核电站为什么建在海边(核电站建在沿海地区的原因)

 2022-03-27 11:38:04    176  

福岛核事故自发生后,为了给失效的核反应堆残骸降温,东京电力公司已经制造了1000多个巨大的储水罐,用来存放冷却后的核污水。由于每天都会增加大约150吨污水,罐子很快会不够用,因此他们打算甩包袱,要把多达120万吨的放射性污水排到大海里去。

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福岛核电站堆满了核污水罐

就在大家都在关注东电核废水对海洋环境造成影响之时,网上出现一种杂音,说我们将核电站建设的海边,也是为了方便向大海里排污。鉴于这种言论无知且恶劣,有转移焦点带节奏之嫌疑,我们有必要进行一些科普,揭示真相。

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美丽的大亚湾

深圳东部的大亚湾核电站的确是建设在南海之滨,它位于美丽的大鹏半岛,空气清新,鸟语花香,环境优美。如果你仔细看这座核电站的照片和卫星图,就会发现它没有传统发电厂那种巨大的“烟囱”,这是为什么呢?

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大亚湾核电站没有大型冷却塔

核电站的好处之一就是它不烧煤烧油,既不会排放乱七八糟的废气,也不会有二氧化碳等温室气体,因此核能常常被划为低碳清洁能源。核电站依靠放射性元素(铀或钚)裂变产生热能来发电。

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高纯度铀可以捧在手上

正常情况下,铀-235只会产生很少热量,即便是一块武器级的纯铀,你捧在手里也不会觉得它烫。这是因为铀的衰变很慢(半衰期长达7亿年),在衰变的时候它释放的热量也不多。但是如果你用中子去撞击它就两说了,铀-235本身就不够稳定,中子一旦撞进去,它会把原子核撞散,分裂成两个小原子,同时释放出三个中子和202.5MeV(兆电子伏特)能量,它释放出的中子又有机会去撞别的铀原子——这就是我们常说的链式反应,一旦链式反应不受控制,那就是毁灭性的核爆炸了。

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链式反应引起核爆炸

核电厂用来发电的核“燃料”中,铀-235的浓度通常都比较低,达不到原子弹爆炸那样的链式反应强度。科学家还在核反应堆里插入石墨棒或者别的材料来吸收多余中子,通过控制链式反应的强度来调节反应堆温度。核电站的反应堆有许多种,基本都是通过核燃料发热、用热能来烧开水、再利用高温水蒸气推动汽轮机转动发电。想让发电机转得足够快,就需要足够高的温度,但是热能不会完全转化为电能,大约有70%的热能会被浪费掉。为了不让多余的热能在电站里边不断积累从而酿成灾难,我们就得给它降温。

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核电站通过热交换器来降温

与核反应堆堆芯接触的水里边含有大量中子和其它放射性物质,它们非常危险,需要与外界隔离,先通过一个热交换器(蒸汽发生器)将纯水加热成水蒸气来推动汽轮机组发电;纯水很贵,不能浪费,我们用另一个热交换器(冷凝器)将水蒸气降温,从而间接带走反应堆里的热能。用来降温的水可以是普通水,有些内陆核电站设有巨大的冷却塔,但在大亚湾核电站你见不到冷却塔。

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美国一个内陆核电站配有冷却塔

把核电站建在海边或者大江大河旁边的好处就是,你不需要建冷却塔,冷却水是免费并且取之不尽的,需要多少就抽多少,用完了直接排到河里或海里。推动发电机的纯水不与加热它的反应堆直接接触,同时也不与冷却它的海水直接接触,理论上海水里边不会混有核反应堆里的任何放射性元素,除了温度稍高一些外,它与海洋里其它海水没什么两样。

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核电站的冷却过程

相对于火电站来说,核电更“渴”,它每分钟需要1500~3000吨水来进行冷却。所以无论是中国核电站还是其它国家的核电站,都会选址在海边或大型水体的旁边,以确保随时有充足的冷却水供应。

核电站为什么建在海边(核电站建在沿海地区的原因)

欧洲核电站基本都建在海边

正常情况下,海水被用来将发电机组多余的能量带走;紧急情况时,可以直接用水来冷却核反应堆的堆芯,防止核反应堆过热酿成切尔诺贝利或福岛核电站那样的事故。如果你稍微留意,就能发现在大亚湾核电站旁边的山上有一座水库,这就是核电站的另一重保险:当发生特别紧急情况时,水库里的淡水可以不需要水泵直接流入核电站,给关闭反应堆创造机会,避免发生核泄漏。

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大亚湾核电站有一个应急冷却水库

现在你应该明白了:世界上大多数核电站建设在海边,最主要的目的就是利用取之不尽的海水来进行冷却;由于核反应堆、发电机组、外部冷凝水三者之间只通过热交换器进行能量交换,海水与反应堆不接触,因此海水里不存在核污染的条件。那些造谣大亚湾核电站偷排核污水的,不是蠢,就是坏。

#谣零零计划##日本基本决定将福岛核污水排入大海#

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