第一八三五章潘多拉魔盒开启
一个国家在战争期间,并且已经进入战时体制两年,重点工程的建设速度有多快,从耀庭湾核电站的建设速度就♍可以看出来。
三八年十月,德拉这片处于豆蔻山脉盆地中的平原地区,还是一片不毛之地,到处都是荆棘与丛林,但仅仅两个月后,由🎂🎕耀庭港(三九年八月,磅逊市更名为耀庭市)至德拉的铁路便全线贯通,共有四个工兵师近十万人、一千多台工程机械和二十四艘飞艇🟗、一百八十架直升机参与了铁路的修建工作。
在建设铁路的同时,方圆五十公里的山谷盆地迅速被整理了出来,并且开🁇🃯始按照设计图纸,在盆地中央建造各种各样的建筑,短短的一年🈰🂀时间,便修建了一座设施极为完善的城市——林立栉比的居民小区,构筑在山间的欧氏别墅,宽阔的街道把城市各处串联在一起,学校、超市、发电厂、电影院、图书馆、音乐厅、邮局、百货公司、教堂⚘👬、寺院以及提供生活用水的水库等基础设施一应俱全。
从表面上看,这里和一座普通的城市没有任何区别,但是在“城市”群落周🎹🖂边几公里至数十公里之外,除了刻意保🔭存的原始丛林,其他便是林立的铁丝网以及密集的🃑🗈🙥岗楼,各种各样的明暗哨、庞大的防空阵地和导弹发射基地,使得这里连飞鸟也难以跨越。
城市建设方兴未艾,从各地抽调来的科学家、工人、技术人员以及他们的家人,便源源不断地汇聚到🚐💢📞这里,领取属于自己的房屋,然后立即投入到紧张的工作中去。到今年八月,城市人口已经突破了五十万,除了核能专家外,高耗能的电磁、电子、冶金、动力等研究室也搬迁到了这里,无数的实验室,把德拉打造成为一座科技城。
德拉的核心,便是🗐🚮🖱耀庭湾核电站。早在城市建设🐥快速展开时,核电站建设施工便已经同时启动。
耀庭湾核电站是采用压水堆技术的核电站,其核心便是压水堆,压力壳内装有🔛反🀘☭应堆堆芯。
按照设计规划,压水堆🚀🐓⛁的堆芯由一百多个正方形燃料组件组成🗳,每个燃料组件中有两百多根燃料元件棒,一个压水反应堆共有两万到四万多🕴🍹根燃料元件棒。每一根元件棒长三米,直径十毫米,棒内装有二氧化铀燃料芯块,棒与棒的间距为三毫米。
核反应堆的第一回路,是个高温高压密闭系统,由反应堆、压力壳、主循环🎹🖂泵、主管道、稳压器及蒸汽发生器等构成。
这🗳☃一回路采用加压水做载热剂兼慢化剂,由主循环泵唧送,进入堆芯,自下而🔛上从燃料元件棒间隙中流过,将燃料元件中的低浓度铀-235原子核裂变所产生的热量带走,然后从压力壳流出,进入蒸汽发生器,通过数以千计的传热管,将热量传给管外🂶📓🚙的二回路水,产生蒸汽,带动汽轮发电机发电。
载热剂从蒸汽发生器流出后,回到主循环泵,再送入堆芯,构成一个完全密闭的循环系统。稳压器的作用是在系统因温度变化使水的体积改变时♢起到🔵🄾一个缓冲作用,使得系统压力时刻保持稳定。
该回路采用高压水作为载热剂的目的,是为了提高载热剂的温度,以便提高电🔛站热效率而又不致沸腾,要知道堆芯内大范围沸腾是压水堆建设中必须避免的,因为它会导致燃料元件烧毁。这一回路的劲热效率大概为百分之三十到三十五左右,热效利用率比起高温高压的火电站要低一些,但考虑到南华购买的这些铀的价格,比起热电站要经济实惠许多倍。
至于反应堆的第二回路系统,这一系统倒是与常规热电站并无本质上的差别,蒸汽发生器产生的蒸汽,带动汽轮发电机组,产生电能,🈴作功后的泛冷在冷凝器中又被凝🗦🝳结成水,再通过凝水泵、给水泵,重新回到蒸汽发电器,循环使用。
因此,核电站其实与常规的热电站的主要差别,便在于产生蒸汽的设备,热电站是燃烧煤炭的锅炉,而核🍎电站👳🌷则是核反应堆、蒸汽发生器等组成的一个回路系统罢了。
不过,由于此前世界上还没有那个国家有建设核电站的经验,同时实验室得出的许多数据,未必便准确可靠,因此早在核电站进行纸面设计作🖮业时,便尽可能地排除产生事故的根源,尽量减少危害程度。
根据丁墨兰的建议,设计时便硬性规定主设备如压力壳、主管道、蒸汽发🁇🃯生器等都采用韧性钢材,避免发生脆性爆炸事故,严格规范设计和制造设备,成品采用多种方🗦🝳法事先进行无损探伤,确保万无一失。
犹太裔核物理学家费米教授进一步建议,核电站在堆芯设计上,无比确保其具有内在的安全性,比如轻水堆中合理选择水铀比,充分利用铀-238的多卜勒效应,使得反应堆具有自稳定能🁼🖺力;限制反应性引入速率,例如只使用效率低的控制棒,限制提升速度,这样既可以节约成本,还可以对其他控制手段如压水堆第一回路水中的硼浓度也限制其变化速率,派出堆功率迅速上升的可能;设置了故障及安全原则,比如控制棒的电气、机械设计,便有控制棒在电源中断时自动降落的考虑,以加大可控性。
为了满足这些要求,负责核电🝼🐡🁚站设计的工程师们,在📫🝳电子计算机上进行了上百万次的演算🁓,又在实验室进行了系统的实验,这才放心展开施工。
来自滇南的核物理学家李家贤硕士,设计了一套自🁍🄝⚌动调节系统和安全保🇪护系统。
这套系统的作用,是🟐🜗维持反应堆及其辅助设备在允许工况范围内正常运行。安🔛全保护系统的作用,是使反应堆在运行参数超过允许限额时,自动停堆或降低功率。
在这些系统的设计中,李家贤创造性地提出了重复性、可检验性和多样性的原则。其中重复性是指每个参数由几个独立🗵☙的通道测量,并采取2/3、2/4等符合原理,避免一个测量通道本身出事故,而给出错误信号,使得自动调节系统或安全保护系统误操作,可以在运行时分别检验每个通道是否完好,以便及时发现隐患,保证系统处于良好的工作状态或准备状态。
多样性就是对同一种事故,除了一个主要的保护参数外,还有一个或几个原理完全不同的后备保护参数,例如反应堆功率突然增加,🜄⛏🙝除了电离室讯号外,还有载热🟅🚱🗈剂温度,一回路压力做后备保护。
核裂变物理学家弗里茨.斯特拉斯曼与莉泽.迈特纳等专家教授,则根据核裂变的特性,设计了一系列发生事故时的应对措施。比如,压水堆最严重的事故,便是失水事故,如主管道破裂,使堆芯失去冷却而融化,针对这一事故,他们的建议是设置安全注入系统,在失水事故时将冷却水注入堆芯,保持冷却。又如针对因地震、海啸或者🄁🝵是洪水导致的断电事故,设置应急电源,如快速启动的柴油发电机,向关键设备供电,保证电站安全停闭🇷🝈。