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1、关于建设海上漂浮核电站的设想与分析王学思2012082420哈尔滨工程大学 目录第一章 ：海上漂浮核电站与陆上核电站相比的优点.第二章 ：海上漂浮核电站与船用核动力装置的不同.第三章 ：海上漂浮核电站核动力装置 第一节：海上漂浮核电站反应堆堆型的选择. 第二节：海上漂浮核电站核动力装置的总体布置.第四章 ：漂浮核电站海上工作平台 第一节：各型移动式海洋平台的工作特点. 第二节：漂浮核电站海上工作平台的选择.第五章 ：漂浮核电站放射性废物的特殊处理 第一节：“三废”来源. 第二节：如何处理漂浮核电站上的“三废”. 第一章：海上漂浮核电站与陆上核电站相比的优点 海上核电站即是将整套的核动力发电装置
2、及配套设施建设在海上利用核能产生电力的海上核动力发电站。因为海上核电站需要定期的返回特定码头进行换料，还需要对无法在海上维修的大型设备进行陆上维修或更换，所以海上核电站通常被设计为漂浮式而非固定式。漂浮式即为将核电工作平台放置于船舶结构或浮式海洋平台结构中，可以自带动力装置，而且其动力来源可以直接取自自身的核能，也可以不带有动力装置，需要移动的时候可以由拖船牵引。漂浮式海上核电站当需要固定于海上一点时可以采用释放锚链的方式勾住海底，也可以采用先进的动力定位方式，并且当需要移动时，动力定位装置还可以直接转变为推进装置，因此使用灵活并且对海域的适用性广。 海上核电站因其独特的设计特点因而具有以下几
3、种陆上核电站所不具有的优点： 1.海上核电站因为远离大陆本土，所以即使发生核物质泄漏事故，也不会对大陆本土产生核污染，引发严重生态危机。对于陆上核电站来说，虽然在设计与运行的过程中无时不以安全为第一准则，但是不排除低概率事故发生的可能性，而一旦在陆上发生严重核泄露事故，后果不堪设想，如切尔诺贝利核电事故则直接造成31名消防员死亡，320万人受到核辐射侵害，2294个居民点受到核污染，6000平方公里的土地几乎永久无法使用，如此严重的核事故发生在任何一个国家都是难以承受的。而尤其对于能源消耗巨大且自身矿产资源严重缺乏的岛国如日本，英国来说，陆地面积十分有限，发展核电尤其是发展海上核电对他们来说是
4、极为有益的。另一方面，即使是在海上发生严重的核泄漏事故，不仅不会污染到陆地本土，而且泄露出来的核物质大部分仍然会被密封壳包住，大量的海水因重力涌入会起到自然冷却的作用，利用自然循环实现堆芯的应急冷却。而且泄露出来的核物质会随着洋流而扩散，进而稀释至可以接受的安全值以下。与陆上核电站相比，不会引发严重的生态危机，也不需要大批民众转移，将损失降到了最低。 2.海上核电站的海域适用性广。与海上核电站不同，陆上核电站对选址有着极为苛刻的要求。陆上核电站必须建在经济发达地区的相对偏远地区，50公里以内不能有大中型城市。要求厂址深部必须没有断裂带通过，而且要求核电站数千米范围内没有活动断裂，厂址100千米
5、海域、50千米内陆，历史上没有发生过6级以上地震，厂址区600年来也没有发生6级地震的构造背景。因为核电站在运行过程中要产生巨大热量，所以核电站的选址必须靠近水源，最好是靠海，这也是大型核电站都建在海边的一个重要原因，并且靠海还可以解决大件设备运输问题。万一发生危险，在平的海岸线和放射物均匀发散的情况下，污染陆地面积只是完全在内陆的一半。由此可见，并不是大部分的地区都适合建设核电站，而且核电站要想向内陆发展将会是一个极为艰难的过程，因为内陆地区的水源全部为淡水，并且几乎所有的大江大河都直接向周边城市供应生活用水，在这种情况下建设核电站，一旦发生泄漏事故，后果不堪设想。由此也严重限制了核电事业的
6、发展，而将核电站向海上发展则是更好的出路。海上核电站没有在选址上的过多要求，只需要一块风平浪静的水域，即使突遇不可预测的风浪，利用现有的海洋平台设计经验，完全可以实现在风暴中自存。而且海上漂浮核电站可以利用其便捷的移动性，对一些电力难以到达的缺电地区，可以提供稳定强大的电力供应。 3.海上核电站可以在造船厂的船坞内建造。既可以减少建造成本与时间，又可以促进海工装备的发展，开辟海工装备的一个新分支，同时也可以为核动力船舶的建造积累经验。造船厂具有起吊超大型设备的能力，具备建设系统工程的经验。而陆上核电站的建设受道路，桥梁，起重设备等的限制，每开工一处陆上核电站的建设项目，就需要为其修建一整套的建
7、设保障设施。如开辟能运输大型设备的专用道路，修建具有较大起重能力的专用码头等等，增加了核电站的建设成本。而造船厂的起重设备和船坞则可以重复使用，在设计的过程中更可以使产品模块化，使得核电站的建造过程如搭积木般流畅，有利于核电设备向标准化和模块化方向发展。 4.海上核电站有利于促进核电产业出口。到目前为止，全球已有32个国家靠自身或他国技术的支持下拥有了自己的核电站，为本国的经济发展注入了强大的动力，但是仍然有大部分国家由于受工业水平和环境条件的限制无法发展本国的核电事业，海上核电站的出现则可以解决这个问题。海上核电站利用其广泛的海域适应性与灵活的移动性，可以通过出售或租赁的方式扩展核电产业的国
8、际市场，为国家创收。 5.发展海上核电站有利于提高我国水面舰艇核动力装置研发水平。海上核电站可以最大程度的模拟水面舰艇核动力装置的运行环境。水面舰艇核动力装置需要解决的问题除了水面舰艇核反应堆因作战需要必须能频繁改变功率大小等少数主要区别之外，总体上的设计要点与海上核电站一致，一旦我国海上核电站的设计技术达到成熟，完全可以移植到水面舰艇的设计方案中。比如说设计海上核电站所需要解决的抗摇摆、抗冲击、抗震动问题、防火防潮防盐腐蚀问题、核燃料补给与核废料回收问题、海上工作环境下的人机工程和核防护问题等，也都是发展水面舰艇核动力技术所需要直接面对的。因此发展海上核电站可以为水面舰艇核动力装置的研发积累
9、宝贵的经验。 6.海上核电站还有望利用海水淡化缓解人类淡水危机问题。现在世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究，有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂，每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模。其实将海水转化为淡水本身并不困难，至今已有几十种解决方法，如海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透膜法等，海水淡化最大的困难在于如何才能降低成本。无论是采用哪一种方法，要想工业化生产，都离不开充足的电能。与火电相比，核电不仅是清洁能源，不会引发温室效应，而且运营成本低廉，可以就地取材地将大量海水昼夜不停地转
10、化为淡水，让淡水价格降低到普通民众可以接受的程度，这对于众多滨海但缺少淡水的国家来说将会是福音。海上核电站除了具有上述优点外，还有很多其他的优点与用途值得去发展，不仅可以促进核工业与船舶工业的发展，开辟出全新的发展领域，还将为国民经济的发展注入新动力。当然，海上核电站也有其不足之处，其安全性仍然引起许多环保组织的担忧，比如一旦在海上发生核泄漏，放射性会因海水流动而衰减至微不足道还是会随洋流将放射性物质带到全球各个海域，引起全球性的生态危机？这些问题还有待研究。但是从历史来看，任何技术的发展道路都不会是平坦笔直的，不能因为某些缺陷的存在就放弃了发展的可能。第二章：海上漂浮核电站与船用核动力装置的
11、不同 虽然海上漂浮核电站的核动力装置与水面舰艇使用的核动力装置都漂浮在海面上，都要面对风浪带来的考验，因此都需要解决抗摇摆、抗冲击、抗震动问题、防火防潮防盐腐蚀问题、核燃料补给与核废料回收问题、海上工作环境下的人机工程和核防护等问题，所以大部分的设计经验是相通的。但是由于水面舰艇的核动力装置所产生的能量主要是用来推进舰艇高速运动的，而漂浮核电站所产生的能量则主要是为大陆本土输送电能，只是在需要移动的时候才会利用部分能量航行。因此由于使用功能上的差异也带来了两者设计上的一些不同： 1.对反应堆的机动性要求不同。由于为了适应航海与作战的需要，舰船核动力装置要求能随时启动、停闭和在短时间内大幅改变功
12、率。例如，对于快速升负荷工况，要求在30-60s内，装置功率从10FP升至100FP；对于快速降负荷工况，要求在2s内从100FP下降到10FP；事故停堆一般应在0.8s-1.2s内实现。因此，要求反应堆和各主要动力设备必须能够适应频繁、急剧的功率变化，反应堆须能在任何裂变产物中毒情况下启动，燃料元件、压力容器和回路管道须能经受温度变化引起的热冲击、热疲劳等。 然而对于漂浮核电站来说，对其反应堆的机动性则没有这么高的要求。除了在发生事故需要反应堆能够紧急停堆外，一当反应堆启动以后，反应堆将以稳定的功率平稳运行，不需要能够频繁且迅速调整反应堆的功率，这是与水面舰艇核反应堆相比的一大不同。 2.对
13、核动力装置的生命力要求不同。生命力是指在遭受战斗破损或事故破损时，动力装置能够保证或者可能恢复其功能的能力。对舰船来说，核动力装置的生命力是舰船总生命力的重要组成部分。因此各国舰船在保证核动力装置生命力上采取了一些措施： （1）主动力分组布置：如美、俄核潜艇普遍采用二回路主推进汽轮机的双机工作方案，每台主机及其辅助系统构成一个动力单元，两个动力单元相对独立，可同时运行，也可互为备用。 （2）应急储备：对关键设备完全备份。例如：美国“飞鱼”号及其后所有潜艇上普遍机械设备的“双重设置”原则，即同一设备有两套，一套工作，一套备用。 （3）重要设备单独供电，设置应急供电系统。 （4）重要消耗品分散布置
14、。 （5）具有破损报警装置及隔离装置。 由此可见，为了保证舰艇持续的航行能力和战斗力，在设计上采取了很多措施，保障了舰艇核动力装置即使受损也能以最快的速度恢复运转。然而，对于漂浮核电站来说，因为其并不是军事目标，遭受军事打击的可能性很小，所以受损的概率要比舰船低，并且即使核电站核动力装置出现故障而无法运行，也只是造成停止对外供电的后果，而不像舰艇一旦失去动力将造成艇毁人亡乃至战争失利的悲剧。所以对漂浮核电站来说，出现难以现场修理的机械故障，可以返回特定的码头进行修理，而无需携带众多备份，因此对核动力装置生命力的要求要比舰艇的低。 3.对核动力装置的隐蔽性要求不同。隐蔽性是指核动力装置在运行过程
15、中发出的物理场不被外界探测的能力。对核动力舰艇而言，影响其隐蔽性的主要因素是噪声。船舶核动力装置的噪声主要来源于主汽轮机的齿轮减速器、反应堆冷却剂泵和螺旋桨等设备，因此为了消除噪声，舰艇一般要求提高反应堆的自然循环能力，即可低速工况下不需要主泵的运行，可消除其运行噪声。此外采取全电力推进就可取消齿轮减速器，彻底消除齿轮减速器产生的噪音。还可以采取动力机械与船体分离的方法，采用弹性减振机座和其他减振、效应措施，减小通过船体产生的辐射噪声。而对于漂浮核电站来说，因为是民用设施，所以无需强调其隐蔽性，同时为了降低设计难度和建造成本，对噪音的控制只要满足国家对工作环境的噪声要求即可，所以漂浮核电站对噪
16、音的控制要求没有也无需如舰艇核动力装置那样严格。除了上述几种主要的不同外，还有许多细节上不同，如可用的舱室空间大小不同、设计的出海条件和工作海况不同等等，都需要对漂浮核电站进行特殊的设计。第二章：海上漂浮核电站核动力装置第一节 ：海上漂浮核电站反应堆堆型的选择 海上核电站将首选压水堆。 到目前为止，常见的动力堆型一共发展出五种，分别是：压水堆，沸水堆，重水堆，高温气冷堆和纳冷快中子堆。不同的堆型有不同的堆型特点和适用环境，其技术发展的成熟程度也不尽相同。在进行综合的比对之后，压水堆将会是目前建设海上核电站的首选。1. 压水堆特点 压水堆使用加压轻水（即普通水）作冷却剂和慢化剂，且水在堆内不沸腾
17、的反应堆。燃料为低浓铀。20世纪80年代，被公认为是技术最成熟，运行安全、经济实用的堆型。由于作为冷却剂和慢化剂的轻水沸点为100，而反应堆运行时的堆芯温度在三百度左右，所以需要对轻水进行加压处理，提高沸点，防止轻水汽化而影响流动的稳定性和传热率，我国秦山一期核电站反应堆压力容器设计参数为工作压力：15.2MPa，设计压力：17.17MPa，设计温度：350，因此这也就是被称为压水堆的由来。 作为海上核电站的动力装置，压水堆有着明显的优势： 首先压水堆结构紧凑，简单，坚固，耐用，功率密度高，这对海上漂浮平台有限的空间体积来说非常有益，而且受海上环境的影响，漂浮核电站要经常受到风浪冲击的影响，会
18、发生摇摆，冲击和震动等状况，所以需要核动力结构紧凑坚固，而压水堆则可以满足。 此外，作为慢化剂和冷却剂的轻水不会与反应堆金属材料发生化学反应，如果发生冷却剂泄露造成轻水减少，可以通过海水淡化系统就地取材生产除盐除氧水来补充。同时，压水堆中的慢化剂温度效应和燃料多普勒效应使压水堆具有自稳自调特性，安全可靠性高，并且在初期实践中就显示出良好的稳定性和可靠性，目前已有多年的使用经验，技术更为成熟。2. 沸水堆特点 沸水堆是轻水堆的一种，沸水堆核电站工作流程是：冷却剂（水）从堆芯下部流进，在沿堆芯上升的过程中，从燃料棒那里得到了热量，使冷却剂变成了蒸汽和水的混合物，经过汽水分离器和蒸汽干燥器，将分离出
19、的蒸汽来推动汽轮发电机组发电。沸水堆与压水堆不同之处在于冷却水保持在较低的压力（约为70个大气压）下，水通过堆芯变成约285的蒸汽，并直接被引入汽轮机。所以，沸水堆只有一个回路，省去了容易发生泄漏的蒸汽发生器，因而显得很简单。由此可见，沸水堆和压水堆一样，都具有结构简单，紧凑坚固的特点，同时，因为省去了一回路，冷却剂无需在高压下运行，因此降低了压力容器等设备在制造上的难度。而且沸水堆具有很强的自然循环能力，一般为40-50FP，甚至可达100FP。然而，沸水堆也存在一些不足使其并不适合作为漂浮核电站的动力装置： 首先，因为取消了一回路，由从堆芯而来的热蒸汽经过除湿后直接冲击汽轮机做功，使得汽轮
20、机会受到放射性沾污，因此需要屏蔽的体积和质量大大增加，同时也增加了设计和维修上的难度。 其次，沸水堆的体积较大，不利于船舶结构或海洋工程结构平台的承载。并且在海洋条件的影响下，堆内自由液面的波动引起反应性扰动使得反应堆功率难以稳定，以致在一定程度上抵消了沸水堆易于控制这一主要优点。3. 重水堆特点重水堆是以重水作慢化剂的反应堆，可以直接利用天然铀作为核燃料。重水堆可用轻水或重水作冷却剂，重水堆分压力容器式和压力管式两类。重水堆核电站是发展较早的核电站，有各种类别，但已实现工业规模推广的只有加拿大发展起来的坎杜型（CANDU型）压力管式重水堆核电站。重水堆之所以不适合用于海上漂浮核电站有如下几点
21、原因：（1） 由于重水的慢化能力要比轻水低很多，而且一般采用天然铀作为燃料，因此重水堆的堆芯体积要比相同功率的压水堆大10倍左右，不适合装入海洋平台。（2） 由于增加了慢化剂系统和重水系统，重水堆的系统数目是压水堆的2倍左右，使核动力装置的复杂性大大增加。（3） 重水系统的胀接接头容易发生泄漏而影响正常运行，为此重水堆的冷却剂系统比压水堆低30左右，使得二回路蒸汽运行压力较低。4. 液态金属冷却堆特点 液态金属冷却堆是使用液态金属作为冷却剂的反应堆，包括快中子堆（简称快堆）和热中子堆两种类型。其中，快堆由快中子引起链式裂变反应，采用具有很高传热率的液态钾-钠合金或者铅-铋合金作为冷却剂，不需要
22、慢化剂；热中子堆依靠中能中子维持链式反应，采用石墨和铍作慢化剂。液态金属冷却堆具有以下几种主要优点：（1） 因为液态金属冷却剂的沸点高达800900，所以一回路无需加压就能达到较高的运行温度。通常一回路系统运行压力只有0.50.7MPa，因此设计,制造和运行的困难降低，核动力装置也更加安全可靠。（2） 因为液态金属与轻水相比具有极高的传热率，因此堆型出口温度提高，可以使二回路蒸汽参数也相应提高，从而提高了核动力装置的热效率。但同时，液态金属冷却堆因以下几种缺点使得其尚还不具备建造使用的条件：（1） 由于为了使反应堆和管路内的冷却剂保持液态，需要设置专门的加热设备。（2） 处于融化状态的碱金属在
23、高温时化学性能很活跃，加速了系统的腐蚀。（3） 作为冷却剂的碱金属一旦和空气接触就会发生剧烈反应，可能发生爆炸或火灾。（4） 为了加强屏蔽，装置的重量将增大。 因此虽然说液态金属冷却堆具有压水堆等所不具备的种种优点，但由于设备的复杂性，尤其是其安全性尚还未很好的解决，所以液态金属冷却对在短暂装备了美国“海浪”级潜艇和前苏联的”阿尔法”级潜艇后即退出现役,目前各国均没有使用液态金属作为冷却剂的反应堆，因此就更不适合将其应用于漂浮核电站。5. 高温气冷堆特点 高温气冷堆属于热中子堆，采用石墨作慢化剂，氦气作冷却剂，使用涂覆颗粒燃料。根据堆芯形状的不同，可分为使用球状燃料元件的球床型高温气冷堆和使用
24、棱柱状的燃料元件的主床型高温气冷堆。 高温气冷堆有很明显的优点：（1）作为冷却剂的氦气具有化学惰性和良好的化学稳定性，可以与反应堆结构材料直接接触。（2）与液态冷却剂不同，氦气不受沸点限制，因而可以再较低运行压力下堆芯出口就可达到6001000的高温，显著提高了系统的热效率。（3）气体的中子吸收截面较小，泄漏时也不会像液体那样对堆芯反应性造成过大影响。 高温气冷堆也有其先天不足之处气体密度和比容很小，因此功率密度较小，堆芯体积较大。而且因为使用处于高温下的气体作为冷却剂，因此对管路材料的耐高温性和密闭性都有很高的要求。由于对高温气冷堆的研究尚不成熟，所以在短期内还没有可能将高温气冷堆应用于漂浮
25、核电站。从以上关于各种核反应堆的特点来看，虽然压水堆并不是功率最大的，也不是自然循环能力最强的，但是压水堆因其良好的可靠性、稳定性和紧凑的体积使得其最适合用作漂浮核电站的动力装置，其它类型的反应堆虽然都各有其独特的优点，但是技术仍然不成熟，且设计复杂。所以压水堆仍然是作为漂浮核电站反应堆的最佳选择。第二节：海上漂浮核电站核动力装置总体布置 海上漂浮核电站核动力装置最好采用一体化布置。 反应堆冷却剂系统的布置形式对一回路系统的性能会产生较大影响，对于核动力装置的设计，建造，运行和管理都会提出不同的要求。到目前为止，反应堆结构和系统布置一共出现三种形式：分散式布置，紧凑式布置和一体化布置。目前发展
26、的趋势是朝着一体化布置方向发展，也最适合应用于海上漂浮核电站。1. 分散式布局 分散式布局是指反应堆冷却剂系统各主要设备在堆仓内的布置呈分散状态，反应堆压力容器与主泵，蒸汽发生器之间用较长的主管道相连，现役陆上核电站和核潜艇的动力装置大多采用这种布置方式。 分散式布置的优点是设计简单，设备维修方便。将蒸汽发生器布置于高于堆芯位置，并且增大主管道尺寸直径，可以提高自然循环的能力。分散式布置的缺点是占据的舱室空间较多，需要屏蔽的范围大，因此重量也显著增加。2. 紧凑式布置 紧凑式布置是指反应堆冷却剂系统各主要设备在堆舱内紧贴反应堆压力容器布置，压力容器与主泵，蒸汽发生器之间采用较短的双层套管连接，
27、间距只有0.5m左右，取消了主闸阀，这种布置方式也称为堆外一体化布置。 紧凑式布置将结构加以优化，既减轻了重量，又方便了安装，运行和维修，这种布置方式现广泛应用于俄罗斯的核动力破冰船和核潜艇上。3. 一体化布置 一体化布置是将蒸汽发生器安装在反应堆压力容器内，主泵直接与压力容器相连，完全消除了主管道和主闸阀，冷却剂都在压力容器内循环流动。 一体化布置因其独特的设计从而具有以下几种优点： （1）由于取消了一回路管道，消除了主管道双端断裂的大破口失水事故和由此造成的堆芯融化事故。 （2）因为没有一回路管道，所以减小了流动阻力，提高了反应堆的自然循环能力，在发生小破口或主泵断电事故时能够维持堆芯的冷
28、却，具有较高的固有安全性。 （3）相比紧凑式布置，一体化布置显得更为紧凑，堆舱体积可以很小，屏蔽重量也大大减轻。 当然，因为追求过小的体积也带来一些不足之处： 压力容器内部结构复杂，设备维修比较困难，同时也要求设备的可靠性高，对管材质量，焊接质量和二回路水质等需严格控制。 美、俄、英、法、徳、日等国对一体化压水堆技术都进行过大量的试验研究，并在一些国家的得到了成功的应用，其他国家的一体化反应堆技术处于不同的开发和研制阶段。第三章：海上核电站海上平台结构 随着海洋工程技术的发展，海洋平台的种类不断扩充，工作水深不断增加，抗风浪能力不增强，使得在海上建设漂浮核电站成为了可能。以我国海洋石油981钻
29、井平台为例，该钻井平台最大作业水深3000米，最大钻井深度可达10000米，自重30670吨，甲板长度为114米，宽度为79米，从船底到钻井架顶高度为130米，电缆总长度650公里，在主甲板前部布置可容纳约160人的居住区，甲板室顶部配备有包含完整消防系统的直升机起降平台，可起降Sikorsky S-92型直升机。能抵御200年一遇的台风，可以在45海里/小时的风速下正常作业，在109海里/小时的风速下生存；选用DP3动力定位系统；1500米水深内锚泊定位；平台可变载荷9000吨。完全能够满足核电站的海上承载需要。 到目前为止，海洋平台因不同的海上作业需要，已经发展出众多类型。按照是否可以移动
30、可以分为移动式平台和固定式平台。移动式平台中包括：坐底使平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台和牵索塔式平台。固定式平台包括：重力式平台和导管架式平台。 因为海上核电站需要定期的返回特定码头进行换料，还需要对无法在海上维修的大型设备进行陆上维修或更换，所以海上核电站应该被设计为漂浮式，固定式并不适合被用于承载海上核电站。但是并不是所有漂浮式海洋平台都适合用于建设海上核电站，可以选择的平台主要有机动船和半潜式平台。 机动船应该是首选的海上核电站承载平台。与半潜式平台相比，机动船具有更好的自航性，建造难度也比半潜式平台的要低，在设备的布局上也要比在半潜式平台上的要简单。目前世界现役的唯
31、一一座漂浮核电站“罗蒙诺索夫院士”号就是建在一艘长144米的船上。 半潜式平台虽然自航能力不如机动船，但是又有机动船所不具备的一些优点。因为半潜船靠立柱支撑，使得整个船体离开水面一段距离，所以半潜式平台具有更小的水线面面积，因而更加稳定，受水面波浪的影响要比机动船弱的多。半潜式平台具有更大的承载力，能携带更多的设备、燃油、滑油和淡水，因此自持能力要更强。 因此总的来说，机动船和半潜式海洋平台都有作为漂浮核电站的海上承载平台的能力，但是要根据不同的漂浮核电站使用要求和工作海域选择不同的海洋平台。第四章：漂浮核电站放射性废物的处理第一节.漂浮核电站三废的来源： 核动力装置在运行过程中，会产生一些具
32、有放射性的液态、气态和固态废物，统称为放射性“三废”。对于这些反射性废物需要设置专门的系统进行收集、储存和处理，以防止其危害舱内人员的安全以及污染环境。 （1）放射性废液主要来源于一回路设备及阀门的泄露和排水、一回路过滤器的反洗用水、一回路取样废水、受放射性污染的机械和设备的去污用水、受放射性污染区域的舱底水等。 （2）放射性废气主要来源于堆芯堆燃料元件包壳破裂时漏入冷却剂中的裂变气体、冷却剂辐照分解产生的氢和氧、安全壳内空气受中子辐照的生成物等。冷却剂中的放射性气体可能通过蒸汽发生器不严密处泄漏到二回路蒸汽中，随同不凝结空气从主冷凝器的抽气器出口排放到机舱内，从而对人体造成伤害。 （3）放射
33、性固体废物来源于检修时被反射性污染的工具和衣服、净化系统中更换下来的废树脂和废滤芯等。第二节 .放射性废物的处理方法: 对于放射性“三废”进行妥善处理需要一套复杂的工艺系统，但是对于舱室空间极为有限的海上漂浮核电站来说，不可能像陆上核电站那样设置一套功能完善、组成复杂的放射性废物处理系统，因此，漂浮核电站对放射性“三废”的处理措施往往较为简单。比如对于军用舰船，为了节约艇内空间最大程度的提高战斗力，对于放射性废物实行有条件地直接向海洋排放。比如美国海军核动力装置废物处理的方针是尽量减少在12n mile以内海域及港口中排放放射性“三废”，但在12n mile以外几乎是无限制地向海洋排放。 但是
34、对于漂浮核电站这样的民用设施，是几乎不允许将放射性废物直接排向海洋的，即使排放也必须符合放射性废物海洋排放的国际及国内标准。所以对于漂浮核电站的放射性“三废”有着严格的处理措施： （1）废液体根据其放射性水平分级储于船内不同放射性水平的废液箱内，待停靠港时，排放到特设的码头上，由陆上的废物处理设备进行处理。 （2）废固体可储于污染废物仓库中，与废液一样，靠港后排放到陆上进行处理。 （3）废气体经过通风装置处理，待达到规定允许水平以下时，由烟囱向大气排放。 所以，对于漂浮核电站放射性废物的处理，要从制度和设施这两个方面入手。首先要设立完善的国际和国内关于海上放射性废物排放的制度，在根据制度中对排放量的要求建立配套的放射性废物处理设施。其中放射性废物处理设施要分为海上设施和陆上设施两个既独立又能够相互衔接的部分。漂浮核电站上的放射性废物经海上设施处理后，能达标排放的则排放，不能排放的则按放射性等级储存，靠港后经由路上设施再做进一步处理。
