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    多重屏障體系—— 不讓放射性物質泄漏出去

    2018/8/9 9:46:46

    核裂變反應會產生許多放射性物質,包括裂變碎片和它們的衰變產物及α射線、β射線、γ射線,中子等,因此有很強的放射性。設計師們建造了多重屏障體系,不讓放射性物質泄漏出去,反應堆一般有三道屏障,即燃料元件包殼、壓力容器和安全殼。

    1.精心制作的核燃料元件

    反應堆燃料元件密封在包殼中,包殼材料具有耐高溫、耐高壓、耐輻照、抗腐蝕等優良的物理化學性能,破損率非常低(<0.01%)。例如壓水堆燃料,先做成二氧化鈾燒結陶瓷體芯塊(直徑8~10毫米,高度10~13毫米)。然后把這些芯塊裝在鋯合金做成的套管中(直徑9~11毫米,長4米),套管要抽去空氣,充入氦氣,嚴格密封。最后把這些燃料棒按照一定規則排列,以精確的間距做成燃料組件。

    2.固若金湯的壓力容器

    壓力容器是反應堆的心臟,就像鍋爐的燃燒室,這是精心加工制造的關鍵部件。例如100萬千瓦壓水堆電站的壓力容器,內徑達4~5米,高度達13米,重量達400~500噸。這是用20厘米厚的高級合金鋼精加工制成的。它的強度大,塑性、韌性好、耐高溫、耐高壓、耐輻照,抗震、抗腐蝕,保證絕對沒有裂縫和泄漏。

    3.銅墻鐵壁的安全殼

    安全殼是雙層結構的龐大構筑物。100萬千瓦壓水堆電站的安全殼直徑達30~40米,高度達60~70米,外壁為1米厚的預應力鋼筋混凝土,內壁為6毫米厚的鋼板。能耐3~4個大氣壓的壓力,能承受地震、颶風、龍卷風和來自內部或外部飛射物與飛機墜落的撞擊,可以說這是一座堅不可摧的堡壘。安全殼定期進行檢漏試驗,安全殼的雙壁中間可容納從反應堆大廳來的氣體。因為它保持負壓,要向外泄漏氣體是不容易的。安全殼里設有空氣凈化、噴淋水和消除氫氣等系統,具有氣體過濾、降溫、捕集放射性核素和防止氫氣爆炸等作用,能夠阻止放射性核素的向外釋出和減少對環境的輻射影響。

    綜上所述,通過縱深防御和層層設防,放射性物質是難以泄漏到環境中去的。

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