為了保護核電站工作人員和核電站周圍居民的健康,核電站必須始終堅持“質(zhì)量第一,安全第一”的原則。
核電站的設(shè)計、建造和運行均采用縱深防御的原則,從設(shè)備、措施上提供多等級的重迭保護,以確保核電站對功率能有效控制,對燃料組件能充分冷卻,對放射性物質(zhì)不發(fā)生泄漏??v深防御原則一般包括五層防線,即第一層防線:精心設(shè)計、制造、施工,確保核電站有精良的硬件環(huán)境。建立周密的程序,嚴格的制度,對核電站工作人員有高水平的教育和培訓(xùn),人人注意和關(guān)心安全,有完備的軟件環(huán)境。第二層防線:加強運行管理和監(jiān)督,及時正確處理異常情況,排除故障。第三層防線:在嚴重異常情況下,反應(yīng)堆正常的控制和保護系統(tǒng)動作,防止設(shè)備故障和人為差錯造成事故。第四層防線:發(fā)生事故情況時,啟用核電站安全系統(tǒng),包括各外設(shè)安全系統(tǒng),加強事故中的電站管理,防止事故擴大,保護反應(yīng)堆廠房(安全殼)。第五層防線:萬一發(fā)生極不可能發(fā)生的事故,并伴有放射性外泄,啟用廠內(nèi)外應(yīng)急響應(yīng)計劃,努力減輕事故對周圍居民和環(huán)境的影響。
按照縱深防御的原則,目前的設(shè)計在核燃料和環(huán)境(外部空氣)之間設(shè)置了四道屏障(指中國目前使用的壓水堆核電站)。即第一道屏障:燃料芯塊,核燃料放在氧化鈾陶瓷芯塊中,并使得大部分裂變產(chǎn)物和氣體產(chǎn)物98%以上保存在芯塊內(nèi)。第二道屏障:燃料包殼,燃料芯塊密封在鋯合金制造的包殼中,構(gòu)成核燃料芯棒,鋯合金具有足夠的強度,且在高溫下不與水發(fā)生反應(yīng)。第三道屏障:壓力管道和容器(冷卻劑系統(tǒng)),將核燃料芯棒封閉在20cm以上的鋼質(zhì)耐高壓系統(tǒng)中,避免放射性物質(zhì)泄漏到反應(yīng)堆廠房內(nèi)。第四道屏障:反應(yīng)堆安全殼,用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)筑,壁厚近100cm,內(nèi)表面加有0.6cm的鋼襯,可以抗御來自內(nèi)部或外界的飛出物,防止放射性物質(zhì)進入環(huán)境。
核電站配置的外設(shè)安全系統(tǒng)包括:①隔離系統(tǒng),用來將反應(yīng)堆廠房隔離開來,主要有自動關(guān)閉穿過廠房的各條運行管道的閥門,收集廠房內(nèi)泄漏物質(zhì),將其過濾后再排出廠外。②注水系統(tǒng),在反應(yīng)堆可能“失水”時,向堆芯注水,以冷卻燃料組件,避免包殼破裂,注入水中含有硼,用以制止核鏈式反應(yīng)。注水系統(tǒng)使用壓力氮氣,在無電流和無人操作情況下,在一定壓力下可自動注水。③事故冷卻器和噴淋系統(tǒng),用來冷卻廠房以降低廠房的壓力。在廠房壓力上升時先啟動空氣冷卻(風機——換熱器)的事故冷卻器;再進一步可以啟動廠房噴淋系統(tǒng)將冷水或含硼水噴入廠房,以降熱和降壓。以上所有安全保護系統(tǒng)均采用獨立設(shè)備和冗余布置,均備有事故電源,安全系統(tǒng)可以抗地震和在蒸汽——空氣及放射性物質(zhì)的惡劣環(huán)境中運行。
核電站運行人員須經(jīng)嚴格的技術(shù)和管理培訓(xùn),通過國家核安全局主持的資格考試,獲得國家核安全局頒發(fā)的運行值崗操作員或高級操作員執(zhí)照才能上崗,無照不得上崗。執(zhí)照在規(guī)定期內(nèi)有效,過期后必須申請核發(fā)機關(guān)再次審查。
萬一發(fā)生了核外泄事故,應(yīng)啟動應(yīng)急計劃。應(yīng)急計劃的內(nèi)容主要包括:疏散人員,封閉核污染區(qū)(核反應(yīng)堆及核電站),清除核污染,以保證人身安全和環(huán)境清潔。?