18新利最新登入日本核危机是如何运作的吗

如果你读过18新利最新登入核反应堆是如何工作的你熟悉核电厂背后的基本思想。在高级别上,这些植物很简单。现代商业核电站核燃料,浓缩铀的形式,自然会产生热量,铀原子分裂(见核裂变的部分18新利最新登入核弹是如何工作的详情)。热量是用来加热水,产生蒸汽。蒸汽驱动汽轮机,发电机旋转电。这些植物是一般大,能够生产出的十亿瓦特的电全功率。

为了使核电站的输出可调,铀燃料大约形成颗粒大小的亲爱的。这些颗粒堆积end-on-end长金属管称为燃料棒。棒排列成束,包被安排在反应堆的核心。控制棒和燃料棒之间的配合能够吸收中子。如果控制棒完全插入到核心,据说反应堆关闭。铀将产生最低的热量(但仍将产生热量)。如果控制棒拿出尽可能的核心,核心生产最大的热量。考虑热产生的100瓦的白炽灯泡。这些灯泡不够热,热在一个简易烤炉烤一个蛋糕。现在想象一个1000000000瓦的灯泡。 That is the kind of heat coming out of a reactor core at full power.

日本的反应堆没有马克1沸水反应堆设计的通用电气(General Electric)在1960年代。这是一个早期的反应堆设计,铀燃料的沸腾的水直接驱动汽轮机。这个设计后来被压水反应堆,因为马克周围的安全隐患1设计。正如我们所见,这些安全问题转化为在日本安全故障。让我们看看致命缺陷导致灾难。

沸水反应堆有一个弱点——一个致命的缺陷——在正常操作条件下是无形的和最失败的场景。与冷却系统的缺陷。

沸水反应堆沸腾水:这是显而易见的,很简单。这是一种技术,可以追溯到一个多世纪最早的蒸汽发动机。水沸腾时,它会创建一个巨大的压力,压力将用于汽轮机旋转。沸水也使反应堆堆芯在一个安全的温度。当它退出汽轮机、蒸汽冷却并凝缩是反复重用在一个封闭的循环。水是循环通过系统电动泵。

设计的漏洞进场如果电动泵失去权力。没有新鲜的水在锅炉,水继续沸腾,水位开始下降。如果水蒸发到一定程度,燃料棒暴露他们过热。在某种程度上,即使控制棒完全插入,有足够的热量融化核燃料。这是危机这个词是从哪里来的。吨的铀融化流入压力容器的底部。在这一点上,这是灾难性的。在最坏的情况下,熔化的燃料渗透压力容器被释放到环境。

由于这种已知的漏洞,有巨大的冗余在泵和电力的供应。有几套冗余的泵,有冗余电源。权力可以来自电网。如果失败了,有几层的备用柴油发电机。如果他们失败了,有一个备用电池系统。与所有这些冗余,似乎完全覆盖漏洞。没有办法为致命缺陷被暴露出来。

不幸的是,后不久地震最坏的情况发生。

的核能植物在日本度过了地震本身没有困难。地震震中最近的4家工厂自动关闭,也就是说,控制棒完全插入反应堆堆芯和植物停止发电。这是正常的操作程序对这些植物,但它意味着的第一来源电冷却泵的走了。这不是问题,因为植物可以从电网获取权力运行泵。

18新利最新登入然而,电网变得不稳定,它关闭。第二个冷却泵的电力来源就不见了。将备用的柴油发电机。柴油发电机发电是久经考验的一个健壮的方法,所以没有忧虑。

但随后海啸袭击。不幸的是,海啸远远大于任何计划。如果备用柴油发电机已经离地面较高,设计运行而淹没在水或免受深水,危机本来是可以避免的。不幸的是,海啸导致了发电机的水位意想不到的失败。

这剩下最后一层的冗余电池——操作泵。电池按预期进行,但他们大小只持续几个小时。假设,显然,电力会很快可以从另一个来源。

虽然运营商卡车在新发电机,他们不能及时接通,电力和冷却剂泵跑了出去。沸水中的致命缺陷设计——被认为是不可能发现通过很多层的冗余,然而成为暴露。暴露,下一步过程中导致灾难。

电池死了,冷却泵失败了。没有新鲜的冷却剂流入堆芯,保持凉爽的水开始沸腾,水开了,燃料棒暴露的上衣,和金属管铀燃料芯块过热和破解。裂缝允许水输入管和燃料芯块,它开始产生氢气。这个过程被称为热解——如果你足够水热,它分解成氢和氧组成原子。

氢是一种高度爆炸性气体——召回兴登堡爆炸,的兴登堡充满了氢气。日本的核电站,氢积累的压力,气体必须进行通风。不幸的是,这么多氢排放在反应堆建筑如此之快,它爆炸了。同样的一系列事件发生在几个不同的核反应堆。

爆炸没有破裂压力容器举行核芯,他们也没有释放任何大量的辐射。这些都是简单的氢气爆炸,而不是核爆炸。爆炸损坏了混凝土和钢压力容器周围的建筑。

爆炸还表示,事情已经失控。如果水继续沸腾,几乎崩溃将是不可避免的。

所以运营商决定淹没反应堆注入海水。这是一个最后的努力控制局面,因为海水完全一个反应堆废墟,但它比崩溃。此外,海水与硼混合行动类似液体控制棒的版本。硼中子吸收,控制棒的主要成分之一。

日本核事件被描述为6级INES事件(国际核危机事件规模)。三哩岛是一个5级事件。切尔诺贝利核电站是一个7级的事件,事件规模的顶部(来源:路透社)。显然,这是一个严重的情况。

日本失去了很大一部分电力发电能力。大约三分之一的日本电来自核能植物,和大约一半的容量已经丢失(大约20%的总发电量)[来源:伊佐]。这种能力需要以某种方式所取代。

在40岁,这些反应堆是接近的设计寿命。另一个选择就是重建植物。这种方法的两个问题是,这将是一个非常漫长的过程,可能在十年或更长时间,在日本公众可能没有对新的核反应堆。还为时过早。

有很多标志1反应堆在美国。可以肯定的是,他们将退役或改变利用日本的经验教训。如有需要其他反应堆也可能改变。

核工业是希望的复兴核能在美国现在超过三十年的时间,美国三里岛事件关闭新核电站建设在美国。日本的事件可能会停止这种复兴。或者他们可能刺激其他研究,可能更安全,核技术。