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導(dǎo)語

以華龍一號為代表的第三代核電，由三層鋼甲組成安全屏障，發(fā)生核泄漏的概率相當(dāng)于將硬幣連續(xù)拋24次后正面朝上的情況，概率極低，這都是核電用鋼的功勞。核電鋼的生產(chǎn)可不簡單，要經(jīng)歷重重檢查，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的安全文件跟鋼板一般厚。

轉(zhuǎn)載自網(wǎng)易新聞學(xué)院(we_know_media)

出品| 網(wǎng)易新聞

作者|一聞，鋼鐵行業(yè)研究人員

今年1月28日，“華龍一號”全球首堆、福清核電5號機組反應(yīng)堆壓力容器順利吊裝入堆，這是中國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電工程壓力容器。

作為火電、水電之后的世界第三大發(fā)電方法，核電因具有清潔環(huán)保、經(jīng)濟性高等優(yōu)勢而得到人們的青睞，但與此同時，也帶來了諸多隱患。其所產(chǎn)生的放射性污染如果沒有“嚴加看管”的話，將會給人類帶來毀滅性的災(zāi)難。

而安全級別達到在9級地震和波音747等大型飛機的撞擊下也不會發(fā)生泄露的“華龍一號”核電是繼高鐵之后，又一張代表中國高端制造業(yè)走向世界的“國家名片”。

那么，它為什么可以這么牛？這要歸功于核電站的壓力容器、安全殼等一層又一層的安全屏障，它們就像“金鐘罩”一樣，對反應(yīng)堆形成了密閉保護。

（“華龍一號”建設(shè)）

（一）三層鋼甲防護，第三代核電發(fā)生泄漏概率百萬分之一

由于核能的特殊性，尤其是日本福島核泄漏事故發(fā)生以來，核電站的安全性和可靠性引起人們的高度關(guān)注。為了守住安全這條生命線，經(jīng)過驗證性的代和標準化系列化的第二代，核電技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到安全性更高、防范措施更完善的第三代。

為防止核反應(yīng)堆中的放射性物質(zhì)外泄，包括“華龍一號”在內(nèi)的第三代核電站反應(yīng)堆一般都設(shè)置了三道防護鋼甲：核燃料棒包殼、一回路承壓邊界、安全殼，每一道防護都有自己的職責(zé)，又與其他防護相互補充，三道防護環(huán)環(huán)相扣、交叉防御，對反應(yīng)堆形成嚴密保護。

（核反應(yīng)堆剖面圖）

內(nèi)層是核燃料棒包殼，它由可以承受1200℃高溫的特殊合金——鋯合金制成，主要用來防止核燃料棒跟反應(yīng)堆的冷卻水接觸，避免放射性物質(zhì)隨著冷卻水泄露到外界。

中間是以壓力容器為核心的一回路承壓邊界，它們是燃料棒包殼破損時的第二道保險，確保放射性物質(zhì)不會大規(guī)模泄露，同時要承受核反應(yīng)堆運行時的巨大壓力。

反應(yīng)堆壓力容器在高溫、高壓、流體沖刷、腐蝕、中子輻照等惡劣條件下運行，使用壽命要求在40年以上且中途不能更換。因此，一般由高強度合金鋼制成，鋼材具極高的純凈度、致密度和均勻度，適當(dāng)?shù)膹姸群土己玫捻g塑性，優(yōu)良的抗輻照脆化和耐時效老化性能，優(yōu)良的焊接性、冷熱加工性能以及優(yōu)良的抗腐蝕性能。

（福清核電5號機組反應(yīng)堆壓力容器）

外層是厚可以達到1.8米的安全殼，它是核反應(yīng)堆安全設(shè)施重要的一部分，也是防止發(fā)生核泄漏的后一道防線。這道厚重的鋼甲，一方面要防止壓力容器爆炸或損壞后，放射性物質(zhì)及廢水由內(nèi)部泄露到外部，另一方面要保護核反應(yīng)堆，避免外力和沖擊進入到內(nèi)部。

安全殼的材料一般是高強度、耐低溫、大厚度的高強度調(diào)質(zhì)鋼板，用鋼量較大，占核電站鋼板總用量的近80%。

（第三代核電安全殼頂封頭吊裝）

在層層防護下，第三代核電站發(fā)生泄漏事故的概率已經(jīng)降至微乎其微。以“華龍一號”福清核電5、6號機組為例，在功率工況下，每個反應(yīng)堆每年堆芯損壞的概率只有百萬分之一，大量釋放的概率則只有一千五百萬分之一，這個概率相當(dāng)于一個硬幣連續(xù)拋24次，每次都是正面或每次都是反面的概率。