地震时,核电站如何阻止核泄漏?
地震是怎样影响核电站的?
由于资源贫乏,日本主要使用核能发电。在这个狭长的岛国各地分布着55个核电站,其中有15个分布在这次地震的影响区域。而日本又处于4个地质板块的交界处,是地震的多发重灾区。如果地震强烈到能够干扰反应堆芯的程度,就有可能引发核泄漏。
地震对核电站的影响主要有两个方面:一是用于保护核反应堆的厂房建筑结构完整性,二是反应堆芯的温度。当温度过高时,核反应堆堆芯就会开始熔毁。堆芯熔毁后,会向包裹它的外壳空间释放放射性的蒸汽和其他放射性物质。核泄漏——这一听上去就恐怖的名词就是接下来要发生的事情。所以,将反应堆芯温度维持在恒定范围内的冷却系统尤为重要。
当然,这些是核电站的设计建造人员所熟知的,他们为核电站集成了保护措施,用于保护强烈地震可能会造成的反应堆芯熔毁。
具体有哪些防护措施?
第一道防线:震波感测器。震波感测器通过检测PGA(peak ground acceleration,峰值地面加速度)值来工作,PGA代表在地震时感测器所在地面受力的大小。它用来感应即将发生的地震,并即刻将核反应堆关闭,阻止其温度变得过高。
世界上的大部分电站是被设计为耐受0.2g以下PGA的。当检测到的PGA值超过这一数字,感应器就会向反应堆发出报警,将其强行关闭。一般来说,6级以上的地震就会产生超过0.2g的PGA,但是震级并不是决定PGA的唯一因素。
举例来说,阿拉斯加曾发生过9.2级地震,其震源深度为23km,产生的PGA是1.8g。而前不久的新西兰地震震级在6.3以下,震源深度却只有5km,就产生了2.2g的PGA。目前仙台地震的震级是9级,震源深度24km,它的PGA值是0.82g。
据《新科学家》报道,当震波感测器发出警告后,在核反应堆停止反应的同时,紧急制冷系统也开始启动,使核反应堆芯的温度尽快降低。
“当核电站关闭时,控制棒将插入堆芯,从而瞬间停止链式反应。但是核反应堆仍然处于高温状态中,冷却系统仍需工作。”
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