원자력 안전성 분석이란 무엇인가요?

모든 측면을 고려하면 원자력은 안전하고 깨끗한 에너지원입니다.

일부 사람들이 무섭다고 말하는 방사능 위험은 솔직히 말해서 정말 미미합니다. 원자력 발전소 근처 주민들은 매년 0.3밀리렘의 방사성 방사선량만을 받습니다. 지각적으로 비교하자면, 사람이 담배 1개비를 피우면 5밀리렘을 흡수하는 것과 같습니다. 엑스레이로 받는 방사능량은 1시간 동안 비행하면 20~100밀리렘입니다. 수신된 값은 0.5밀리렘입니다. 이 수치는 원자력 발전소의 방사능 위험을 재앙으로 취급할 필요가 없다는 것을 충분히 보여줍니다.

우리는 이전에도 에너지원으로서 석탄의 단점을 지적했지만, 현재로서는 이 전통적인 에너지원을 폐기하고 싶지 않습니다. 이에 반해 현 단계에서는 석탄이 여전히 세계의 주요 에너지원 중 하나이며, 중국도 기술정책을 수립할 때 산시성을 중심으로 한 석탄에너지 기반을 적극 구축할 방안을 모색해야 한다. 그러나 언제 어디서 원자력을 개발해야 하는지 과학자들은 의사결정을 위한 과학적 증거를 제공할 기회를 포착해야 합니다.

다양한 원자력 원료 중 석탄 생산과 유사한 환경 유해성이 존재하지만, 핵연료의 에너지 집약적 특성으로 인해 유해성의 범위는 훨씬 적습니다. 이에 대해 국민들은 우려를 표명하고 종합적인 조사를 실시했습니다. 1982년 스위스의 원자력 발전소 사용으로 인해 국가 전체 에너지 시스템의 CO2 배출량이 약 1/4로 감소했습니다.

그러나 현재 우리가 발전소를 선택할 때 원자력을 고려할 때보다 석탄화력에 대한 비판을 훨씬 적게 듣는 것은 사람들이 전통적인 개념에 묶여 있다는 것을 구체적으로 반영합니다.

이제 원전의 안전성능을 더욱 심층적으로 분석하고, 다른 에너지시스템과 비교한 후 종합적인 평가를 하도록 하겠습니다.

원전은 얼마나 안전한가? 이 문제를 해결하기 위해 일부 국가에서는 원전을 대중에게 공개하고 방문을 조직했습니다. 실제 상황은 원자력이 안전할 뿐만 아니라 다른 많은 에너지원보다 덜 위험하다는 것을 보여줍니다.

원전 원자로의 핵 충전 부분은 결코 원자폭탄처럼 폭발하지 않습니다. 잠재적인 위험은 강력한 방사성 핵분열 생성물이 누출되어 주변 환경을 오염시키는 것입니다.

원자폭탄은 고농도(93% 이상)의 핵분열성 물질인 우라늄-235나 플루토늄-239와 복잡하고 정교한 폭발 시스템으로 구성됩니다. 폭발 시스템은 핵분열성 물질을 함께 압축하여 초임계 부피에 도달함으로써 즉각적으로 격렬하고 제어할 수 없는 연쇄 핵분열 반응을 형성합니다. 매우 짧은 시간에 엄청난 양의 핵에너지가 방출되어 핵폭발을 일으킵니다. 원자로의 구조와 특성은 원자폭탄과 전혀 다르다. 대부분의 원자로는 저농도 핵분열성 물질을 연료로 사용하는데, 이러한 연료는 어떤 경우에도 원자폭탄처럼 핵폭발을 일으킬 만큼 원자로 내부에 분산되어 있다. 또한, 원자로는 연쇄분열 반응을 제어하기 위해 다양한 안전 제어 수단을 갖추고 있습니다. 원자로는 항상 자체 안정화 특성을 갖도록 설계됩니다. 즉, 원자력 에너지가 우발적으로 너무 빨리 방출되고 노심 온도가 너무 높아지면 연쇄 핵분열 반응이 약화되거나 심지어 저절로 멈출 수도 있습니다. 그러므로 어떤 경우에도 원자로의 핵연료부에서는 원자폭탄과 같은 핵폭발이 일어날 수 없습니다.

원전의 위험성을 고려하여 사고를 예방하기 위해 연료 요소의 비정상적인 온도 상승을 방지하고 대형 사고를 방지하는 것이 주요 출발점입니다. 많은 양의 핵분열 생성물이 환경으로 빠져나가는 것을 방지합니다. 이 두 가지 점을 달성할 수 있다면 원전의 안전성은 보장될 것이다. 구체적인 안전 조치는 다음과 같습니다.

(1) 방사성 물질의 누출을 방지하기 위해 원자력 발전소에서는 4개의 안전 장벽을 설치했습니다.

첫 번째 장벽은 핵연료 펠릿이다.

두 번째 장벽은 지르코늄 합금 클래딩 튜브입니다.

세 번째 장벽은 압력 용기와 폐쇄형 1차 루프 시스템입니다.

네 번째 장벽은 격리 건물이다. 격납 공장의 장벽으로 인해 공장 외부의 환경과 인력에 미치는 영향은 최소화됩니다.

(2) 안정적인 제어 및 보호 시스템.

원자로의 출력이 너무 높으면 온도가 빨리 상승하고, 중성자 수 증가에 필요한 시간이 너무 짧고, 냉각수 유량이 너무 낮을 경우 제어 시스템이 신속하게 노심 손상을 방지하려면 원자로를 끄거나 전력을 줄이십시오. 흐름 제어, 화학적 보상 및 액체 독극물을 사용하여 제어 보호를 달성할 수도 있습니다. 계측기, 신호 및 제어 회로는 모두 신뢰할 수 있는 상태에서 작동합니다. 중요한 매개변수의 경우 특정 원리에 따라 작동하는 세 가지 독립적인 모니터링 및 제어 장치 세트가 있습니다. 이는 사고로 인한 종료를 보장할 뿐만 아니라 기기 고장으로 인한 오작동도 방지할 수 있습니다.

(3) 안정적인 냉각 시스템.

이 시스템은 원자로가 정상 운전 중이나 사고 발생 시 연료에서 발생하는 열을 원자로에서 빼앗아 연료 요소가 연소되는 것을 방지할 수 있습니다. 예를 들어, 경수로 냉각수 손실과 관련된 사고는 가상의 심각한 사고입니다. 파이프가 파열되면 가장 심각한 경우는 1차 루프의 가장 큰 직경의 파이프가 파열되어 두 개의 균열이 분출되어 원자로에서 물이 손실되는 경우입니다. 노심은 타버리고 대량의 방사성 물질이 격납 용기 안으로 방출될 수 있습니다.

이때, 비상시 원자로가 자동으로 정지되고, 다수의 안전시설이 즉시 작동하게 된다. 첫째, 1차 회로의 급격한 압력 저하로 인해 비상노심냉각계통의 안전수주입탱크가 즉시 자동으로 개방된다. 체크 밸브를 열고 비상수를 1차 회로로 방출합니다. 시스템에서 손실된 냉각수를 보충하기 위해 물이 주입되는 동시에 비상 노심 냉각 시스템의 고압 및 저압 안전수 주입 펌프가 가동됩니다. 차례로, 물 저장 탱크의 물은 노심이 물에 잠기고 냉각되는 것을 보장하기 위해 원자로 1차 루프에 지속적으로 주입됩니다. 격납용 스프레이 펌프도 동시에 시작되어 격납용기에 물을 분사하여 격납용기의 수증기가 응축되고 압력이 떨어지며 세 번째로 물에 흡수된 방사성 물질이 발생합니다. 물 저장 탱크가 모두 소모되면 안전 물 주입 펌프가 즉시 다음으로 변경됩니다. 격납 구덩이는 물을 흡수하여 원자로로 재순환시켜 장기적인 냉각 요구를 보장합니다. 내압 격납 공장 건물은 방사성 물질의 누출을 방지하기 위해 항상 엄격하게 밀봉되어 있습니다.

원전의 설계 및 제조 기준은 기존 산업에 비해 훨씬 높으며, 이러한 기준을 충족하기 위해 구현되는 품질 관리 및 품질 보증도 훨씬 엄격합니다. 원자력발전소는 가능성이 극히 낮은 가장 심각한 가상사고라도 안전을 위한 기반으로 삼고, 안전을 확보하기 위해 심층방어를 실시합니다. 원자력 발전소는 현대 과학 기술의 종합적인 발전의 산물입니다. 과학적 설계, 신중한 제조, 안정적인 운영 및 다양한 안전 조치로 인해 다른 자연 재해나 인재(비행기 추락 등)보다 중대한 사고가 발생할 가능성이 더 높습니다. , 화재, 지진, 댐 붕괴), 허리케인, 바람 등)은 훨씬 더 작습니다.

인간의 건강에 더 위험한 에너지 시스템은 무엇입니까? 이 질문에 대한 답은 크기와 외관에만 기초할 수 없으며 에너지 단위당 위험, 즉 인간 건강에 대한 총 위험을 에너지 시스템에서 생산된 순 에너지로 나눈 값으로 측정해야 합니다. 동시에 모든 에너지의 순환을 고려해야 합니다. 일부 시스템에서 발생하는 위험을 계산하고 비교하는 것만으로는 문제를 설명할 수 없습니다.

전체 위험도는 에너지 시스템으로 인한 사망, 외상, 질병을 기준으로 초기, 중간, 최종 단계를 포함한 에너지 생산의 전 과정을 고려하여 평가됩니다. 예를 들어, 원자력 발전소와 태양열 집열기의 경우 건설 및 운영 과정의 위험성뿐만 아니라 필요한 모래, 구리, 철, 우라늄 및 기타 원자재의 채굴과 유리, 구리로의 성형도 고려해야 합니다. 튜브, 핵 연료봉, 강철 및 기타 공정뿐만 아니라 운송상의 위험도 고려합니다.

원자력, 석탄, 석유, 천연가스 등 에너지 시스템의 에너지 생산 단위당 위험성을 비교해 보면, 원전은 석유나 석탄을 연소하는 것보다 훨씬 덜 위험하다는 것을 알 수 있다. 발전소. 동시에, 계산 결과에 따르면 태양 에너지, 풍력 에너지, 해양 에너지, 목재 알코올 등 대부분의 비전통적 에너지 시스템의 총 위험은 기존 에너지 시스템(석탄, 석유, 천연가스, 수력 등)보다 더 큰 것으로 나타났습니다. ) 및 원자력.

11개 에너지 시스템 중 위험도가 가장 낮은 것은 천연가스 발전이고, 원자력 발전소가 그 뒤를 따르고 있으며, 세 번째는 비전통적인 해양 온도차 발전 시스템이다. 대부분의 다른 비전통적인 에너지 시스템에는 많은 위험이 있습니다. 그러나 모든 에너지 시스템 중 가장 위험한 것은 석탄과 석유로, 천연가스보다 약 400배 더 위험합니다.

비재래식 에너지 ​​시스템은 에너지 생산량 단위당 많은 양의 재료와 노동력이 필요하기 때문에 더 위험합니다. 태양에너지와 풍력에너지는 서로 다른 에너지로 에너지가 매우 약하다. 많은 양의 에너지를 축적하려면 상당한 양의 수집 시스템과 저장 시스템이 필요하다. 석탄, 석유 및 원자력 에너지 시스템은 중앙 집중식 에너지 ​​형태이며 장비가 거의 필요하지 않습니다. 천연가스는 가장 적은 재료와 가장 짧은 건설 시간이 필요하고, 풍력 에너지는 가장 많은 재료가 필요하며, 태양광 발전은 가장 긴 건설 시간이 필요합니다. 비전통적 에너지 시스템에는 많은 양의 재료가 필요하며 이는 추출, 운송, 가공, 건설 등 광범위한 산업 활동을 의미합니다. 모든 산업 활동은 특정 위험을 야기하며, 이러한 비전통적 에너지 시스템의 위험은 상당히 큽니다.

많은 사람들의 직관과는 달리 태양광, 풍력 등 비전통적 에너지 시스템은 천연가스, 원자력발전소 등 기존 에너지 시스템보다 방출되는 에너지 단위당 인류 건강에 훨씬 더 위험하다.

많은 사람들이 우려하는 원전의 운전안전 및 관리에 대해 설명하면 다음과 같다.

운전안전요소의 분해

에서 운영 관점에서 원자력 발전소는 승무원, 운영자, 관리의 세 부분으로 나눌 수 있습니다. 관리에는 리더십 부서와 기능 부서가 포함됩니다. 경영진은 장치와 운영자를 모두 통제하지만 경영진은 장치의 운영에 직접 개입할 수 없습니다. 따라서 운영자만이 장치의 작동 상태를 변경할 수 있습니다. 따라서 세 가지 측면과 두 가지 관계가 형성됩니다. 운영자와 유닛, 즉 인간-기계 인터페이스이고, 다른 측면은 경영진과 운영자 간의 관계, 즉 모든 사람 간의 관계입니다. 이러한 방식으로 운영 안전 연구 및 관리는 위의 세 가지 측면과 두 가지 관계를 종합적으로 고려해야 합니다.

역사적 경험에 따르면 운영 안전 문제는 주로 인적 요인에 의해 발생하며 운영자는 당연히 운영 안전 연구 및 관리의 중심입니다. 일반인의 관점에서 보면 발전소의 모든 것이 운영자를 중심으로 돌아가야 합니다. 운영자와 관련된 요소에는 인력 선발 및 평가, 초기 교육, 후속 교육, 업무 할당, 보상 및 처벌이 포함됩니다. 그 중 업무 할당은 운영팀 내 개인 간의 관계입니다. 전반적인 목표는 자격을 갖추고 유능한 운영자가 팀을 운영하는 것입니다.

발전소 개체로서 발전소는 운영자에게 운영을 위한 물리적 환경을 제공합니다. 장치는 일반적으로 설계, 제조, 건설, 설치, 시운전 및 유지 관리와 같은 여러 주요 프로세스를 거칩니다.

설계 및 제조는 장치에 어느 정도의 오류와 인적 오류를 견딜 수 있는 충분한 안전 여유와 신뢰성을 제공합니다. 작동 단계에서는 장치가 설계에 지정된 정상적인 상태에 있는지 확인하는 유지 관리가 핵심입니다. 운영 안전과 관련된 단위 요소에는 공장 레이아웃, 표시, 색상 코딩, 물리적 조건 및 청결도가 포함됩니다. 동시에 고온, 소음, 전기, 화학물질 등 작업자에게 미치는 위험도 고려해야 합니다. 산업 안전 요소.

관리는 운영자에게 꼭 필요한 환경이면서 물리적 환경 못지않게 중요합니다. 경영은 정책, 시스템, 개요, 계획, 조정, 보증의 6가지 주요 측면을 포함하는 서비스입니다.

인간-기계 인터페이스 측면에서 고려해야 할 문제로는 주 제어실 설계(물리적 배치 및 환경 조건), 보조 진단 수단, 시뮬레이터, 유지 보수 훈련 시설 및 운영 절차 등이 있습니다.

대인관계 측면에서는 안전 리터러시 함양, 관리 태도, 자원 배분, 자기 학습 능력, 상하위 의사소통 채널 등에 특별한 관심을 기울여야 한다.

물리적 환경, 관리 환경, 인사 환경이 양호하고 자격을 갖춘 운영자의 통제 하에서만 좋은 단위가 좋은 운영 기록을 만들 수 있습니다.

운영 안전 관리

안전은 직접적으로 관리할 수 없으며 안전을 증진하는 데 필요한 발전소 상태만 관리할 수 있습니다. 여기에는 안전에 대한 고위 관리자의 태도와 의지도 포함됩니다. 공장 전체의 안전 지식을 증진합니다.

원전의 발전단계와 인력, 물적자원, 정보력의 한계로 인해 지금까지 원자력발전소장과 원자력안전청의 원전안전관리는 중점적으로 이루어져 왔다. 설계 및 건설, 운영자 증거 수집에 대한 작업은 기본적으로 정적이며 지역적입니다. 향후 원전운영 상황에 적응하기 위해 안전관리는 장치, 운전원, 관리의 3가지 측면은 물론 인간-기계, 인간-인간 관계까지 관리하여 유기적이고 전방위적인 관리.

운영 안전 관리에 대한 접근 방식은 라이센스 검토 프로세스 관리에 대한 접근 방식과 완전히 다릅니다. '옳음'과 '그름' 사이에서 관리의 내용은 기술적인 것보다 관리적인 것입니다. 관리 방법은 주로 대화와 협상에 의존하며, 소유자는 운영 안전을 개선할 방법을 적극적으로 고려하도록 권장됩니다. 물론, 심각한 위반에 대해서는 관할 당국이 일정한 제재를 가해야 합니다.

운영 안전 관리에 있어서 매우 중요한 점은 일정한 기준을 설정하고, 발주처 성과에 대한 체계적인 평가 개요를 수립하고, 발주처의 경영 품질을 점검하고, 발주처를 승진시키고 지원하는 것입니다. 안전 지식을 확립하고 유지합니다.

운영상의 보안에 관해서는 우리가 열심히 노력하는 한, 국민이 신뢰할 수 없는 보안도 완벽하게 달성할 수 있습니다.