江小魚,創業公司ceo
要想知道這樣的變亂會不會再發生,起首得搞清晰這樣的變亂是怎么發生的。
切爾諾貝利核變亂怎么發生的?
一句話歸納綜合:切爾諾貝利核變亂是一群不及格的把持員,在一個有較著設計缺陷的核反映堆上,進行了一系列嚴重錯誤的操作導致的。
下面簡單描述一下過程:
1986 年 4 月 25 日,切爾諾貝利核電站 4 號機組籌辦正常的停堆檢修,在正式停堆之前,機組人員籌辦趁便把三年前就該做的低功率下的汽機沖轉試驗給做了。但電廠俄然接到電網調劑員號令,需要持續供電,不克不及停堆,所以機組維持半功率運行了十小時。
核反映堆在低功率運行的工況下會發生一種惰性氣體氙,而這種惰性氣體的存在會大大降低反映堆的升功率速度,在氙過多的時辰,反映堆甚至無法順遂啟動,我們業內管這種惰性氣體叫氙毒,也就是劇中的女科學家提到的毒物。
因為這種毒物的原因,長時候半功率運行之后的反映堆是不許可直接降功率做汽機沖轉試驗的,因為對峙這么做有可能損壞堆芯。
但三更接班的時辰,副總工迪亞特洛夫俄然呈現在本家兒控室,要求當即把功率降下來做低功率汽機沖轉試驗,這是第一個嚴重錯誤;
第二個嚴重錯誤是人員天資不符,其實這不僅僅是錯誤,更是違法,違反核平安法。
看過這部劇的人都知道,執行操作的兩名把持員中,有一人方才入職還不到 4 個月,
這么短的時候,在正常的核電廠里是不成能拿到把持員執照的。
日常平凡我們開個車都需要正規的駕照,而在切爾諾貝利這個神奇的處所,居然把持核反映堆不需要執照!
再老的司機也不克不及這么干吧!
接下來,把持員發現做這個試驗的規程有一頁是被劃失落的
沒想到的是副總工居然要求按照劃失落的程序進行試驗,按無效的程序操作,這是第三個嚴重錯誤;
連試驗程序都是無效的,那就意味著接下來的每一步操作都是嚴重錯誤。
這就比如一名飛翔員,拿著錯誤的指導手冊在開飛機,并且開的是核動力的飛機,你說會發生什么?
跟著所有平安系統離線,幾乎所有的節制棒被抽出堆芯,反映堆功率急劇上升,把持員阿基莫夫見勢不妙,當即按下告急停堆按鈕,也就是劇中提到的 AZ-5 按鈕。
這個按鈕你們可以理解為核反映堆的告急剎車,正常環境下,無論發生什么環境,只要按下告急停堆按鈕,反映堆就會立馬停下來。
但這些把持員不知道的是,切爾諾貝利核電廠的這個告急剎車其實是無效的,不僅無效,還會推波助瀾!
為什么會有這樣的事?
這就涉及到切爾諾貝利核變亂的另一個主要原因了——設計缺陷。
正常的核電廠,告急停堆按鈕節制的是所有的節制棒,節制棒的本家兒要當作分是硼,硼可以敏捷降低核燃料的反映性,使核反映遏制。
只要這個鈕按下,所有的節制棒當即插入堆芯,堆芯的鏈式裂變反映就會立馬遏制。
可問題是,切爾諾貝利核電廠的這種機組,節制棒的尖端居然不是硼,而是石墨,石墨會加速核反映速度。
這就比如汽車掉控了,情急之下一腳踩下去,發現踩的不是剎車,而是油門!
跟著下插的節制棒尖端石墨與堆芯接觸,反映堆功率剎時劇增,冷卻水剎時汽化,孔道分裂變形,節制棒無法進一步下插,卡在了格架上。而尖端的石墨被固心猿意馬在堆芯反映區,導致堆芯功率無盡頭上升。
更多的冷卻水被汽化,而因為切爾諾貝利核電廠的又一設計缺陷——正空泡系數,即空泡越多,核反映越快,惡性輪回,導致鏈式裂變反映完全掉控……
壓力容器最終承受不住龐大的壓力,發生蒸汽爆炸,1200 噸的頂蓋直接被翻開,這是第一次爆炸。
跟著壓力容器的分裂,里面的壓力剎時降為常壓,剩下的冷卻劑剎時汽化,所以 2~3 秒之后,緊接著發生了第 2 次蒸汽爆炸。
這一次爆炸,直接把堆芯的四分之一拋出了反映堆外,導致了更大規模的核泄露。
當然,若是蘇聯的核電廠與歐美日一樣,有一個龐大的平安殼的話,即便發生這兩次爆炸,堆芯的放射性物質也紛歧心猿意馬會泄露到廠外,對電廠以外的人員和情況造當作風險。
日本高濱核電廠,圖中最大的兩個圓頂建筑物就是平安殼
沒有平安殼,就是切爾諾貝利核電廠的第 3 個重大設計缺陷。
以上只是一個粗略的歸納綜合,有樂趣的伴侶可以看神劇切爾諾貝利第 5 集,這是我見過最棒的有關切爾諾貝利變亂的科普,很可貴能有一部電視劇能把一個如斯專業的故事講得如斯通俗易懂和令人著迷。
當然有必然專業根本的伴侶,可以去看一下我下面列的參考文獻,里面有比電視劇更詳盡的申明。
這樣的變亂我們國度有沒可能發生?
截止到 2019 年 6 月 13 日,我國在運核電機組達到 47 臺,裝機容量近 4800 萬千瓦,排名宿世界第三;在建機組 11 臺,裝機容量 1218 萬千瓦。
圖片來自國度核平安局官網
此中最早的是秦山一期,1991 年初次并網,93 年正式投入運營。
秦山一期全貌,圖中最大的穹頂狀建筑就是反映堆平安殼
大師知道,切爾諾貝利核變亂發生于 1986 年,所以我們國度的所有核電站,都是在這之后才建當作的。
我想即便人類再愚蠢,也不成能再犯切爾諾貝利同樣的錯誤。
當然,這只是本家兒不雅意識上不成能,其實客不雅上也不成能。
因為切爾諾貝利變亂之后,全宿世界的核平安監管機構,包羅美國的 NRC,中國的核平安局,都把相關的經驗反饋寫進了核平安律例。
好比美國的聯邦核平安律例 10CFR,中國的核平安律例 HAF/HAD,都對空泡系數、反映堆節制棒設計、反映堆平安殼有明白的劃定:
所有節制棒,任何一部門的材質都必需是降低核反映速度的——解決上面提到的設計缺陷 1;
所有核反映堆,空泡系數必需為負——解決上面提到的設計缺陷 2;
任何類型的反映堆,必需有龐大的密閉可承壓平安殼——解決上面提到的設計缺陷 3。
不合適要求的,一律得不到核準開建。
以上只是設計層面,辦理層面上,在切爾諾貝利變亂之后,也針對性出臺了多項律例尺度。
好比我國的核平安律例 HAF103/HAD103,就對核電廠運行人員的各項天資和操作做了詳盡而嚴酷的劃定。
起首說人員天資:
在我們國度的核電廠,每一名掌管出產的負責人,必需是把持員身世,像劇中福明那種火電廠身世的總工程師底子就不成能在中國呈現。并且據我所知,我國絕大大都核電廠的總司理都是把持員身世,非專業身世的辦理人員在核電廠的手藝層面根基上插不上嘴,也沒有插嘴的機遇。
此外,每一名核電從業人員要想當作為真正可以或許操控核電機組的把持員,那真可以說是需要履歷九九八十一難了。劇里那種剛加入工作 4 個月的毛頭小子,在我們國度的核電廠里,可能連本家兒控室都進不去。
核電把持員可能是整個核電行業對人員的專業本質要求最高的崗亭,就像飛翔員之于飛機的意義一樣,核電把持員之于核電站也是同樣的存亡意義。
所以國內把持員選拔,往往從電廠雇用的時辰就起頭了,今朝國內各大核電廠的把持員,根基上都是從幾臺甫校相關專業校招過來的。
這些優質的苗子到了電廠之后,他們在黌舍里學的還遠遠不敷。在每一位把持員上崗之前,還要顛末長達四五年的專業培訓,培訓完再顛末嚴酷模擬機測驗、筆試和面試,全數經由過程之后,由核平安局依法頒布我國的《平易近用核反映堆把持員執照》。
這里彌補兩點注重:
1.是核平安局發證,而不是核電廠帶領,電廠沒有資格給本身的員工頒布把持員證。
2.這個測驗不是無限輪回的科舉,考不中可以下次再考,直到考中為止,而是只有三次機遇,若是三次都沒過,那就申明你不適合做把持員,直接 PASS。
說完了人員天資,我們來看看國內的運行辦理劃定:
劇中我們看到切爾諾貝利 4 號機組本家兒控室把持員阿基莫夫和拓普特洛夫被姑且指派執行帶核的汽機沖轉試驗,而且拿著一本無效的試驗程序進行操作,當他兩提出貳言的時辰,帶領直接給壓了下去。
作為一名前核電從業人員,看到這里感覺的確不成思議。
在國內的核電廠,每一項帶核的試驗,是不成能姑且指派或人去執行的。
我曾經有幸加入三門核電的蒸汽發生器二次側打壓試驗,這還僅僅是一個裝料前的非平安級試驗,從立項到最終執行,我們籌辦了差不多一年半的時候。
為了防止試驗執行的關頭時刻,本家兒要負責人因為不成抗力缺席,我們從一起頭就設置裝備擺設了 3 名具備劃一天資的負責人,一報酬本家兒,兩人備用。
一旦試驗過程中,本家兒要負責人身體不適,或者其他不成抗力導致的缺席,隨時可與及格的備用負責人進行交代,所以不存在姑且隨便抓小我負責試驗的做法。
至于采用無效的試驗程序,那更是天方夜譚。
對于核電廠的每一項試驗,無論巨細,在執行關頭步調的時辰,都必需按照有用的程序執行,并且每執行一個步調,負責人必需簽字確認,以便明白責任歸屬。未來出了任何問題,直接就能追溯到責任人。
這是三門核電的一個小沖刷試驗,那時有幸由我來負責(不才簽名比力丑,大師見笑)
此外,對于核平安相關試驗,必需有核平安監管部分的監視人員到現場見證,否則試驗無效,好比三門核電的每一項平安級試驗,都有核平安局下設的華東監視站監視人員駐場監管。
若是采用無效程序,直接就會被頒布發表違法。
再說本家兒控室的長官意志:
在三門核電裝料前,我有幸進過一號機組的本家兒控室,對于一個處在高清攝像頭和灌音設備 360 度無死角監控之下的房間,并且每一步操作都稀有據記實的本家兒控室,我不知道哪一個帶領敢像切爾諾貝利的迪亞特洛夫那般猖獗。
以上,就是整個核能行業在軌制和辦理層面臨于切爾諾貝利核變亂的響應,其其實每一次重大變亂發生后,軌制和辦理層面的響應,往往只是最根基的操作,
在一次次疾苦的反思過程中,出格是在切爾諾貝利這種人類前所未見的大災難之后,全宿世界核能行業慢慢進化出了一套完整的核平安文化,而文化就像無所不在的空氣,滲入在整個行業的方方面面,角角落落。
每一名核電行業的從業人員,從進入這個行業的第一天起頭,就浸泡在平安文化的空氣里,天天睜眼閉眼,目之所及,耳力所至,無一不是平安相關的信息,無論做哪一件事,起首考慮都是平安問題。久而久之,平安二字會浸透進每小我的血液,深切每小我骨髓,直到生命的終結。
講到這里,我們國度到底有沒可能發生切爾諾貝利這樣的變亂,相信大師已經能本身得出結論了。
Reference:
國度能源局官網
國度核平安局官網
美國核管會官網
國際原子能機構官網
宿世界核能行業協會官網
HAF103 核動力廠運營平安劃定
HAF103-06 核動力營運單元的組織和平安運行辦理
10 CFR PART50 APPENDIX.A Criterion 11
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