作者ggg12345 (ggg)
看板AfterPhD
標題[討論] 核電「斷然處置」昇級版
時間Wed May 1 03:22:14 2013
彭大大果真是工學院的教授! 工程師是來解決問題的!
他的這篇討論文是最面對問題, 想解決問題的.
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當高雄的大林火力電廠完成時, 邀請學校教師去參觀, 記得當時電廠的控制電
腦人員問了一道題: 電廠碰到異常事故時, 自控系統會把發電機停下來, 電腦
人員受命要用電腦迅速查明造成引發故障的位置, 但實況是那台real time 的
data acqusition system 跳電時, 跳脫的速度比發電機還快, 甚麼也沒量到,
我們只好跟他講請電廠先替那台電腦裝電池與備用發電機組成的 UPS 供電.
發電廠會沒電, 甚至連電都發不起來, 還真的是事實.
福島核災, 最大的問題是核電廠怎會沒電? 因為地震自動停機, 海嘯又把備用
的發電機淹水了, 所以沒電. 電廠就在海邊, 怎麼會沒有冷卻水? 原來管路被
震斷了. 沒冷卻的核子爐終於自行加熱到讓爐內水與燃料棒的包裹金屬熱到起
氫解反應, 分解的氫氣與氧氣又無法排出, 那就產生氫爆. 再熱下去那就熔掉
爐體與圍阻體.
mitbbs.com 有大陸人提到老美的那種反應爐要停止反應, 就必須拔出核燃料
棒散開來, 才能讓中子造成的核反應分裂緩和下來. 所以有人提到有一種設計
若是沒電, 燃料棒就自動掉入有棒與棒有隔絕的儲棒水池, 阻止分裂反應. 顯
然台灣買的核子爐不是這種設計, 所以沒電沒水管下要想出對著這種反應爐如
何阻止升溫至氫爆. 這一題演變成是散熱問題了, 忍不住野人獻曝一下.
假如爐子的金屬殼可以用熱管(heat pipe)圍繞, 熱管延伸到一個海水冷卻室,
停電時阻水閘門就失效放海水進來, 只要反應爐與冷卻室距離夠短, 圍護夠堅
固. 利用熱管另端與低溫海水接觸就能自動散熱冷卻, 沒水進來時那端熱管就
包在石棉布灰裡, 平常封閉氣室與石棉絕熱也無法散熱. 但一泡海水就讓水散
掉石棉由水接觸熱管散熱, 就不會造成高溫氫解與氫爆了.
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「斷然處置」昇級版
http://mhperng.blogspot.tw/2013/04/blog-post_27.html#more
目前的斷然處置無法解除福島危機，該努力的方向不是無聊的辯論與情緒
性的爭議，而是找出現版斷然處置的缺點與改善的辦法。這要靠學術討論。但是很
多研究生和教授都不懂得何謂「學術討論」，而只會爭辯。
談核安有三種典型的方式：學術討論只問「我們確知什麼，我們目前無法
確知的是什麼」，這是跟擁核、反核的立場無關的客觀討論；談完以後，確知斷然
處置何時有效，何時無效，有哪些不確定性，然後才可以對電價與人命給予個人的
配重與評價，進行擁核或反核的抉擇，這裡頭牽涉到一些說不清楚的主觀價值判斷
，必須彼此尊重，沒必要爭辯。第三種是政治性的談話，不顧是非，遮掩事實，甚
至為達目的而不擇手段。
學術的態度是：我們把可以客觀地談清楚的部份認真談清楚，把不可以談
清楚的部份交給個人去做抉擇與判斷。這也是核四公投要有意義的前提。但是，江
揆做了最惡劣的示範：學術的討論還沒開始，就先用烏紗帽去捍衛核四，使得全國
民眾還沒開始聽學術討論的摘要就已經紛紛各自跳入各自的結論，而開始兩陣營的
彼此對抗！這是落伍而野蠻的社會！
4/25 那天跟我談到下午六點的兩位學者不見得反核，實際上核研所的廖博
士還希望我接受核四，但是他也了解我無法接受核四的理由：「如果你要跟我談核
一和核二，I know What we are talking about；如果你要跟我談核四，I don’t
know What we are talking about」。沒有人知道核四裡頭藏有多少儀器檢測不出
來的瑕疵和弱點，所以沒有人真的知道自己在談的是「什麼樣的東西（What）」。
學術界不談定義不清楚的東西，不逼迫人接受自己的主觀評價。
我們基本上有一個共識：現版「斷然處置（以下簡稱P1）」有一個值得發展
的核心概念（兩階段洩壓與注水），當它有效時，可以提前解除一場危機；但是它的
有效性是建基在一組尚未被徹底釐清的假設條件上（以下簡稱C），一旦這一組前提
失效，現版「斷然處置」就會失效，甚至有反效果。而我們所謂的「P1有效」用的是
核安通常的目標「P1的程序使得爐心溫度不會超過1500F，以免產生氫氣反應或更嚴
重的後果」。
學術界的工作就是要證明「C則P必然有效」，或簡稱「C則PV（P is
Valid）」。
我們討論的焦點是「C是什麼」。祇要清楚地定義出C，就可以找出改善現版
「斷然處置」的重點和方向。學術就是不斷地自我批判，以便找出持續進步的方向，
因此所有言之有據的批評都是諍友，也是益友。站在核安的立場，所有言之有據地批
評既有體制的人都對改善核安有正面貢獻，因而也是你要感謝的人──不管你是擁核
或者反核。
目前在The ultimate emergency measures to secure a NPP under an
accidental condition with no designed power or water supply 這篇論文裡，它
至少隱藏了五個過分保守的假設「RCIC可以持續運轉至少一個小時，且冷卻水管路沒
有洩漏，且DC供電正常，且儀器顯示正常，且相關的電磁閥都沒有壞」。如果把這五
個假設稱為C1，這篇論文已經證實「C1則P有效」。
現在值得核工界努力的是：修改既有的「斷然處置」（以下簡稱昇級版的P2）
，使得它 的有效範圍比 P1 更寬。這是很有機會的事，只要核工界再努力下去，我相
信一定可以找到比現版「斷然處置」更好的規範。
福島事件發生後我們必須去考慮五種可能性：DC全失（簡稱e1）、儀器顯示
錯誤（簡稱e2），許多電磁閥都壞掉（簡稱e3），而且有充分證據讓 NAII 推斷強震
後冷卻水管路有洩漏（簡稱e4）。因此最安全的昇級版「斷然處置」P2 就是在「C2=
e1 & e2 & e3 & e4」時仍然有效的程序。這是一個非常艱難的挑戰！但也是非常有意
義的挑戰！！！因為，這樣的 P2 是最有機會在福島事件裡保護人命與財產不受任何
損失的。
我說「最有機會」而不說「必然」，因為未來也許會發現福島事件還包含目
前沒被發現的 e5，那時候核工系就必須再去面對「C5=e1 & e2 & e3 & e4 & e5」的
挑戰。
退而求其次，設法找出一種新的「斷然處置」程序規範 P3，使得它在 e1、
e2、e3 或 e4 中有 N項（N<4）出現時仍舊必然有效。
與其噴口水，核工界不如去動手尋找現版「斷然處置」的缺失並設法改善
吧！
推 nonname:核四和前面的核電廠差異為何? 為何這些問題不在前面的核 05/01 10:01
→ nonname:電廠被提出討論 05/01 10:01
老美賣給台灣的都是同一型的沸水式反應爐, 停爐就是要抽出燃料棒, 放到較散開的
濕式或更有隔離套的乾式儲存室.
福島出事的核反應爐就是緊急備用的冷卻水備用發電機被海嘯淹沒, 造成爐心熔毀.
→ kusobike:坐在台下打嘴砲都很簡單，挑毛病也很簡單 05/01 16:23
→ kusobike:控制棒的設計就是失電會插棒，何必再搞個複雜的系統 05/01 16:24
→ kusobike:讓燃料棒掉到另一個空間 05/01 16:25
燃料棒就是設計放在反應爐的金屬封殼裡反應, 要加大一個空間就要重做一
個新的核子爐, 如果垂直落下, 那個棒與棒的距離還是一樣的間距, 就只能
間隔讓部份棒落下加大鄰棒距離. 不然, 就要加一個隔離隔板才能阻隔反應.
隔板也是可以做在反應棒的上面, 停電就落下隔離板. 不管怎樣, 就得重新
設計重做加大封殼, 那豈不廢了全部從來?
假如反應爐的金屬外殼不變, 那就是從內部還是外部散熱的問題. 內部有高
氣壓問題, 外部就沒這問題.
理論上, 反應爐要有效率一定是絕熱包覆, 先用熱管包覆, 只是熱管延伸到
外部的海水冷卻室, 熱管整個外圍都是石棉包覆絕熱, 不放海水進冷卻室,
是沒有冷卻作用的, 也不影響正常爐子升溫作用. 緊急狀況全停電, 自然放
水冷卻一端的熱管, 化掉石棉灰布, 熱管散熱增快, 那個反應爐就跟著降溫
, 就到不了高溫, 也就不會氫解氫爆.
金屬殼的外圍是水泥圍阻體, 那是台灣能處理的部份, 只要金屬殼上半部挖
開放進熱管包覆, 提供外圍的熱管緊急散熱途徑, 這事等於將就現狀, 但加
了保險. 若怕地震震斷熱管就對熱管加外圍鋼架保護. 冷卻室就做在水底下,
下端口冷進, 上端口熱出, 自然對流. 夠深就保證有冷卻水.
因為有現成的核電廠, 這個冷卻保險設備是可以被實驗驗證的.
→ kusobike:大哥，不要成為第二個彭明輝 05/01 18:38
推 jack5756:如果台灣都是彭明輝，或許不會淪落到今日這般田地，但只 05/01 18:54
→ jack5756:有一兩個彭明輝，這些彭明輝會很難過，社會也不會進步 05/01 18:55
推 astushi:不過他這篇也有蠻多盲點的~也有很多人反駁他的說法 05/01 22:43
福島事件是地震緊急停電, 海嘯淹沒緊急柴油發電機, 連移動式發電機扛來都因
緊急配電箱泡在海嘯淹沒的柴電機房裡不能立刻接電.
控制棒停電掉入燃料棒中就是要用控制棒吸收中子停止反應, 但實際上爐內的輕
水也扮演著中子緩速與冷卻燃料棒的功能, 變成水氣就讓燃料棒缺水冷卻的外露
燃料棒部份相互快速反應, 造成更高溫, 不僅氫解還可能熔化燃料棒金屬使放射
性燃料外洩, 再來一個氫爆就可能整個外洩.
確保渦輪機與爐體的沸水蒸氣循環水注入爐體. 使爐內的熱可以迅速發散就變得
很重要, 但沒電就沒水邦(pump), 台電利用重力水池使水流過冷卻是個答案, 但
要確保水池與水管不因地震崩裂.
不必依靠電力水邦或強力風扇的熱交換器, 就是封在金屬套筒裡的熱管.
問題就是瞬間停機, 持續沒電下, 要瞬間對反應爐內移出大熱量降溫.
台灣研究熱傳流力的人才一堆, 攤開原設計圖, 又有核一老電廠可廢物利用, 供
實際實驗. 沒電之下, 在海邊快速散熱這道題, 就把費時費錢的公投經費拿來儘
速研究, 解決問題才是兩利的答案. 何況全世界類似核一核四的反應爐那麼多,
找出答案也是利人利己.
如果都不必使用機器與電力設備, 用自然對流與傳熱的熱交換器與海水就可以提
供一個熱海水浴場, 那也不用煩惱用過燃料棒的廢棄處理,就放在核子爐裡發熱就
好了.
推 astushi:我怎麼記得有看到文章說核四的設計全世界只有四台 05/02 10:39
根據
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%80%B2%E6%AD%A5%E5%9E%8B%E6%B2%B8%E6%B0%B4%E5%BC%8F%E5%8F%8D%E6%87%89%E7%88%90
核四是 奇異與日立合造的 進步型沸水式反應爐
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這個網頁有這麼一段:
在緊急爐心冷卻系統進行了多方面的改進，提供非常高層次的事故、損害預防能力。
具備三組爐心緊急冷卻系統方案，且皆為可獨立運作的系統，確保於發生多重系統
失效時，仍能快速冷卻爐心，避免發生爐心事故。
具有18個緊急卸壓閥，其中10個為自動控制的緊急卸壓閥。於異常事件發生，且有
必要的情況下，可以快速降低爐心壓力，並搭配爐心注水系統，迅速冷卻爐心。
高壓爐心注水系統可以提高比以往更高的注水壓力。
除了三具高可靠性的備用內燃機驅動發電機外，在增加一具燃氣渦輪，即使在電廠
全黑狀態，仍然能提供備用電力。
即使在爐心高壓注水系統失效的情況下，仍然有一具蒸汽驅動的注水泵可用以冷卻
爐心。
同時，除了高可靠性的備用發電機外，尚有充足的備用電池，提供多重備援電力來
源。
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如果有一具蒸汽驅動的注水泵, 核四不就不怕停電, 用他瞬間停機時還有的
溫度與蒸氣不就可以繼續注水? 這個蒸汽驅動注水泵 只要加裝到核一反應
爐的旁路蒸氣出口與注水口, 牢固安裝不就很容易驗證全停電時, 會注水加
速冷卻?
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