作业帮为啥日本核电厂会氢气爆炸?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/07 22:12:02
为啥日本核电厂会氢气爆炸?
为啥日本核电厂会氢气爆炸?
为啥日本核电厂会氢气爆炸?
其实日本核电站在设计的时候是考虑了抗海啸设计的,据NHK官网前两天报道,福岛第一原子能发电所的抗浪指标是5.7米,第二原子能发电所抗浪能力5.2米.但是此次海啸浪高在福岛超过10米,超过了设计指标的负荷,才导致爆炸事故发生.
爆炸的氢气是用于冷却的水遇到高温产生的，为了降低核反应堆温度目前只好用水来降温，但是温度太高了，产生了大量氢气，在高温下遇到氧气燃烧，爆炸。
核电站作为高风险源，会持有多种自动应急措施，以对应各种突发事件。这次福岛的核电站爆炸就是由于这种自动应急措施引起的。大概原理是这样的：一旦核电站主体遭受一定的冲击或震荡（可以是地震可以是导弹等外部打击），就会自行停止运作（物理运作）。表面上没事了，都停止了还怕什么。可就在这问题来了，系统自动停止的是物理运作，可化学运作（已启动的化学反应）不会因为物理运作的停止而停止，结果就是由于化学运作的不停止，...
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核电站作为高风险源，会持有多种自动应急措施，以对应各种突发事件。这次福岛的核电站爆炸就是由于这种自动应急措施引起的。大概原理是这样的：一旦核电站主体遭受一定的冲击或震荡（可以是地震可以是导弹等外部打击），就会自行停止运作（物理运作）。表面上没事了，都停止了还怕什么。可就在这问题来了，系统自动停止的是物理运作，可化学运作（已启动的化学反应）不会因为物理运作的停止而停止，结果就是由于化学运作的不停止，核电站主体内部温度越来越高。高到可以促使水分解为氧气和氢气，而氢气就是有名的易爆易燃气体。所以引发了1号炉的氢气爆炸。
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海啸加地震导致全厂失水失电，正常控制堆芯的方法完全失效
为保证堆芯冷却，强行注入海水
水分解产生氢和氧，聚集又没有效手段消除，所以就爆了
这个问题的核心是氢气是怎么来的，答案是锆氧化所释放的，锆是一种在特性上抗腐蚀的金属，抗腐蚀性大大优于钛，因为这种特性在核工业上，它是核燃料棒的结构组成部分。但是在高温时它会和水发生氧化反应，生成二氧化锆并放出氢气，在这次日本强震中福岛第一核电站在地震发生时，紧急停堆以保护核发电机组，这时在正常情况下，核电站会用柴油机和外部电网对机组进行冷却，但是随后而来的海啸却摧毁了这些设备，核反应堆得不到冷却，...
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这个问题的核心是氢气是怎么来的，答案是锆氧化所释放的，锆是一种在特性上抗腐蚀的金属，抗腐蚀性大大优于钛，因为这种特性在核工业上，它是核燃料棒的结构组成部分。但是在高温时它会和水发生氧化反应，生成二氧化锆并放出氢气，在这次日本强震中福岛第一核电站在地震发生时，紧急停堆以保护核发电机组，这时在正常情况下，核电站会用柴油机和外部电网对机组进行冷却，但是随后而来的海啸却摧毁了这些设备，核反应堆得不到冷却，造成温度急剧升高（最高到1000摄氏度），最后堆芯融化，燃料棒露出水面（正常时燃料棒浸泡在水中），在这样的高温下，燃料棒中的锆和水发生化学反应，放出大量氢气。氢气泄漏到安全壳和核电站外部结构之间和空气混合，最终导致爆炸。
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