切尔诺贝利核事故的原因及影响.docx

Revised by Hanlin on 10 January 2021
切尔诺贝利核事故的原因及影响
切尔诺贝利核事故的原因及影响
摘要
由于燃料多卜勒效应和控制棒的插入暂时补偿了汽泡正反应性效应，堆功率略降，出现了第一个峰值。之后，燃料碎化引起汽泡骤然增加，汽泡正反应性效应造成功率急剧上升;堆内压力管内压力上升，使得逆止阀关闭，主回路流量剧减，。据四号机组外工作人员说，大约在1点24分左右，相继听到两声爆炸声，接着熊熊大火在破坏了的四号机组反应堆厂房燃起。
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切尔诺贝利核电厂位于乌克兰普里皮亚季镇附近，该镇是电厂人员的生活区;西北距切尔诺贝利市18km，距离乌克兰和白俄罗斯边境16km。核电厂在乌克兰首都基辅以北，相距110km。
核电厂周围地势平坦、是一望无垠的平原，核电厂的东面是乌克兰最大的河流第聂伯河，核电厂的主厂房离第聂伯河大约100m,核电厂的冷却水取自该河。
第聂伯河一般分为3部分:基辅以上为上游，基辅至扎波罗热为中游，扎波罗热至河口为下游。上游盆地主要位于森林地区，这里大多是泥煤一灰壤土壤。上游的特点是空气湿润、湿地多。此地区支流密布，流量大(占区域流量的4/5)。中游是黑土森林大草原地区，分水岭和河谷满布森林。下游盆地位于黑壤大草原地区。上第聂伯河流域的年降水量为560一610mm。第聂伯河流入黑海。
第聂伯河上建有8级水利枢纽工程，实行航运、发电、灌溉、供水、防洪等综合利用，在库区内有水产养殖，第聂伯河承担着对沿岸城市供水的任务。

该电站共有4套机组。第1,2号机组于1977年投产，第3,4号机组于1983年11月投产。4套机组均为1000MWe(3200MWt)的石墨慢化压力管式沸水堆（РБМК-1000）。这种堆用1700t石墨砌块作为慢化体，有1661根平行的压力管垂直穿过石墨慢化体，燃料组件即插在这些垂直压力管内。还有211根控制保护系统管道分布在石墨砌体中。，高7m，总计装有约190t含2%铀235的低加浓二氧化铀燃料。反应堆备有应急堆芯冷却系统、应急供电系统和一系列安全连锁装置。
从安全角度看，РБМК型反应堆最大的问题在于其空泡正反应性系数。此外，堆的反应性余量不足，控制棒从最高位置开始下落时有一个反应性增长区，以及反应堆没有有效的围封(安全壳)等，都是在设计上直接与此次事故有关的缺陷。
，并在垂直压力管上部沸腾产生蒸汽。反应堆由两个环路组成，每个环路有840根装有燃料的压力管、二个鼓式汽水分离器、四台冷却水泵及有关设备组成。汽水分离器直接向两台500MW电功率的汽轮发电机供汽。反应堆可以带负荷装卸燃料。
冷却回路的主要部份分别封闭在一些坚固的起安全壳作用的隔室内。这些隔室与位于反应堆下部的抑压水池系统相连，以便在冷却剂拽漏时能够收集和冷瞬蒸汽。但是在反应堆上部，特别是压力管上部装卸燃料的工作面上没有这类安全设施。
在堆芯燃耗平衡时，PFMK反应堆具有正的空泡反应性系数，但燃料反应性系数是负
的。功率变化时，总的净反应性效应取决于反应堆功率水平。在满功率运行时，净效应是负的;而在20%满功率以下运行时，净效应是正的。_因此，操作规程规定禁止在热功率700MW
以下运行。否则，会发生热工水力参数的极端不稳定性。
РБМК反应堆有211根中子吸收棒，分别用于总的功率控制、，最大下插速度为0,4m/，运行规程规定运行时插入堆芯的吸收棒必须不少于30根。
1986年4月26日切尔诺贝利核事故发生在四号机组。截止那时，苏联对这种堆型已有100堆年的运行经验，切尔诺贝利四号机组也成功地运行了三年，而且还是РБМК系列中运行纪录最良好的机组之一。

，拟定在该机组8号汽轮发电机上做一项实验。实验的目的在于:探讨厂内、外全断电情况下汽轮发电机中断蒸汽供应时，利用转子惰走动能来满足该机组本身电力需求的可能性。
切尔诺贝利核电站曾经作过类似的实验。当时发现:发电机母线上的电压早在转子惰走动能耗尽之前就已下降。这次实验准备用特制的电机磁场调节器来解决这一问题。
计划停堆前，四号机组一直在额定参数状态下运行。4月25日凌晨1