硼酸對核反應的影響

硼酸對核反應的影響

硼是狠有效的中子吸收材料,比如說核反應爐裏不可或缺的控制棒就是由硼鋼及其他同樣易吸收中子的物質作成的

核分裂反應是一個中子撞擊的連鎖反應,一顆中子撞出三顆中子再撞出九顆...越撞越多,每次撞擊都會産生熱能,再轉而用作發電之用,如果沒有東西吸收中子的話,會無止盡的反應下去

所以如果反應堆過熱,超過許可的溫度(ex:外殼熔點)就必須要插下控制棒減少中子數量

傳統第二代 PWR核電廠的缺點

1. 2-Divisions Class 1E設計:發生火災或地震進而導致全黑事故之機率偏高( 10e-3/ 反應器年 ~ 10e-4/反應器年)

2.傳統 PWR核電廠發生全黑事故時,反應爐功率運\轉中跳機後,剛開始雖然可以利用自然循環將餘熱移除至蒸汽產生器,但較長時間之全黑事故( Black Out), 蒸汽產生器得不到飼水補充,蒸汽產生器失去熱沈功能,將導致爐心損毀( Core Damage)。

 

3.傳統 PWR核電廠如果全黑事故與爐心失水事故( LOCA)同時發生(例如:強 烈地震),反應爐無法進行任何高壓或低壓補水,短時間內將導致爐心損毀。

 

4.傳統 PWR核電廠發生運\轉中喪失二次側飼水時(註:機率狠低),蒸汽產生器 喪失熱沈功能,反應爐功率運\轉中跳機後,餘熱無法即時宣洩,燃料可能發生較 大規模變態沸騰,燃料嚴重受損。

 

5.傳統 PWR核電廠調壓槽容積太小,當發生暫態事故,容易造成調壓槽過低水位 導致調壓槽加熱器裸露、或調壓槽過高水位水流沖過安全釋壓閥造成水鎚現象, 進而可能導致安全閥無法回座的 LOCA事故(如三哩島事件)。

 

6.傳統 PWR核電廠之控制棒通常只擔任停機功能,沒有中期負載追隨的功能,運\ 轉人員必須每天啟動化學與容積控制系統( CVCS)稀釋硼酸濃度,補償燃料燃 耗負反應度。

 

7.傳統 PWR核電廠反應爐冷卻水泵( Reactor Coolant Pump RCP)之軸封水必須由 化學與容積控制系統之一台離心式充水泵提供,在電廠全黑事件中,RCP喪失 軸封水,會形成 Small-Small LOCA狀況,雖然流量狠小,但反應爐水位會因此 持續降低,長時間將導致爐心損毀( Core Damage);同時反應爐冷卻水泵必須有 潤滑油系統支援其潤滑,萬一潤滑油系統洩漏有導致火災的可能,故必須搭配防 火設施,整體反應爐冷卻水泵構成一個複雜而難以維護的系統。

 

8.傳統 PWR核電廠發生「爐心軸向功率偏差」超過安全分析所界定之範圍(Relaxed Axial Offset Control Band)時,有時候狠難藉控制棒調整功率偏差,機組必須被 迫降載。

 

9.傳統 PWR核電廠因圍阻體未預留蒸汽產生器或反應器槽頂蓋設備更換通道,必 須破壞圍阻體完整性才能更換蒸汽產生器或反應器槽頂蓋大型設備。