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为什么切尔诺贝利核电厂在控制棒顶端要装石墨?

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-04-20 23:39   点击:159  编辑:admin   手机版

一、为什么切尔诺贝利核电厂在控制棒顶端要装石墨?

因为当时比较穷,用的铀燃料也是浓缩程度低的,所以为了正常反应时可以加大功率需要一些更强的慢化剂,正常状态下控制棒前端的石墨是插入反应堆的,替代了轻水,所以即使燃料不好也可以有足够的功率,然后降低功率时继续插入硼的部分就会起作用,减速效果也更好,如果完全是硼的话那么里面就是轻水做慢化剂没有石墨效果好,当时切尔诺贝利出事是因为关闭了安全系统,手动拔出过多安全棒,而且手动拔出会拔过头,安全棒本来应该有一部分石墨在反应堆也拔出了,所以插入后石墨最先接触大大地高了反应速率。看别人的答案,这好像也是唯一解,问题是设计时没考虑到这点我觉得很难以理解,拔出时不管手动还是自动石墨完全留在反应堆才是正常设计

二、切尔诺贝利事件中,为何石墨会具有放射性?

关于事故的起因,官方有两个互相矛盾的解释。第一个于1986年8月公布,完全把事故的责任推卸给核电站操纵员。第二个则发布于1991年,该解释认为事故是由于压力管式石墨慢化沸水反应堆(RBMK)的设计缺陷导致,尤其是控制棒的设计。双方的调查团都被多方面游说,包括反应堆设计者、切尔诺贝利核电站职员及政府在内。

另一个促成事故发生的重要因素是职员并没有收到关于反应堆问题报告。根据Anatoli Dyatlov―一名职员所述,设计者知道反应堆在某些情况下会出现危险,但蓄意将其隐瞒。这种情况是因为厂房主管基本由不具备RBMK资格的员工组成造成的:厂长V.P. Bryukhanov,只具有燃煤发电厂的训练经历和工作经验,基本上是负责政战的主管,事发半夜演习时并不在场,但主导演习的副厂长是核能专业。他的总工程师Nikolai Fomin亦是来自一个常规能源厂。3号和4号反应堆的副总工程师Anatoli Dyatlov只有“一些小反应堆的经验”。

第二个“有缺陷的设计之解释”是由Valeri Legasov于1991所公布,把事故的原因归咎于RBMK反应堆设计的缺陷,特别是由于控制棒的缺陷。

反应堆有一个危险的空泡系数(void coefficient)。空泡系数是一种衡量反应堆安全程度的数据,用于测量水冷却剂中蒸汽汽泡的形成与增加对于反应堆的影响。大部分的反应堆设计会在水温升高时产生较少的能量。这是因为如果冷却剂含有蒸汽气泡,则能被减速的中子数量将会下降。速度快的中子一般不易造成铀原子的裂变,所以反应堆会产生较少的能量。然而,切尔诺贝利的RBMK反应堆,使用固体石墨当作中子慢化剂来降和腔低中子的速度[8],且用吸收中子的轻水来冷却核心。因此尽管水中有蒸汽汽泡产生,仍有大量中子被慢化。此外,因为蒸汽吸收中子不像水那样的容易,因而增加RBMK反应堆的温度,就会有更多的中子能够铀原子裂变,增加反应堆的能量输出。这种设计导致RBMK在低功率时非常不稳定,在温度上升时存在输出能量在短时间内达到危险水平的倾向。这对于工作人员而言是难以理解和预见的。

在这个系统中更重大的缺陷是控制棒的设计。在控制反应堆时,操纵员通过将控制棒插入反应堆来降低反应速度。在RBMK反应堆的设计中,控制棒的尾端是由石墨组成,延伸部份(在尾端区域超出尾端的部份,大约是一米或三英粘ざ龋┲锌涨页渎欢刂瓢舻钠渌糠萦碳化硼制成,是真铅棚好正具有吸收中子能力的部分。因为这种设计,当控制棒一开始插入反应堆的时候,石墨端会取代冷却剂,反而大大槐铅地增加了核分裂的反应速度,因为石墨能够吸收的中子比沸腾的轻水少。因此一开始插入控制棒的前几秒钟,反应堆的输出功率反而会增加,而不是预期的降低功率。反应堆操纵员对于这一特点也不知晓,且无法预见。

切尔诺贝利核电站使用的是压力管式石墨慢化沸旅冲水反应炉,简拆纳歼称石墨减速沸水堆,顾名思义,石墨是用来茄型给中子减速从而加剧反应的,沸水则是让水沸腾产生热量发电。

石墨具有吸附性,可能也就有了放射性

石墨放置的时间久了就会有放射性。

石墨经过长时间的就会有放射性

三、切尔诺贝利事件的原因是什么?

关于事故的起滑游因,官方有两个互相矛盾的解释。

第一个于1986年8月公布,完全把事故的责任推卸给核电站操纵员。

第二个则发布于1991年,该解释认为事故是由于压力管式石墨慢化沸水反应堆(RBMK)的设计缺陷导致,尤其是控制棒的设计。

双方的调查团都被多方面游说,包括反应堆设计者、切尔诺贝利核电站职员及政府在内。

扩展资料:

1986年4月26日凌晨1点23分伍让源(UTC+3),乌克兰普里皮亚季邻近的切尔诺贝利核电厂的第四号反应堆发生了爆炸。

连续的爆炸引发了大火并散发出大量高能辐射物质到大气层中,这些辐射尘涵盖了大面积区域。这次灾难所释放出的辐射线剂量是二战时期爆炸腔态于广岛的原子弹的400倍以上。

经济上,这场灾难总共损失大概两千亿美元(已计算通货膨胀),是近代历史中代价最“昂贵”的灾难事件。

切尔诺贝利核事故被称作历史上最严重的核电事故,切尔诺贝利城因此被废弃。

参考资料:百度百科切尔诺贝利事件

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