广州市人民防空教育基地 刘有全,从核电站事故谈核生化防护,一、核电站概况,核电站利用核分裂反应所释放的的能量产生电能的发电厂。核电站一般分为两部分：利用原子核裂变生产蒸汽的核岛（包括反应堆装置和一回路系统）和利用蒸汽发电的常规岛（包括汽轮发电机系统），使用的燃料一般是放射性重金属：铀、钚。,一、核电站概况,根据国际原子能机构年月公布的最新数据，目前全球正在运行的核电机组共个，核电发电量约占全球发电总量的；正在建设的核电机组个。 拥有核电机组最多的国家依次为：美 国个 法 国个日 本个 俄罗斯个韩 国个 印 度个英 国个 加拿大个德 国个 乌克兰个中国个。,一、核电站概况,一、核电站概况,（一）核电站工作原理用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。,一、核电站概况,核反应堆、 主泵 稳压器 蒸汽发生器 安全壳 汽轮机 危急冷却系统,核电站的主要设备：,一、核电站概况,核能发电不会造成空气污染。 核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 核能发电所使用的铀燃料用途单一。 核能电厂所使用的燃料体积小。 核能发电的成本中较其他发电方法为稳定。,（二）核能发电的优缺点：,一、核电站概况,核能电厂会产生放射性废料。 核能发电厂热效率较低。 核能电厂投资成本太大。 核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。 兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。 核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。,（二）核能发电的优缺点：,一、核电站概况,（三）核电站事故：,切尔诺贝利核电站事故：1986年4月26日当地时间1点24分，前苏联的乌克兰共和国切尔诺贝利核能发电厂发生严重泄漏及爆炸事故。事故导致31人当场死亡，上万人由于放射性物质远期影响而致命或重病。这是有史以来最严重的核事故。,一、核电站概况,（三）核电站事故：,福岛核电站核事故福岛核电站建于上世纪六十年代，是目前世界世界最大的核电站，由福岛一站、福岛二站组成，共10台机组（一站6台，二站4台），均为沸水堆。日本经济产业省原子能安全和保安院3月12日宣布，受地震影响，福岛第一核电站的部分放射性物质泄漏到外部。国际原子能机构已将日本福岛核泄漏列为五级。,二、核辐射概况,放射性物质以波或微粒形式发射出的一种能量就叫核辐射，核爆炸和核事故都有核辐射。 核辐射主要是、三种射线： 射线是氦核，只要用一张纸就能挡住，但吸入体内危害大； 射线是电子流，照射皮肤后烧伤明显。这两种射线由于穿透力小，影响距离比较近只要辐射源不进入体内，影响不会太大； 射线的穿透力很强，是一种波长很短的电磁波。,二、核辐射概况,核辐射对人体的伤害： 粒子只有进入人体内部才会造成损伤； 射线主要从人体外对人体造成损伤； 射线既造成内照射，又造成外照射。,二、核辐射概况,放射性物质可通过呼吸吸入，皮肤伤口及消化道吸收进入体内，引起内辐射，外辐射可穿透一定距离被机体吸收，使人员受到外照射伤害。内外照射形成放射病的症状有：疲劳、头昏、失眠、皮肤发红、溃疡、出血、脱发、白血病、呕吐、腹泻等。有时还会增加癌症、畸变、遗传性病变发生率，影响几代人的健康。一般讲，身体接受的辐射能量越多，其放射病症状越严重，致癌、致畸风险越大。,二、核辐射概况,辐射剂量单位希沃特：定义是每公斤(千克、kg)人体组织吸收1焦耳(J) 原子能发电站周边的辐射目标量 10微希/年 胸部X射线检查 50微希/次 飞机往返东京和纽约一次 200微希/次 一般公众一年的辐射限量 1毫希/年 胸部X射线断层透视、CT检查 6.9毫希/回 与放射相关的工人，一年最高辐射量为50毫希。一次性遭受4000毫希会致死。,二、核辐射概况,如何防护射线 由于粒子穿透能力最弱，一张白纸就能把它挡住，因此，对于射线应注意内照射，其进入体内的主要途径是呼吸和进食时，其防护方法主要是： （1） 防止吸入被污染的空气和食入被污染的食物； （2） 防止伤口被污染。,二、核辐射概况,粒子防护 粒子、其穿透能力比射线强，比射线弱，因此，射线是比较容易阻挡的，用一般的金属就可以阻挡。但是，射线容易被表层组织吸收，引起组织表层的辐射损伤。因此其防护就复杂的多； （1）避免直接接触被污染的物品；以防皮肤表面的污染和辐射危害； （2）防止吸入被污染的空气和食入被污染的食物； （3）防止伤口被污染； （4）必要时应采用屏蔽措施。,二、核辐射概况,粒子防护 射线穿透力强，可以造成外照射，其防护的方法主要有以下三种： （a）尽可能减少受照射的时间； （b）增大与辐射源间的距离，因为受照剂量与离开源的距离的平方成反比； （c）采取屏蔽措施。在人与辐射源之间加一层足够厚的屏蔽物，可以降低外照射剂量。屏蔽的主要材料有铅、钢筋混凝土、水等，我们住的楼房对外部照射来说是很好的屏蔽体。,二、核生化武器的基本知识,核武器是利用能自持进行的核裂变和核聚变反应瞬间释放的巨大能量，产生爆炸作用，并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。,（一）防核武器,一、核武器概述,轰 炸 广 岛,1945年8月6日美国向日本广岛投下原子弹，弹重4082公斤，弹长3.05米，弹径0.711米，装料为10公斤铀235，当量1.25万吨，因为该弹细长，被称为 “小男孩”。原子弹造成死亡7.1万人，伤6.8万人，遭到破坏的总面积达12平方公里，破坏建筑物5万余所。紧接着，美国又在长崎扔下名为 “胖子”的第二颗原子弹。这颗原子弹是用60公斤钚239制作的，弹长3.25米、弹径1.52米，当量2.2万吨。该原子弹造成的死亡人数约3.5万，伤约6万，毁坏房屋19 587所，破坏面积4.7平方公里。,核袭击前的广岛,核袭击后的广岛,“小男孩”原子弹在相生桥以东约100米外科医院上空580米爆炸，爆炸地点在广岛市中心偏西北处，爆炸威力相当于1.25万吨TNT炸药，顷刻间产生了30万度的高温，正处于爆炸中心的外科医院所有的人和设施转瞬就化为灰烬，距爆心半径一千米范围内的花岗岩都融化了，时速高达五六十千米的强烈冲击波将距爆心半径三千米范围内的所有建筑物，几乎全部摧毁！距爆心七千米都能感觉到空气的灼热。广岛上空的大气层被核爆炸整整翻腾了十五分钟！接着沾染着原子尘埃的水蒸气大滴大滴夹杂着爆炸中的残骸碎片落下来，形成了令人恐惧的黑雨，随后又化为黄灰色的毛毛细雨。,核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核（如铀、钍）等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂变，使过程持续进行下去，这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时，释放出巨大的能量称为原子核能，俗称原子能。1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。,1、核武器的类型,（1）原子弹原子弹是利用易裂变重原子核发生裂变链式反应，瞬间释放出巨大能量，造成杀伤破坏作用的核武器，也称裂变弹。原子弹的威力通常为几百到几万吨级TNT当量。,核聚变的过程与核裂变相反，是几个原子核聚合成一个原子核的过程。只有较轻的原子核才能发生核聚变，比如氢的同位素氘、氚等。核聚变也会放出巨大的能量，而且比核裂变放出的能量更大。,1、核武器的类型,（2）氢弹氢弹主要是利用氘、氚等轻原子核的自持聚变反应瞬间放出巨大能量，造成杀伤破坏作用的核武器，又称聚变弹或热核弹。氢弹的 威力比原子弹大得多，可达几千万吨TNT当量。,核武器的杀伤因素，主要包括冲击波、光辐射、早期核辐射、核电磁脉冲和放射性沾染。早期核辐射是核爆炸最初几十秒钟内放出的中子流和射线。中子弹主要以此达到杀伤效果。1枚1千吨当量的中子弹，在距离爆心800米处的核辐射剂量，为同样当量纯裂变武器的10倍左右，其爆炸释放出的能量分配大致为早期核辐射40%，冲击波30%，光辐射25%，而放射性沾染只有5%，有的甚至只有2%。因此，和同当量的普通核弹相比，中子弹使用后留下的环境污染问题是比较轻微的。,1、核武器的类型,（3）中子弹中子弹是以高能中子辐射为主要杀伤因素，且相对减弱冲击波和光辐射效应的一种特殊设计的小型氢弹。,（一）核武器的类型,（4）其他新型核武器 A、冲击波弹以冲击波效应为主要杀伤破坏因素，减轻放射性沾染因素的一种特殊性能的小型氢弹。 B、增强X射线弹以增强X射线为主要破坏因素的特殊氢弹。 C、感生放射性弹利用核爆炸释放出来的中子照射某些添加的核素，使其生成大量半衰期较长的放射性同位素，增强放射性沾染而特殊设计的核武器。 D、核电磁脉冲弹利用在大气层以上的核爆炸，使之产生大量定向的强电磁脉冲，以毁坏敌方通信系统的特殊核武器。,2、核武器的分类,（1）核武器的威力的表示方法 TNT当量指核爆炸时释放的能量相当于多少质量的TNT炸药爆炸时所放出的能量，简称当量。 （2）核武器的分类 A、按TNT当量的吨位划分核武器威力等级百吨级、千吨级、万吨级、十万吨级、百万吨级、千万吨级 B、按TNT当量的大小划分核武器威力等级小型：2万吨；中型2万10万吨；大型：10万50万吨；特大型：50万吨 C、按作战任务划分核武器战略核武器和战术核武器,核武器可以制成弹头，通过 导弹、火箭、火炮在地面或通过 水面舰艇在水面发射，也可以用 潜艇在水下发射，还可以制造成 炸弹由飞机投掷，甚至可以制造 成地雷、鱼雷等。,3、核武器的使用方法,核武器的爆炸方式有大气层核爆炸（空中核爆炸、地面核爆炸）、高空核爆炸（高度30km以上）、地（水）下核爆炸等几种。它们所起杀伤的效果是不同的，外观景象也不同，其共同特点是依次出现闪光、火球、尘柱、蘑菇状烟云，有时还能听到巨大的响声。,4、核武器的爆炸方式及外观景象,5、核武器的杀伤破坏效应,光辐射、冲击波、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲,（1）光辐射,光辐射是核爆炸的闪光及高温火球辐射出来的强光和热。 它具有大量的热能，能引起大面积的火灾，烧坏物体，同时 造成人员的烧伤。,光辐射的特性,1、传播速度快 （1）以光速传播 （2）以直线传播 （3）不能透射不透明的物体，但可以被反射和吸收 （4）在大气中传播会被散射、吸收而削弱 2、热效应强 光辐射被物体吸收后，主要转变成热能。 3、作用时间短 一般只有零点几秒到十几秒。,光辐射的对人员的杀伤作用： 1、皮肤烧伤轻者皮肤产生红斑，重者会气泡、溃烂，严重时皮肤烧焦。 2、呼吸道烧伤由于吸入热气流、火焰或炽热的泥沙导致鼻涕增多，咽喉疼痛、咳嗽、声音嘶哑、呼吸困难，甚至因急性肺水肿而窒息死亡。 3、眼烧伤分为眼睑烧伤、角膜烧伤、视网膜烧伤和闪光盲。 人员对光辐射的防护： 1、遮利用任何物体进行遮蔽。 2、避发现核闪光后，立即采取避开光辐射的直接照射。,人员对光辐射的防护,1、遮利用任何物体进行遮蔽。 2、避发现核闪光后，立即采取避开光辐射的直接照射。,（2）冲击波,冲击波是核爆炸瞬间形成的高温高压气流，是核武器的 主要杀伤破坏因素。它能对人员、物体造成挤压作用，造成 人体严重内伤或建筑物倒塌，人员间接伤害或交通堵塞。,冲击波对人员的杀伤作用：,直接冲击伤冲击波直接作用在人体引起的损伤。 间接冲击伤被冲击波破坏的物体或被抛射的物体作用于人体造成的损伤。,人员对冲击波的防护：,1、掩蔽 2、卧倒,2万吨当量核弹冲击波对人员的轻度杀伤半径,（3）早期核辐射,早期核辐射是核爆炸十几秒内放出的射线和中子流。 作用于人体时无特殊感觉，但能破坏人的组织细胞，使人 得急性放射病。它还能使光学玻璃变暗、胶卷曝光、化学 药品失效，并能影响电子仪器的性能。,