日本核泄漏“沒(méi)那么簡(jiǎn)單”
距3-11日本特大地震已有一年半的時(shí)間，然而福島核電站核泄漏導(dǎo)致的生態(tài)危機(jī)卻還在進(jìn)一步的蔓延。
近日，一則有關(guān)日本蝴蝶變異的報(bào)道引起世界各地的關(guān)注：日本研究人員稱(chēng)，福島核電站泄露的核輻射已造成了國(guó)內(nèi)大量的蝴蝶品種出現(xiàn)畸形;日本東海岸魚(yú)類(lèi)體內(nèi)的放射性物質(zhì)含量依然在上升，這表明日本福島核電站有可能仍然在對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行著核泄漏。
事故模擬元兇現(xiàn)身
事故后，東京電力公司(TEPCO)模擬重現(xiàn)了事故，結(jié)果發(fā)現(xiàn)事故發(fā)生時(shí)安全殼結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高至正常工作溫度的四倍，同時(shí)壓力超出設(shè)計(jì)壓力兩倍以上。極端的溫度和壓力水平令福島核電站部分電氣貫穿件(EPA)的環(huán)氧樹(shù)脂密封材料過(guò)度疲勞，有可能導(dǎo)致爆炸性氫氣泄漏出安全殼。在殼外氫氣濃度升高到爆炸性的濃度并被引燃后，引發(fā)了毀滅性后果。
電氣貫穿件是核電站中電力、控制和儀表電路的重要傳輸通路。其性能對(duì)反應(yīng)堆中關(guān)鍵功能的正常運(yùn)行至關(guān)重要，其密封件必須足夠堅(jiān)固從而能夠承受安全殼壓力邊界完整性的考驗(yàn)。
有機(jī)材料安全性終遭質(zhì)疑
盡管有機(jī)聚合物(比如環(huán)氧樹(shù)脂)符合第一代和第二代核電站中電氣貫穿件的當(dāng)前設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)格，核專(zhuān)家已經(jīng)表達(dá)其擔(dān)憂：超出設(shè)計(jì)基礎(chǔ)條件的嚴(yán)重事故后果可能危害密封件的完整性而導(dǎo)致泄漏。
日本經(jīng)濟(jì)貿(mào)易產(chǎn)業(yè)部(METI)提供了佐證。2012年3月，在國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)于奧地利維也納舉行的一次峰會(huì)上，日本經(jīng)濟(jì)貿(mào)易產(chǎn)業(yè)部作了相關(guān)報(bào)告。報(bào)告提出可能由于壓力或熱量過(guò)大或二者同時(shí)作用從而引起安全殼損壞，并指明“泄漏很可能是由于在受到直接來(lái)自壓力容器高溫?zé)彷椛涞挠绊懞�，有機(jī)(環(huán)氧樹(shù)脂)密封材料老化而引起的……有可能發(fā)生泄漏的位置是頂部法蘭、安全殼貫穿件和/或設(shè)備艙口”。
無(wú)機(jī)玻璃60年摩拳擦掌
據(jù)了解，距20世紀(jì)60年代(德國(guó)一核電站首例應(yīng)用玻璃-金屬貫穿件)已有60年的歷史，直到出現(xiàn)日本核泄漏事故，人們意識(shí)到傳統(tǒng)的聚合物密封技術(shù)顯然無(wú)法滿(mǎn)足新一代發(fā)電站的需求，無(wú)機(jī)材料貫穿件受到了空前的重視。其中，肖特(SCHOTT)是玻璃-金屬貫穿件的發(fā)明者和提倡者。
“玻璃-金屬密封”(GTMS)技術(shù)相比有機(jī)材料密封，具有許多安全優(yōu)勢(shì)，確保電氣貫穿件的密封結(jié)構(gòu)和安全殼的完整性：玻璃-金屬密封技術(shù)是一種無(wú)機(jī)、耐老化玻璃密封技術(shù)，具有顯著的抗熱和抗輻射性能。經(jīng)GTMS技術(shù)密封的電氣貫穿件(EPA)可在60年的使用期內(nèi)無(wú)需任何維護(hù)。經(jīng)GTMS技術(shù)密封的EPA的性能范圍也很廣，可承受超過(guò)400巴(5,800psi)壓力和超過(guò)400°C(752°F)的高溫。
為此，肖特與西屋電氣公司(WestinghouseAP1000)針對(duì)電氣貫穿件抗震的60年質(zhì)量鑒定所進(jìn)行的1000次測(cè)試計(jì)劃相比，此次抗震測(cè)試在垂直和水平抗震數(shù)據(jù)上分別超出西屋的測(cè)試結(jié)果400%和575%。
該結(jié)果意味著，即使發(fā)生里氏12級(jí)地震，肖特電氣貫穿件仍能全面運(yùn)行。
除此之外，肖特電氣貫穿件價(jià)格范圍介于國(guó)際認(rèn)定的無(wú)機(jī)和環(huán)氧樹(shù)脂貫穿件之間;同時(shí)，60年的歷史可以見(jiàn)證，肖特貫穿件因其終生幾乎免維護(hù)特性極大的降低了產(chǎn)品生命周期成本;由于材料的特殊性，不會(huì)因?yàn)闇囟葔毫Φ淖兓蛘咻椛涠鴮?dǎo)致?lián)p壞，老化時(shí)間比核反應(yīng)堆最新設(shè)計(jì)的60年還要長(zhǎng)很久。
