成長的痛苦之一:三厘島核事故
來源:中國能源報 發布日期:2011-06-28
20世紀70年代末80年代初,“第一核紀元”的蓬勃發展達到了歷史的頂峰。蘊藏著巨大能量的核能眼看就要成為物質文明大發展的強力推進劑,一切看上去都是那么美好。
然而,就在商用核電產業緊踩油門、高歌猛進的時候,某些核電廠設計方面的缺陷逐漸暴露了出來。最終,美國三厘島II號(TMI-2)機組堆芯熔化事故意外而又必然地發生了。短命的TMI-2機組位于美國賓夕法尼亞州美麗的薩斯奎哈納河畔,并于1978年底開始商業運行。
1979年3月28日凌晨4時,TMI-2機組的主給水泵發生了故障并停機,此刻輔助給水泵的運行指示燈點亮了,但操縱員沒有注意到,一個黃色的維修標簽擋住了那個指示輔助給水泵對應管道的閥門關閉狀態的信號燈。因此,關閉的閥門使蒸汽發生器失去給水,不能帶走堆芯產生的熱量。這使得一回路的水流溫度和壓力迅速升高,并最終達到了一回路壓力釋放閥開啟的壓力限值;一回路上的壓力釋放閥根據設定值自動打開,其中的高溫高壓水流快速的釋放出來。好在TMI-2機組設置了安全殼,這使放射性較高的一回路冷卻水沒有釋放到環境中去。反應堆也快速地進入停堆狀態,但堆芯仍然釋放著巨大的衰變熱。短短十幾秒鐘后,壓力釋放閥已經把一回路的壓力降到了能夠承受的范圍,為了保證一回路中有足夠的水量繼續冷卻堆芯衰變熱,應該關閉壓力釋放閥了。但是沒有想到,閥門因故障被卡住了、不能回座關閉。于是一回路的冷卻水便源源不斷地從這個開口中泄漏出來。不合適的水位表指示出虛假的汽水混合物高水位,再一次誤導了操縱員,以為堆芯已經有了足夠的水量可冷卻,使其錯誤地停止了應急注水。隨后淹沒堆芯的冷卻水量越來越少……衰變熱還在繼續產生,堆芯因此而過熱。隨著事故的不斷惡化,幾分鐘后主控制室便開始警報聲群起,控制臺上一百多個信號燈像圣誕節的小彩燈一樣不斷地閃爍起來——這除了給操縱員徒增混亂外,并沒有提供最有用的信息。
在事故開始8分鐘后,操縱員終于打開了輔助給水泵管道的閥門,開始為蒸汽發生器供水,卻已于事無補。這種狀況一直持續到了凌晨6時15分,隨著冷卻劑的流失堆芯開始失去了水的淹沒,高溫的堆芯包殼開始與所剩不多的水發生化學反應,產生危險的氫氣,堆芯也開始進一步過熱并熔化。終于,在6時22分設計方工程師才最終關閉了斷流閥,但已無力回天,三分之一的堆芯水量已經泄露出去,堆芯已經熔化、其結構已經完全破壞。
1979年3月30日,賓州州長下令孕婦和孩子撤離該地區。夜晚,聯邦食品藥品管理局又通知化學制藥廠緊急提供25萬支碘化鉀注射液,用于保護周圍居民的甲狀腺。這些措施某種程度上更加劇了公眾的恐懼。
所幸的是,氫氣爆炸沒有發生,三厘島事故也沒有造成任何人員的傷亡。在花費了十多億美元進行放射性物質的去污清理后,微量泄漏并沒有對周圍的人居環境造成過大的危害。但事故造成的恐慌、卻給公眾造成了難以磨滅的印象。
三厘島事故后,美國核管會經過詳細的分析研究,提出了加強壓水堆安全的“三厘島事故后行動計劃”,要求現役和新建壓水堆核電廠都要執行這項龐大的改進計劃,以提高核安全。
(作者系核科學與技術專業博士趙瑞昌)
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