堆芯熔毀

核熔毁描述的是核反应堆的故障。公众和新闻媒体通常使用 "核熔毁 "一词,但核工程师通常将其称为核心熔化事故。当包含燃料棒的核反应堆中间部分(其 "核心")没有得到适当的冷却,就会发生核熔毁。当冷却系统发生故障或有其他缺陷时,就会发生这种情况。如果发生这种情况,核反应堆内的或钚或类似材料变得很热,并可能开始熔化或溶解。正是这种熔化才是核熔毁。由于衰变热,即使在关闭的反应堆中也会发生核熔化。在核熔毁中液化的铀和钚,与裂变产物、燃料棒包壳中熔化的锆以及其他材料混合在一起,被称为corium。锆具有高度放射性,在熔毁后的许多世纪里仍然是危险的。锆是一种危险,因为在高温下,它可以与冷却水发生反应,产生可燃的氢气

2011年熔毁后的福岛第一核电站。Zoom
2011年熔毁后的福岛第一核电站。

一根融化的核燃料棒。
一根融化的核燃料棒。

融化

在世界各地,已经发生了一些核熔毁事件。其中一些是温和的,但有少数是非常严重的。核熔毁会使人因辐射中毒而死亡。

最后一次事故是2011年3月的福岛核灾难福岛第一核电站的四个反应堆在后备柴油发电机被海啸摧毁后出现了冷却问题。

1986年,在一个名为切尔诺贝利乌克兰)的地方发生了核泄漏事件。在这种情况下,所有生活在城镇和村庄(靠近有缺陷的核反应堆)的人不得不搬到很远的地方。切尔诺贝利熔毁事件产生了一团冠状物,它被昵称为 "象脚",是世界上最具放射性的物体之一。

大多数大型潜艇从其内部的核反应堆获得动力。这些都是核潜艇。一些俄罗斯的核潜艇面临着核熔毁。

有时,核熔化可能立即发生。例如,切尔诺贝利的核反应堆。有时,核熔毁可能需要许多小时才能发生。例如,三里岛美国宾夕法尼亚州)的核熔化花了许多小时才发生。

核熔毁有时被称为 "中国综合症",指的是一种并非按字面意思理解的情景,即一个反应堆的堆芯可以通过地球 "一直融化到中国"。电影《中国综合症》就是以这种情况命名的。在现实世界中不可能发生这样的事件。反应堆堆芯不可能融化穿过地壳,即使它真的融化到地球中心,也不会在重力作用下回到地表。

问题和答案

问:什么是核熔毁?
答:核熔毁是指核反应堆发生故障,包含燃料棒的反应堆中间部分没有得到适当的冷却,导致里面的材料变热并开始融化。

问:核熔毁的另一个名称是什么?
答:核工程师通常把它称为堆芯熔化事故。

问:核反应堆怎么会发生熔化?
答:当冷却系统发生故障或有其他缺陷时,核反应堆就会发生熔毁。

问:在熔毁期间,核反应堆内的材料会发生什么变化?
答:核反应堆内的铀或钚或类似材料变得很热,可能开始融化或溶解。

问:什么是冠状物?
答:冠状物是核熔毁后产生的铀或钚或类似材料、裂变产物、燃料棒包层中熔化的锆以及其他材料的液化混合物。

问:为什么珊瑚是危险的?
答:铬具有高度放射性,在熔毁后的许多个世纪里仍然具有危险性。

问:在核熔毁期间,与锆有关的危险是什么?
答:锆是一种危险,因为在高温下,它可以与冷却水发生反应,产生可燃的氢气。

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