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日本核电厂事故跟踪
2011年3月11日下午,日本发生里氏8.8级特大地震。受地震影响的福岛第一核电厂1号机组(FUKUSHIMA-DAIICHI-1)发生放射性泄露事故。该电厂属于日本东京电力公司(Tokyo Electric Power Company),位于东京东北部的福岛工业区(见图1)。福岛核电厂是世界上最大的核电厂,由福岛第一核电厂(FUKUSHIMA DAIICHI)和福岛第二核电厂(FUKUSHIMA DAINI)组成,第一核电厂6台机组,第二核电厂4台机组,共10台机组均为沸水堆,10台机组总电功率8814 MW(Net)/9096 MW(Gross)(见表1)。其中福岛第一核电厂的首台机组,也就是目前发生事故的福岛1号机组,由美国GE公司设计,1967年7月25日开始建造,1970年10月10日首次临界,1970年11月17日首次并网,1971年3月26日投入商业运行。第2核电站首台机组1982年4月投入商业运行。该核电厂已经运行40年,刚通过延寿评估工作,反应堆可延寿至2031年。
此前,福岛核电厂已经发生过两起事故。2005年8月里氏7.2级地震导致福岛县两座核电站中存储核废料的池子中部分池水外溢。2008年6月福岛核电厂核反应堆5加仑少量放射性冷却水泄漏,但官方称没有对环境和人员等造成损害。
表1 福岛核电站机组情况表
Station Type Net Capacity
(MW) Reactor Supplier Construction Date Commercial Date
FUKUSHIMA-DAIICHI-1 BWR 439 GE/GETSC 25-Jul-67 26-Mar-71
FUKUSHIMA-DAIICHI-2 BWR 760 GE/T 09-Jun-69 18-Jul-74
FUKUSHIMA-DAIICHI-3 BWR 760 TOSHIBA 28-Dec-70 27-Mar-76
FUKUSHIMA-DAIICHI-4 BWR 760 HITACHI 12-Feb-73 12-Oct-78
FUKUSHIMA-DAIICHI-5 BWR 760 TOSHIBA 22-May-72 18-Apr-78
FUKUSHIMA-DAIICHI-6 BWR 1067 GE/T 26-Oct-73 24-Oct-79
FUKUSHIMA-DAINI-1 BWR 1067 TOSHIBA 16-Mar-76 20-Apr-82
FUKUSHIMA-DAINI-2 BWR 1067 HITACHI 25-May-79 03-Feb-84
FUKUSHIMA-DAINI-3 BWR 1067 TOSHIBA 23-Mar-81 21-Jun-85
FUKUSHIMA-DAINI-4 BWR 1067 HITACHI 28-May-81 25-Aug-87
图1 日本核电站地理位置图
关于此次事故的日本官方报导如下:
地震发生时,东京电力公司福岛第一核电厂1、2、3号反应堆正在运行,4、5、6号反应堆正处于停堆检修。事故进程如下:
2011年3月11日,以下所列为日本时间:
14:46分,发生里氏8.8级地震
15:42 ---- 交流电源全部丧失
15:45 ---- 海啸导致储油罐中漏油
16:36 ---- 1,2号反应堆,应急堆芯冷却装置注水功能丧失
21:54 --- 2号堆,L2水位确认
23:00 ---- 1号堆,汽轮机厂房内放射性剂量上升
23:30 ---- 外部电源车抵达
2011年3月12号:
00:00 ---- 1号堆,应急冷凝水开始对反应堆蒸汽进行冷却
2号堆,借助临时电源对堆芯水位进行确认,结论是稳定
3号堆,顺利通过冷却系统对堆芯注水
4,5,6号堆内水位确认为安全
00:30 ---- 1号堆,干井压力600 kPa (设计压力为427kPa)
1:57 ---- 1号堆汽轮机厂房内放射性水平一直在上升
3:00 ----计划实施安全壳格纳容器卸压
4:00 ---- 1号堆,干井压力上升到840kPa,
7:51 --- 1号堆,准备海水泵接外接电源,冷水槽补水,排气电磁阀故障修复中
2号堆,外部电源车确保
5号堆,排气顺利
5,6号堆,注水功能确保冷却系统恢复
8:30 ---使用消防泵对堆芯注水
9:07----1号堆,开始排气
10:50---发现1号堆两个排气阀中一个失效
10:04 --- 18:30 堆芯燃料部分裸露
10:04 裸露50cm
11:20 裸露90cm
12:05 裸露150cm
15:28 裸露170cm
13:00 ----- 1号堆堆芯再次注水
14:00 ----- 再次开始放气
14:30 ----- 1号堆,内压 0.75 降到 0.67 MPa
14:49 ----出现1号堆周边检测出放射性物质铯的有关报道
15:28 --- 1号堆压力降到0.54MPa
15:36 ---- 1号堆与2号堆之间构筑物发生爆炸(后续报道显示爆炸位于1号堆核岛厂房,反应堆格纳容器未受损伤)
20:20 ---- 通过消防管线,向堆内注射海水
放射性泄露状况:
11日 正常
12日
4:55分 发电厂区内,辐射异常
06:24 正门 0.07 ---〉 1.59 微希沃特/小时
观测台 0.07 ---〉 0.57 微希沃特/小时
15:29 MP4测量点 1015微希沃特/小时
15:47 MP4测量点 141.8微希沃特/小时
19:44 MP4测量点 64.2微希沃特/小时
事件发生地点:主要为 东京电力公司福岛第一核电厂(1,2,3号反应堆,另外4,5,6号因为出于定期检修而停堆状态)
事故进程:
3月13日
02:44 ---- 3号堆,高压注水系统停止
04:15 ---- 3号堆,堆内水位下降至 有效燃料棒顶部
05:00 ---- 1号堆,继续海水注入
3号堆,应急堆芯冷却装置注水失效
05:58 ---- 3号堆,依据日本原子力灾害对策特别措置法第15条,发布特定事件发生通告
07:30 ---- 3号堆,预测堆芯燃料开始熔融
07:39 ---- 3号堆,安全壳喷淋开始
08:55 ---- 1号堆,海水 + 硼酸 1 m3 / min 持续注入
堆内水位 (A) 无读数
(B) -1700 mm, 即露出1700毫米(测量仪表读数是否准确,未知!!)
09:08 ---- 3号堆,SR阀门动作,堆内压力急速下降
堆内水位 + 1800 mm
堆内压力: 0.46 MPa
计划通过消防系统的管线开始向堆内注水
09:20 ---- 3号堆,开始排气
09:38 ---- 3号堆,通过消防系统的管线开始向堆内注水
10:00 ---- 准备接通电源车时,发现电缆受损,再次重新铺设,预计13:00完成
11:55 ---- 3号堆,对内压力降低至0.12 MPa
12:18 ---- 针对2号堆,准备实施排气,进行排气时放射性影响进行评估
3号堆,排气功能失效。(14日 06:15, 确认排气功能恢复)
13:00 ---- 3号堆,压力与水位如下:
反应堆压力: 0.19 MPa
堆内水位 : (A) -1400 mm
(B) -2000 mm
13:12 ----- 3号堆,海水注入开始
14:15 ---- MP 4检测点,放射性测量值超过500微希沃特/小时,通报。
15:00 ---- 3号堆,压力容器的水位长时间未上升、厂房内剂量上升,初步判断1号堆相似的氢气爆炸状况可能发生,开始检讨对策
16:00 ---- 3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: 0.18 MPa
堆内水位: (A)-1500 mm
(B)-2000 mm
17:30 ---- 3号堆,压力与水位如下:
堆内压力:0.24 MPa
堆内水位: (A)-1800 mm
(B)-2100 mm
18:45 ---- 3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: 0.25 MPa
堆内水位: (A)-1800 mm
(B)-2200 mm
18:45 ---- 1号堆,海水持续注入 (1 m3 / min)
堆内水位:(A)无读数
(B) -1700 mm, 即露出1700毫米(测量仪表读数是否准确,未知!!)
19:00 ---- 2号堆、3号堆,针对排气时放出的氢气的处置方案,考虑核岛厂房上部墙壁的外侧开启
21:40 ---- 3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: 未能测定,修复中
堆内水位: (A)-1800 mm
(B)-2200 mm
23:30 ---- 1号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.050 MPa
(B)0.324 MPa
堆内水位: (A)无读数
(B)-1750 mm
3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.066 MPa
(B)0.068 MPa
堆内水位: (A)-1850 mm
(B)-2250 mm
3月14日
01:00 ---- 1号堆、3号堆,海水注入暂时停止 (由于取水处水量减少)
02:00 ---- 1号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.036 MPa
(B)0.315 MPa
堆内水位: (A)无读数
(B)-1700 mm
3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.077 MPa
(B)0.079 MPa
堆内水位: (A)-1800 mm
(B)-2250 mm
03:20 ---- 3号堆,海水注入重新开始
04:00 ---- 1号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.029 MPa
(B)0.304 MPa
堆内水位: (A)无读数
(B)-1700 mm
3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.159 MPa
(B)0.159 MPa
堆内水位: (A)-1800 mm
(B)-2800 mm
05:00 ---- 1号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.034 MPa
(B)0.299 MPa
堆内水位: (A)无读数
(B)-1700 mm
3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.181 MPa
(B)0.181 MPa
堆内水位: (A)-2000 mm
(B)无读数
06:00 ---- 1号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.027 MPa
(B)0.293 MPa
堆内水位: (A)-1700 mm
(B)-1700 mm
3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.181 MPa
(B)0.181 MPa
堆内水位: (A)-2350 mm
(B)无读数
06:10 ---- 3号堆,干井压力上升至460 kPa (设计标准为 427 kPa)
07:44 ---- 3号堆,超出安全壳耐压范围,准备排气
08:20 ---- 与排气相结合,再次继续往压力容器内注水
09:27 ---- MP3监测点处测量值超过500微希沃特/小时的基准值,通报。
放射性泄露状况:
3月14日
00:40 MP2测量点 410 微希沃特/小时
02:20 MP6测量点 751.2微希沃特/小时
02:50 MP6测量点 66.3 微希沃特/小时
03:50 MP2测量点 680 微希沃特/小时
04:08 MP4测量点 56.4 微希沃特/小时
09:12 MP3测量点 518.7 微希沃特/小时 (厂区边界处放射性异常上升)
事故进程:
3月14日
01:00 ---- 1号堆、3号堆,海水注入暂时停止 (由于取水处水量减少)
02:00 ---- 1号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.036 MPa
(B)0.315 MPa
堆内水位: (A)无读数
(B)-1700 mm
3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.077 MPa
(B)0.079 MPa
堆内水位: (A)-1800 mm
(B)-2250 mm
03:20 ---- 3号堆,海水注入重新开始
04:00 ---- 1号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.029 MPa
(B)0.304 MPa
堆内水位: (A)无读数
(B)-1700 mm
3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.159 MPa
(B)0.159 MPa
堆内水位: (A)-1800 mm
(B)-2800 mm
05:00 ---- 1号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.034 MPa
(B)0.299 MPa
堆内水位: (A)无读数
(B)-1700 mm
3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.181 MPa
(B)0.181 MPa
堆内水位: (A)-2000 mm
(B)无读数
06:00 ---- 1号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.027 MPa
(B)0.293 MPa
堆内水位: (A)-1700 mm
(B)-1700 mm
3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.181 MPa
(B)0.181 MPa
堆内水位: (A)-2350 mm
(B)无读数
06:10 ---- 3号堆,干井压力上升至460 kPa (设计标准为 427 kPa)
07:44 ---- 3号堆,超出安全壳耐压范围,准备排气
08:20 ---- 与排气相结合,再次继续往压力容器内注水
09:27 ---- MP3监测点处测量值超过500微希沃特/小时的基准值,通报。
10:00 ---- 3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.327 MPa
(B)0.332 MPa
堆内水位: (A)-1500 mm
(B)+800 mm
11:01 ---- 3号堆,核岛厂房内氢气爆炸
11:15 ---- 据东京电力报告,3号堆所发生爆炸与此前1号堆发生的现象相同,安全壳与压
力容器健全无损 (当时地表无风, 上空风向为西风转西南风)
3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.206 MPa
(B)0.215 MPa
堆内水位: (A)-1600 mm
(B)无读数 (Over-scale)
12:00 ---- 2号堆,反应堆水位如下:
堆内水位: (A)3400 mm
(B)3400 mm
12:30 ---- 2号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)6.188 MPa
(B)6.188 MPa
堆内水位: (A)2950 mm
(B)3000 mm
13:00 ---- 3号堆,反应堆压力与水位如下:
堆内压力: (A)0.247 MPa
(B)0.251 MPa
堆内水位: (A)-1800 mm
(B)-2200 mm
13:00 ---- 3号堆,由于氢气爆炸的影响,海水注入的管线可能受损
13:14 ---- 2号堆,水位下降中,预计16:00左右,变为负值,即燃料露出
13:24 ---- 2号堆,水位如下:
堆内水位: (A)2400 mm
(B)2400 mm
13:30 ---- 开始做对堆芯注水的准备
15:10 ---- 2号堆,反应堆压力为: 7.268 ~ 7.515 MPa
15:15 ---- 2号堆,反应堆水位如下:
反应堆水位: (A) 1100 mm
(B) 1100 mm
15:30 ---- 2号堆,冷却系统启动中,继续注水。海水注入因为反应堆压力过高而无法施行,但是相关准备继续进行
16:16 ---- 2号堆,水位持续下降,水位降低至0的时间预测为17:30
16:20 ---- 为实施海水注入,需对安全壳及堆内实施降压,准备安全壳排气
16:34 ---- 2号堆,反应堆降压同时,实施海水注入
反应堆水位:0 mm
反应堆压力:6.998 MPa
安全壳压力:0.42 MPa
17:00 ---- 3号堆,压力和水位如下:
反应堆压力:(A) 0.261 MPa
(B) 0.261 MPa
反应堆水位:(A) -1800 mm
(B) -2200 mm
17:12 ---- 2号堆,压力和水位如下:
反应堆压力:7.403 MPa
反应堆水位:(A)-800 mm
17:17 ---- 2号堆,反应堆水位降低到有效燃料顶部TAF 0 mm
18:06 ---- 2号堆,安全阀开启,水位从-1500 mm恢复成-1100 mm,由于反应堆压力依然很高,为5.4 MPa,海水注入未实施。
18:29 ---- 2号堆,反应堆压力如下:0.83 MPa
18:56 ---- 2号堆,压力和水位如下:
反应堆压力:0.608 MPa
反应堆水位:无读数 (-3700 mm以下)
19:13 ---- 2号堆,压力和水位如下:
反应堆压力:0.653 MPa
反应堆水位:无读数 (-3700 mm以下) (若干上升)
放射性泄露状况:
3月14日
00:40 MP2测量点 410 微希沃特/小时
02:20 MP6测量点 751.2微希沃特/小时
02:50 MP6测量点 66.3 微希沃特/小时
03:50 MP2测量点 680 微希沃特/小时
04:08 MP4测量点 56.4 微希沃特/小时
09:12 MP3测量点 518.7 微希沃特/小时 (厂区边界处放射性异常上升)
10:50 MP3测量点 261微希沃特/小时
13:12 MP4测量点 34.2微希沃特/小时
14:30 MP3测量点 231.1微希沃特/小时 (未检测出中子)
资料来源:上海核工程研究设计所网页记录的此次核泄漏具体数据。
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXXXpx?Id=51b4d3ba-9b19-4494-abea-f0f023382562数据来源:日本首相府紧急灾害对策本部、原子力灾害对策本部
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