先來一帖：核電站的安全殼

核電站的核反應堆安全殼如同一座沒有窗的房子，它的主要目的是防止核電站在運行、停堆和事故期間因失去控制而將放射性物質排放到周圍環(huán)境中去，因而這個沒有窗的房子就專門叫做“安全殼”。

20世紀50年代的“安全殼”，為了達到密封和堅固的目的，是做成球形的。這是一個很大的球，直徑大到20～30米，是用厚達50毫米的鋼板壓成弧形，一塊塊地拼焊起來的。這要有很高的焊接技術，才能保證密封得很好。這種巨大的圓球，構成了核電站特有的宏偉壯觀的景色。

造一個這樣大的球形鋼殼，要用幾百噸鋼材。鋼材用得多還在其次，主要的困難在于焊接工藝不易達到要求。幾千塊鋼板，幾萬米焊縫，要做到一絲兒氣體也不漏，實在是很困難，而且還要防止焊接中鋼板變形。

既然安全殼是一種工業(yè)建筑，為什么不能用鋼筋混凝土來造呢？60年代就為核電站建成了鋼筋混凝土的安全殼，里面敷上鋼襯里。式樣也從球彩演變?yōu)閳A柱形上接一個半球形的蓋，這樣便于澆灌。鋼筋混凝土殼厚達一米，用來承受壓力，而鋼襯里只用來保持密封，這樣，鋼板可以用得很薄，焊接時就比較容易達到氣密的要求了。

有時候由于要求更可靠的氣密性，在鋼襯里和混凝上殼之間留一層一米多厚的空氣隙，空氣隙內的氣壓比周圍環(huán)境的大氣壓低一些，如果鋼殼發(fā)生泄漏，有放射性的氣體就漏入這空隙中，但是它不會再透過混凝土殼的裂縫漏到外面去，只能是外面的大氣漏入空隙中。漏入空隙中的有害氣體便可吸入專門的處理設備中加以處理，以除去有害的成份。

為了使混凝土安全殼能夠承受一定的壓力和更加堅固，現(xiàn)在大部分新建的核電站都采用預應力混凝土安全殼。它的原理很像緊箍木桶的鐵箍的妙用。在混凝土里嵌進許多縱橫交錯的鋼絲繩，用巨大的螺旋機構將鋼絲繩拉緊。這樣的安全殼十分可靠。每一股鋼絲繩都可以安裝測力的儀器，隨時檢查拉緊的情況，如果有哪一根松了，便及時重新擰緊。用這么多鋼絲繩捆緊的混凝土殼，不可能一下子崩開。要是損壞的話，總是先裂一條小縫，鋼絲繩的彈力就會把這條小縫擠合。這樣的建筑物，固然沒有窗，那么門有沒有呢？門當然是要有的，不然怎么進去呢？不過這門也是密封的，而且還是十分堅固的。

CPR1000的安全殼結構

這樣的安全殼，在設汁的時候就已經考慮到，即便殼內的反應堆本身發(fā)生最大事故，它也不會損壞。那么它對外面來的“飛來橫禍”是不是有足夠的防御能力呢？作為安全的考慮，應該把所有的可能性都估計到。

安全殼旁邊就是汽輪發(fā)電機廠房，這是一棟沒有防護的廠房，如果汽輪發(fā)電機正在高速運轉，忽然，旋轉著的葉輪碎裂了，裂成了幾個碎片，它們沖破屋頂，打在安全殼上，結果會怎么樣呢？最好的辦法是做實驗。做一塊厚達1.4米、面積為6米長×6米寬的鋼筋混凝土板，它同實際核電站的反應堆安全殼的混凝土壁是一樣的。把重達1.5千克的汽輪機葉片放在一個小型火箭的頭部，發(fā)射火箭，使火箭加速到每小時300千米的速度，射擊這塊混凝土板，看看它是否損壞。

每小時300千米是計算出來的碎片可能的甩出速度，試驗的結果是葉片的一頭鉆入了混凝土中達半尺深，而整塊混凝土板卻沒有大的損傷，只不過在背后有少許裂紋而已。