【核電小知識2】台山核燃料棒破裂到底搞邊科?

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2021-06-17 12:19:25
正當大家喋喋不休討論台山核電廠事故之際,2021年6月16日,大陸國家核安全局終於第一次回應早前CNN嘅報道
https://news.rthk.hk/rthk/ch/component/k2/1596110-20210616.htm
其回應主要有以下3點:
1. 一迴路冷卻劑的放射性比活度有上升;
2. 一號機組有約5枝燃料棒有損壞
3. 核電廠無場外洩漏,以上現象均屬正常,Everything is under control,CNN is fake news

相信睇到呢單野,大家內心嘅憂慮一定係有增無減。而基於上述嘅就資訊,我就上個post(https://lihkg.com/thread/2575844/page/1)稍作修正,希望為大家帶黎多一啲核電嘅小知識,唔洗人云亦云
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要瞭解成件洩漏事件,首先我地要知道核電廠基本的結構同運作。先睇下呢一張圖:

台山核電廠係一種由法國研發叫EPR 嘅壓水式反應堆(Pressurised water reactor),佢嘅特色就係由3組完全獨立嘅管道系統所組成。首先我地最關心嘅核反應堆就係位於系統1,裡面嘅燃料棒完全浸喺經過加壓而唔會沸騰嘅水入面,咁樣造確保水保持液態並作為反應堆中子緩衝物同將熱傳遞到系統2,而系統2就有樣野叫蒸汽產生器(Steam generator),透過熱交換將系統1入面由核反應所產生嘅熱能轉化為蒸汽推動渦輪機發電,而系統3嘅作用就係由大海/河流所得嘅冷水將系統2嘅蒸汽冷卻成水,畀佢地可以再次同系統1進行熱交換

眼利嘅人可能已經留意到,系統1係完全同外界冇任何接觸,呢個就係核電廠多層防禦(defense-in-depth)嘅安全設計。今次台山當局所指“一迴路冷卻劑的放射性比活度有上升”相信就係指系統1,所以就算入面嘅放射性惰性氣體再增加,都仲有系統1嘅不銹鋼製壓力缸(Reactor pressure vessel)同外面嘅水泥安全殼(Containment structure)呢兩道防線所保護唔漏出黎造成場外洩漏,暫時可以相信CNN係fake news。(當然前題係要冇偷工減料)

而我喺上一個post已經解釋左迴路管道入面產生放射性惰性氣體嘅原因可能係內部管道出現裂痕(有興趣可以睇返https://lihkg.com/thread/2575844/page/1),結果而家話係燃料棒出問題,咁又睇下燃燒棒係咩構造...
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燃料棒故名思意係存放核燃料,核電廠所用嘅係具U-235鈾同位素嘅二氧化鈾(UO2),佢地經過加工壓制成一舊舊圓柱體(Fuel pellet),再放入可抵受2200°C嘅鋯合金(Zircaloy)製嘅長條型密封管入面,一條管可以放到~30舊pellets並可以防止fission products 洩漏,之後再好似扎鹹水草咁扎埋一束束(Fuel assembly),固定係反應容器中,如下圖:


而根據大陸國家核安全局所講,台山核電廠total 有6萬枝燃料棒,當中估計有5枝出現外殼損壞,即係上面所指嘅zircaloy cladding裂左,想像下入面嘅U-235仍好活躍咁進行核反應,釋放一啲fission products 如Xe-135,再經由水流流經成個系統1,最終令員工探測到呢啲放射性惰性氣體而得出“一迴路冷卻劑的放射性比活度有上升”嘅結果

而大陸國家核安全局所講呢啲現象仍屬正常操作,相信亦係令大家最憂慮嘅一點。可能有人會話「哇!燃料棒都爆得,仲話可防可控?會唔會變Chernobyl 2.0??

的確,燃料棒出現洩漏如果處理不當可以有好嚴重嘅後果,我亦唔敢講係正常...而燃料棒出現破裂嘅成因亦有好多好多,e.g. 製造質量問題、運輸過程意外、高熱環境嘅損毀,水同鋯合金嘅侵蝕作用等等......事實上唔同國家嘅核電廠都經常發生燃料棒出現破裂嘅事件,而國際原子能機構(IAEA) 同經濟合作暨發展組織(OECD),亦指出現時並無燃料棒損毀率達到咩程度就要完全停機檢查嘅國際守則。而一般核電廠喺安全參數仍達標嘅情況下,對燃料棒出現破裂嘅處理方法都係先以安全棒(Control rod) 減慢出現破裂燃料棒區域嘅核反應,以調整整體反應堆嘅輸出功率,等待下一個檢查周期嘅時候先全面更換受損燃料棒。其實呢種做法都唔難理解,因為核電廠每秒都係錢,而且反應堆唔係好似揸車咁畀油就去,反應堆一停要再開講緊係要以月計嘅時間先會回復正常輸出,損失會以幾百億計.....至於有人話咩係大陸同法國夾埋想獲取美國技術呢啲野我就暫不在此作討論。

最後多謝睇到呢道,希望呢篇長文可以令你瞭解成個台山核電廠事件係點,我認為佢地如果報得燃料棒出現洩漏好可能唔止5枝,而所洩漏嘅放射物亦可能唔止得惰性氣體,只能寄望個容器頂得住同埋當局專家可以盡快適當處理。God bless you and God bless Hong Kong。
2021-06-17 12:20:44
Sources:Leaking Fuel Impacts and Practices, OCED & IAEA
https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:46027266
2021-06-17 12:22:59
2008年北京奧運之後中共行運一條龍,今次應該同三峽大壩一樣都係平安無事,想中共氣數已盡應該冇咁快
2021-06-17 12:26:46
有事佢都唔話你知啦
2021-06-17 12:33:41
2021-06-17 12:39:08
其實要爆反而唔係D棒有事, 反而係冷卻系統之類出事先易爆
.例如福島
2021-06-17 12:40:35
Push
2021-06-17 12:41:30
聽講大陸好興水泥牆灌紙皮,紙皮箱灌水泥
2021-06-17 12:43:52
推下呢d科學post
2021-06-17 12:43:54
中國又贏
2021-06-17 12:58:30
睇返法國費加羅報會比較準確, 有訪問EDF
https://www.lefigaro.fr/flash-eco/epr-framatome-surveille-un-des-parametres-de-fonctionnement-de-la-centrale-nucleaire-chinoise-de-taishan-20210614

1.去年十月開始出問題要排氣(中國政府半年一直隱瞞直到CNN報導)

2.由於越黎越嚴重, 去年十二月中廣核向中國當局要求提高安全閾值

3.EDF上星期六收到最新台山數據, 覺得好大鑊, 要求立即舉行緊急董事局會議

4.台山核電廠污染程度五月尾已經超過法國標准閾值兩倍, 法國標准係每噸水超過150GBq就要48小時內關閉反應堆斷

5.直到上星期日向美國求救果刻數字仲升緊
2021-06-17 13:10:22
多謝樓主好有心機嘅講解,學到嘢。
2021-06-17 13:13:01
即係唔係核爆 係hold唔住水壓爆 將啲放射性燃料棒飛到周圍都係 核電站啲核燃料應該唔夠純度引發核爆
2021-06-17 13:13:50
如果係咁即係可能係中廣核同法電之間有矛盾,之後畀法國爆大鑊單野先浮上水
2021-06-17 13:13:51
2021-06-17 13:19:12
矛盾咪就係一邊電荒老閪都唔想停
一邊就有安全標準要跟 但另一邊唔跟

安全標準當初set咗就factor in 埋buffer都係有原因咁set

而家佢就咁放寬安全標準就當無事

就算今次咁好彩無事呀
下次真係大大鑊一樣唔到外邊測到有幅射/有人篤灰之前都唔會俾外面知
2021-06-17 13:22:59
所謂鋼筋都伏伏伏
2021-06-17 13:23:45
究竟EDF有無駐場工程師睇住運作
2021-06-17 13:26:01
有放射性出到黎已經大鑊
冇人入到去維修
跟住就所有野都爛同爆

除非叫3萬入去維修,為國捐軀
2021-06-17 14:00:07
其實唔係去到一個超勁既幅射量, 可以用機械做
加上佢而家個防護層其實係無事(聲稱)
2021-06-17 14:07:02
2021-06-17 14:11:25
咁即係代表佢有能力封鎖消息
2021-06-17 14:12:59
push
2021-06-17 14:15:56
台山核電站多日前被確實,由於燃料棒出現問題,核電站有惰性氣體積聚,濃度增加,所釋出為放射性氣體「氙」及「氪」。核電站與香港距誰130公里,香港民眾亦因此憂慮。日前,特首林鄭月娥特別召開記者會,表示政府高度重視,並主動聯絡廣東省有關部門。

而廣東核電站核安全諮詢委員會委員梁榮武今早接受電台訪問時表示,有任何意外香港不需要撤離。他指出,由於那些氣體劑量很低,即使人類吸入,並不會存於肺部。而由於該地與香港有130公里距離,相關氣體飄到來香港,已經被稀釋。他安撫市民,排放惰性氣體是核電站正常現象,不一定有嚴重隱憂。

消息來源:香港電台


樓主點睇呢編報導

咩叫核電站有惰性氣體積聚?
如果係樓主所講既系統1, 點解文中會寫"人類吸入, 飄到來香港"等講法?
佢話 排放惰性氣體
2021-06-17 14:22:35
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