地震是怎样影响核电站的？防线：震波感测器

地震如何影响核电站？

由于资源匮乏，日本主要利用核能发电。这个狭窄的岛国分布着 55 座核电站，其中 15 座位于受地震影响的地区。而日本地处四大地质板块的交界处，是地震的重灾区。如果地震强到足以扰乱反应堆堆芯，就有可能发生核泄漏。

地震对核电站的影响主要有两个方面：一是用于保护核反应堆的建筑物的结构完整性，二是反应堆堆芯的温度。当温度过高时，核反应堆的核心开始熔化。当核心熔化时，放射性蒸气和其他放射性物质被释放到围绕它的外壳空间中。核泄漏——这个听起来很吓人的术语就是接下来要发生的事情。因此，将反应堆堆芯温度保持在恒定范围内的冷却系统尤为重要。

当然，这些对于核电站的设计者和建造者来说是众所周知的，他们已经在他们的工厂中集成了保护措施，以保护他们免受强烈地震导致反应堆堆芯熔毁的可能性。

具体的保护措施是什么？

第一道防线：震动传感器。地震传感器通过检测 PGA（峰值地面加速度）的值来工作，该值表示地震期间传感器所在的地面上的力的大小。它感应到即将发生的地震并立即关闭核反应堆，防止它变得太热。

世界上大多数发电厂的设计都可以承受 0.PGA 低于 2g。当检测到的 PGA 值超过此数值时，传感器会向反应器发出警报并强制其关闭。一般来说，6级或以上的地震会产生大于0.2g的PGA，但震级并不是决定PGA的唯一因素。

例如，阿拉斯加发生 9.2 级地震，震源深度为 23km，PGA 为 1.8g。近期新西兰地震震级低于6.3，但震源深度仅为5km，PGA为2.2g。目前仙台地震震级9级，震源深度24km，PGA值为0.82g。

据《新科学家》报道，当冲击波传感器发出警告时，应急制冷系统也在核反应堆停止反应的同时开始启动，以尽快降低核反应堆堆芯的温度.

“当核电站关闭时，控制棒将插入堆芯，从而立即停止连锁反应。但核反应堆仍处于高温状态，冷却系统仍需工作。”

导致恐慌的两座核电站发生了什么？

大部分受影响的核电站及时关闭并受到最小影响，而其中两座受到的打击更大。受地震影响最严重的是福岛核电站，那里的强震和随之而来的海啸危及了电力系统。当工厂关闭时，应该有标准和备用冷却系统来冷却反应堆核心，但海啸吞噬了一切，核心温度仍然很高。 All Things Nuclear 网站对此进行了详细解释：

下午 3:41当地时间3月11日日本大地震核泄漏，东京电力公司公告：因故障，三台发电机组完全失去供电能力。这是一场出乎意料的大海啸，海水摧毁了所有的柴油发电机组。

核电站电力系统崩溃的最严重后果是“全厂停电”事件，这意味着失去电网供电和现场应急电源故障。发电厂需要交流电来保持用于控制冷却系统的发动机、阀门和机械运行。如果所有的交流电源都被中断，冷却反应堆堆芯的手段就会变得极为有限。

福岛核电站的反应堆是一个沸水反应堆，现在受到反应堆堆芯隔离冷却系统 (RCIC) 的保护。该系统由蒸汽驱动，但使系统工作所需的阀门和控制装置仍需要电力。如果发生“全厂停电”，系统会使用应急电池供电。

如果电池在交流电源恢复之前耗尽，RCIC 会停止向反应堆堆芯注水日本大地震核泄漏，并且核反应堆堆芯中的水位会因蒸发而下降。水位下降到一定程度后，堆芯温度必然会变得过高，最终堆芯会熔化：堆芯会熔穿钢制反应堆外壳，将大量能量从反应堆外壳散发到反应堆中。包裹它的外部结构。放射性物质。 "

宫城县女川核电站（非常靠近震中）的事故涉及涡轮发电机组起火。这并未对核反应堆构成直接威胁，但大火确实产生了更多的热量和蒸汽。这可能是危险情况的潜在风险。幸运的是，有报道称大火已经被扑灭，工厂现在处于安全状态。

这次核电站冷却系统故障仍然是一个棘手的问题。让我们一起为受灾的日本人民祈祷吧。