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三哩岛核泄漏事故

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三哩岛核泄漏事故
Carter TMI-2.jpg
总统吉米·卡特在1979年4月1日与NRR英语Office of Nuclear Reactor Regulation主任哈罗德·登顿英语Harold Denton,宾夕法尼亚州的迪克·索恩伯格英语Dick Thornburgh州长和TMI-2的操作主管詹姆斯·弗洛伊德,参观TMI-2控制室。 注意他们穿的鞋子覆盖塑料袋,以防止当他们离开的时候,无意中携带放射性同位素粉尘走出电站的可能性。 当然,粉尘传播放射性同位素将是一个风险不只是他们的鞋,但尤其是他们的衣物。“塑料袋”更可能防止溢出的辐射进入他们的脚。
日期 1979年3月28日  (1979-03-28)
时间 4:00 (北美东部时区 UTC-5)
地点 美国宾夕法尼亚州,萨斯奎哈納河,三哩岛
三哩岛核电站
三哩岛核电站,右方是两个反应堆的圆柱体保护壳
TMI-2机组的结构简图
TMI-2机组爐心融毀的示意图

三哩岛核洩漏事故,通常簡稱「三哩島事件」,是1979年3月28日发生在美国宾夕法尼亚州萨斯奎哈納河三哩島核電廠Three-Miles Island Nuclear Generating Station)的一次部分堆芯熔毁事故。这是美国核电历史上最严重的一次事故.[1],為五級核能事故[2][3]

反应堆简介[编辑]

二号机组为压水堆,1978年12月30日开始商业运行。额定电功率880MW。堆芯为177盒燃料组件,共计37000根燃料棒,含二氧化铀100吨。二氧化铀的富集度为2.57%。

反应堆有两套一回路。每套一回路包含2台主泵、3台辅助泵(2台电动泵、1台汽动泵)、1台蒸汽发生器(SG)、1台布设在一回路热段的稳压器。稳压器压力达到15.5MPa时,稳压器卸压阀自动开启,将冷却剂排放到稳压器卸压箱。

事故简述[编辑]

当天凌晨4时0分0秒,三哩岛核电站95万千瓦压水堆电站二号反应堆一回路的给水主泵停转,汽轮机停机。备用泵按照预设的程序启动,但是由于辅助给水系统中隔离阀在此前的例行检修中没有按规定打开,导致辅助给水系统没有投入运行。二號机组的回路冷却水没有按照程序进入蒸汽发生器,热量在反應堆中心處持續聚集,堆芯压力上升,导致稳压器卸压阀于4时0分03秒开启,放出堆芯内的部分汽水混合物。

反应堆于4时0分08秒自动停堆(仍有160MW衰变热),当反应堆内压力下降至正常时,卸压阀由于故障未能自动回座,使堆芯冷却剂以45m3/s继续外流,压力降至正常值以下由于发生机械故障,在堆心压力回复正常值后堆心冷却水继续注入减压水槽,造成减压水槽水满外溢;4时2分2秒主系统压力下降至11.3MPa,“高压注入应急堆芯冷却系统”自动启动,向堆芯注入含硼水。但反应堆操作员未判明卸压阀没有回座,反而于4时3分13秒关闭了应急堆芯冷却系统,停止了向堆芯内注水。

一回路冷却水大量排出造成堆芯上部失水,堆芯上部燃料棒的温度超过2760度,堆腔上部形成了蒸汽。反应堆操作员恢复高压安注系统和主泵运行后,260度的水遇到2760度堆芯,堆芯燃料棒像玻璃一样破裂,堆芯坍塌。堆芯90%的燃料棒包壳破损,47%的核燃料已经融毁并发生泄漏,系统发出了放射性物质外漏的警报,但由于警报響起時并未引起运行人员的注意,甚至现时的紀錄報告都指出沒有人注意到警报。直到当天晚上19时50分,二号堆实现强迫循环,但运行人员始终没有察觉堆心的损坏和放射性物质的外漏。

事故后果[编辑]

事故后,原子能管理委員會[4]对周围居民进行了连续追踪研究,研究结果显示:

  1. 在以三哩岛核电站为圆心的50英里范围内,220万居民中无人发生急性辐射反应
  2. 周围居民所受到的辐射相当于进行了一次胸部X光照射的辐射剂量。
  3. 三哩岛核泄漏事故对于周围居民的癌症发生率没有显著性影响。
  4. 三哩岛附近未发现动植物异常现象。
  5. 当地农作物产量未发生异常变化。

事故影響[编辑]

三哩島核洩漏事故是核能史上第一次反應堆爐心融毀的事故,此事故的嚴重後果反映在經濟上,公共安全及周圍居民的健康上則沒有不良影響。究其原因在於安全殼發揮了重要作用,凸顯了其作為核電站最後一道安全防線的重要作用。在整個事件中,運行人員的操作錯誤和機械故障是主要的原因,因此核電站運行人員的培訓、面對緊急事件的處理能力、控制系統的人性化設計等細節對核電站的安全運行有著重要影響。

雖然此事故並沒有證明西方國家的核電廠事故會造成人畜傷亡及公共危害,但也大幅提高核電廠安全設施的建造成本,以免事故造成重大的經濟損失。但提高安全係數後的核電廠造價昂貴,因此核電廠興建數量大減,直到21世紀初的化石燃料價格大漲及全球暖化效應顯現後,各國才開始重啟核能計劃。

這場事故恰巧發生在描述核電站安全問題的驚悚片《中國綜合症》(China Symdrome)上映12天後,美國公眾對核電信心大受影響,美國核電產業陷入長期的不景氣。因為核電廠的興建計畫銳減,美國核電相關的公司因此流失了許多資深經驗的工程師,之後興建及設計核電廠,遇到嚴重的經驗傳承問題。而後連歐洲也發現他們失去了以合理成本興建核電廠的能力。

1986年車諾比核能電廠事故後,核安被許多人質疑,但由於該電廠的安全設備遠遜於西方核電廠,因此三哩島事故後所建立的核安形象並沒有遭到嚴重打擊,但在2011年福島第一核電站事故再次瓦解了許多人對核安的信任。

事故分類[编辑]

  1. 緊急戒備事故(Alert):安全狀況有顯著劣化或有發生的可能,尚不須執行核子事故民眾防護行動。
  2. 廠區緊急事故(Site Area Emergency):安全功能重大失效或有發生的可能性,可能須執行核子事故民眾防護行動。
  3. 全面緊急事故(General Emergency):發生爐心嚴重惡化或熔損,可能喪失圍阻體完整性或有發生的可能,必須執行核子事故民眾防護行動。

相關條目[编辑]

註釋[编辑]

參考資料[编辑]