核反应堆 核电站为什么都临水而建?

目前我国已建成使用的核电厂几乎都选择建在海边。但其实核电厂并非一定要建在沿海地区,放眼全球核世界,美国、法国等核电大国的核电厂则大多建立在内陆地区。而我国也是有规划内陆核电站的,并且也在筹建当中。全世界400多座核电厂的选址都有一个共同点,就是都靠近丰富的水源,不是临海而建,就是靠近江河湖泊。
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那么,核电站在选址上都有些什么讲究?我国目前核电站缘何都集中建立在沿海地区呢?
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全球核电站分布图
核反应堆|核电站为什么都临水而建?】核电知识
核电站是利用原子核裂变释放出的能量,加热水产生蒸汽,驱动汽轮发电机,从而产生电能。
核反应堆是核电站的核心部位。运行时,核反应堆中的铀-235原子核经裂变会放出射线和中子,也就是说核反应堆就是一个巨大的放射源。
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核电站在正常运行状态下,这些放射性物质都密封在反应堆内,且有多层安全屏障保护,不会轻易外逸出来伤人。只有在堆芯失去冷却,核心燃料棒温度过热熔化并发生破损事故,放射性物质才会挥发出来,给周围的民众和环境带来辐射伤害。
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所以,确保核电站的安全,就是严防堆芯失冷和反应堆冷却剂的循环系统(一回路)的破裂。而优选核电厂址,就成了预防核泄漏事故的第一步,必须慎之又慎,防范于未然。
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核电厂选址
第一,严格的地质要求
地质结构与抗震设防,是核电开发,最先要考虑的因素。厂址的地基必须建立在稳定的基岩上,必须远离地震活动带。核电站周围数千米范围内不能有活动断层存在,厂区要有超高的抗震能力。
需要经过长时间的地质勘察。要求厂址区及其周边300公里为半径的区域内,在历史上不曾发生过地震,往前须核查此地几百年,甚至上千年前发生地震的历史记录,往向后预测50年一遇地震的发生几率。将地震可能造成的泄露风险降到最低。
我国核电厂址分布及地震分布图
除了地震,还要考虑避开可能发生的各种天灾人祸,比如要考虑厂址周围可能出现的洪水,泥石流,爆炸源,上方飞机航线,龙卷风等气象危害等等情况。
并且,据国家相关规定,以核反应堆为中心,半径5公里内为发展限制区;半径10公里内为应急计划区,不应有10万人以上的城镇。也就是说核电站需要选在人烟稀少,易于隔离的地区。万一发生事故,可以在一定程度上将损失降低到最小,尽量减小对生态环境和民众辐射危害。
临海而建可能是一个比较能符合上述条件的保守选择。
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第二,充足的水源
核电站在运行过程中,核燃料的裂变会产生巨大热量,这就需要足够多的水来冷却,散热。所以,核电站往往选址在海边或大江大河大湖周围,便于取水解决散热问题。海边的核电站是通过循环水泵将海水引导至厂内,用海水完成装置的冷却功能,最终将热量带入大海。如果是内陆核电厂,则需要搭建冷却塔来解决散热。
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此外,临海而建,对于大型设备的运输,海运也是非常方便的。而如果不慎发生了事故,也需要有大量的应急补水来冷却。
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不过,内陆水系一般为淡水,需要承担灌溉、养殖、生活用水等功能,水资源本身就比较短缺,而一旦发生核泄漏事故污染了淡水,后果不堪设想。
第三,沿海地区需求更大
核电厂选址,也会考虑用电需求大的地方,输电更为便利。从过去到现在,国内沿海地区经济一直较为发达,工厂要更多一些,用电量远大于内陆地区。
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而随着内陆地区经济的发展,对应的能源需求也正在不断增加。而核电作为清洁,经济的能源,对环境的影响小于火电。
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所以长期来看,内陆核电将成为一种趋势。随着核电技术的不断进步,核工业的高安全标准,发生危险的几率也在降低。如果能满足选址条件,不管建在海边,亦或是内陆,只要遵守核安全法规标准,都可以很好地保障核安全。

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