燃料本身屬于放射性物質(zhì),要根據(jù)放射性水平選擇合適的運(yùn)輸容器,嚴(yán)格按照程序確保核燃料運(yùn)輸?shù)陌踩?/P>
未輻照的核燃料一般放射性水平較低,運(yùn)輸容器的屏蔽要求相對(duì)簡(jiǎn)單。
輻照過的核燃料必須考慮很強(qiáng)的伽瑪射線和衰變熱,運(yùn)輸容器里面一層不銹鋼內(nèi)殼作為密封壓力殼,外面一層是鉛屏蔽,鉛屏蔽外面再用帶有散熱和防震肋片的不銹鋼外殼保護(hù)起來。容器內(nèi)充水以利于導(dǎo)熱,同時(shí)應(yīng)保證容器內(nèi)失水時(shí)燃料棒的溫度也不會(huì)超過允許水平。運(yùn)輸容器裝有安全閥和溫度、壓力測(cè)量?jī)x表,在運(yùn)輸途中連續(xù)監(jiān)測(cè)。
不論是未輻照還是輻照過的核燃料,對(duì)運(yùn)輸容器的設(shè)計(jì)和制造都有嚴(yán)格的要求。假設(shè)一個(gè)裝運(yùn)核燃料的容器由火車托運(yùn),經(jīng)過鐵路橋時(shí)發(fā)生事故,由火車上掉落到9米下的高速公路上,又滑落到1米下的一根直徑15厘米、長(zhǎng)20厘米的鋼棒上,恰巧因相撞起火在800℃的火焰中燃燒30分鐘后,滾入15米深的湖水中浸泡8小時(shí),最后由湖中取出,應(yīng)保證核燃料完好無損。
在核燃料裝入運(yùn)輸容器后,有關(guān)部門將根據(jù)對(duì)沿途交通環(huán)境的詳細(xì)比較分析,選擇最佳運(yùn)輸路線,實(shí)行全程武裝押運(yùn),國(guó)家還將利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)對(duì)運(yùn)輸過程進(jìn)行在線監(jiān)控,確保核廢料的運(yùn)輸過程萬無一失。(作者系核科學(xué)與技術(shù)專業(yè)博士劉志弢)
網(wǎng)友評(píng)論請(qǐng)注意
遵守中華人民共和國(guó)有關(guān)法律、法規(guī),尊重網(wǎng)上道德,承擔(dān)一切因您的行為而直接或間接引起的法律責(zé)任。
中國(guó)核電信息網(wǎng)擁有管理留言的一切權(quán)利。
您在中國(guó)核電信息網(wǎng)留言板發(fā)表的言論,中國(guó)核電信息網(wǎng)有權(quán)在網(wǎng)站內(nèi)轉(zhuǎn)載或引用。
中國(guó)核電信息網(wǎng)留言板管理人員有權(quán)保留或刪除其管轄留言中的任意內(nèi)容。
如您對(duì)管理有意見請(qǐng)用 意見反饋 向網(wǎng)站管理員反映。