核能发电安全吗？
2003-7-2 18:11:15 来源： 作者： 字体大小：大 中 小 阅读：325 次
自从美国三里岛核电站1979年发生核泄漏事故和前苏联切尔诺贝核电站1986年发生大爆炸事故后，世界上许多人对核电站产生了极大的恐惧心理，真有点谈核色变。后来，许多人坚决反对再建核电站，甚至在核电站附近组织示威。
核电站发生事故通常有两种原因，一是反应堆本身的设计不当，二是操作人员违反操作规程。三里岛事故属于前一种，切尔诺贝利核电站既有设计不当因素，又违反了操作规程，因此事故造成的人员伤亡和财产损失都非常严重。
但不管是什么原因，设计人员都有难以推卸的责任。难道违反操作规程还要设计人员负责？对！即使是操作不当，也不能对人的安全造成威胁。1996年11月13日中央电视台《东方时空》节目专门播送了常州生产的长鹿牌电热水壶在水烧干后发生爆炸的事件，使一位18岁的小男孩双目炸伤，几乎失明。水壶烧干虽属不正常操作，但设计人员理应考虑当发生不正常操作时发生的严重后果。但该产品却没有设计相应的保护装置，被消费者协会定为不合格产品。同理，核电站的安全也完全掌握在设计人员手中。这无疑对核的设计人员提出了严峻的挑站。也就是说，除非是敌人的故意破坏，你就必须保证核电站的绝对安全，否则你就不配当核电站的设计师。
怎样才能设计出绝对安全的核反应堆呢？美国加利福尼亚圣地亚哥通用原子公司的设计师们分析了三里岛核电站和切尔诺贝利核电站事故的各种原因，发现在核反应堆中用水作冷却剂是不安全的隐患。因为核燃料的保护包层是用金属壳，在高温时特别是在操作错误使金属壳发生熔化时，它会和水起化学反应而产生容易爆炸的氢气。前面说的两起事故，据调查，都有和核燃料包层金属发生熔化后和冷却水起化学反应有直接关系。
于是，通用原子公司的设计师们提出了一种新型的核反应堆发电系统。它改用惰性气体氦作冷却剂，并用氦气代替水蒸气作推动涡轮发电机的工作介质。 这样惰性气体不会和反应堆中的任何材料起化学作用，也就不可能产生容易爆炸的氢气之类的东西。
同时他们又改进了核燃料的包壳材料结构。这种结构的特点是铀燃料和控制中子速度的石墨之间的比例平衡。因此具有极大的负温度系数。负温度系数是什么意思呢？能起什么作用呢？负温度系数的作用是：一旦核反应堆发生错误操作，使反应堆的温度上升到明显超过正常运行的标准温度时，由于负温度系数的设计，反应堆会自动关闭。也就是说，负温度系数的设计起了“保险丝”的作用，保证了核工业反应堆的绝对安全。
新的反应堆发电系统由两个互连的压力容器组成，它们都埋在地下的封闭式混凝土外壳内，其中大的容器是核工业反应堆，较小的容器内装有涡轮发电机、压缩机和热交换器。在两个容器之间有一个管道相连，在核反应堆容器内充满了氦气，核反应堆裂变产生的能量将其周围的氦气加热到850℃，然后通过发电机发电，涡轮机还同时带动压缩机，使氦气通过热交换器后再返回到核反应堆容器内。如此循环不已，连续发电。
这种氦冷反应堆因不用水作冷却剂，也不用水蒸气扒动涡轮机发电，不仅提高了安全性也大大简化了发电系统的结构，它取消了常规压水或沸水反应堆发电系统的二级冷却回路，使整个系统及其他配置大大减少，最终使发电成本降低。
