核材料腐蝕與延壽

　　論文摘要：核能發電較之火力（煤、天然氣、石油）發電，具有降低資源消耗、緩解交通運輸壓力、減少對環境的污染物排放等方面顯著的優勢。與其它新能源比較，其單機組功率大、能級密度高、經濟、能源結構更加安全、清潔。幾十年來，我國通過自主研究、自行設計、建造、安裝及多座壓水堆核電站（廠）的長期、安全運行，積累了寶貴的經驗。目前正在建造的核電站多為第三代壓水堆核電站（廠）。由于核燃料的放射性特征及可能帶來的腐蝕，老化，污染等，使核事故可能會對導致對公眾和環境及經濟造成極大的危害和影響，因而核電站（廠）的腐蝕，安全、可靠運行受到核安全監管部門、設計單位、運營機構和研究單位等的高度重視。而運行工況的強輻照、高溫、高壓（壓水堆）、動靜態載荷、化學介質等因素共存的苛刻環境及不斷提高的降低發電成本，核電站壽期延長（設計壽命40年延長到60年）、運行換料周期延長（12個月到18個月，24個月……），減少核事故、防止核擴散等日益提高的設計要求使得優質材料的選用及研發成為核電站（廠）安全可靠運行的必要條件之一。在材料服役中，隨時間推移及輻照、介質與材料的相互作用而引發的材料性能劣化，即老化。材料老化及其導致失效將影響部件、設備和系統的功能，從而影響核電站（廠）的安全、可靠運行，造成安全和嚴重經濟損失及不可估量的社會影響等。材料老化機理研究包括對輻照、載荷、介質、溫度及其耦合作用引發的材料脆化、腐蝕、質量減少及由此造成的材料脆斷、開裂、腐蝕、放射性物質遷移等的研究，是核電站（廠）老化管理的重要組成部分。反應堆安全殼是防止放射性物質外泄到生態環境中去的重要設備。1986年4月26日發生在前蘇聯的切爾諾貝利核電站的7級嚴重核事故，因核電站的第4號核反應堆突然失控，引起爆炸，其輻射量相當于500顆美國投在日本的原子彈。爆炸使機組被完全損壞，8噸多強輻射物質泄露，塵埃隨風飄散，致使俄羅斯、白俄羅斯和烏克蘭許多地區遭到核輻射的污染；2011年3月11日發生的日本福島七級核事故造成堆芯融化、堆頂爆炸放射物大量外泄，至2012年3月造成死亡及下落不明的人員近萬人，大面積的造成了日本的核污染，給日本國民經濟及社會造成難以估量的危害，導致2012年5月5日日本全國50座核電站全部停止運行，有的要永久關閉。1979 年3月28日發生的美國三里島核反應堆因為機械故障和人為的失誤而使冷卻水和放射性顆粒外逸的嚴重事故；核事故引起了公眾對核電的安全性的疑慮，一些國家的核電發展因此而停滯或重新考慮核電發展計劃。核電站關鍵部件一些相對較小的事故也會造成不小的經濟損失。由此可見，材料中的腐蝕與老化研究對保證核電站（廠）的安全運行與延壽及向可持續發展的社會提供清潔的能源十分重要。

       時間：12月5日下午

　　報告人：白新德       清華大學

　　個人簡介

　　清華大學材料科學與工程學院 教授，博士生導師，中國腐蝕與防護學會監事。1965年畢業于清華大學，后留校任教。長期從事材料腐蝕與防護等課程的教學工作。完成國家科技攻關及自然科學基金多項課題。

　　主要著作：《核材料科學與工程：核材料化學》、《材料腐蝕與控制》
 

白新德先生


 

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