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第一章 概述1

1.1 核电厂的发展与安全1

1.2 典型核电事故分析5

1.2.1 切尔诺贝利核电事故6

1.2.2 三里岛核电事故8

1.2.3 日本福岛核电事故12

1.2.4 三大事故对核电发展的影响15

1.3 核电厂的经济性与安全性17

1.3.1 核电厂的经济性17

1.3.2 核电厂的安全性19

1.4 核电厂的构成19

1.4.1 核岛20

1.4.2 常规岛21

1.5 核电厂的运行特点22

1.6 我国核电的起步和发展前景23

复习思考题25

第二章 核安全文化26

2.1 核安全与核安全文化26

2.2 核安全文化体系的影响因素29

2.2.1 设计29

2.2.2 建造33

2.2.3 运行34

2.2.4 监管36

2.2.5 退役37

2.3 基于纵深防御的核安全文化38

2.3.1 五级防御38

2.3.2 三道防线40

2.4 基于三道屏障和三大安全功能的核安全保障体系41

2.4.1 基于三道屏障的核安全保障体系41

2.4.2 基于三大安全功能的核安全保障体系43

2.5 基于核安全文化的单一故障与共模故障准则44

2.5.1 单一故障准则44

2.5.2 共模故障准则46

2.6 核安全的相关组织47

2.6.1 国际原子能机构47

2.6.2 世界核电运营者协会49

复习思考题51

第三章 核电厂的安全运行与管理52

3.1 核电厂的安全组织机构52

3.1.1 核电厂安全组织机构的职责52

3.1.2 核电厂安全组织机构的形式52

3.1.3 核电厂组织机构的职能分配53

3.2 核电厂运行人员的资格和培训55

3.2.1 核电厂运行人员的作用55

3.2.2 运行人员的资格56

3.2.3 运行人员的培训57

3.2.4 运行人员的考核与授权58

3.3 正常运行规程59

3.4 核电厂安全状态的监测59

3.4.1 安全参数显示系统59

3.4.2 运行限值和条件63

3.5 运行的质量保证65

3.6 核电厂事故预案和应急计划66

3.6.1 核电厂事故处理规程66

3.6.2 核电厂应急计划68

3.7 核电厂的安全审核评价和安全监督70

复习思考题72

第四章 核电厂安全设计73

4.1 安全设计原理73

4.1.1 安全目标73

4.1.2 安全理念74

4.2 安全设计准则75

4.2.1 辐射防护要求75

4.2.2 安全功能要求75

4.2.3 核电厂安全特性76

4.2.4 设计基准76

4.2.5 设备质量与检修安全77

4.2.6 系统和部件的可靠性设计78

4.2.7 运行人员操作的优化设计81

4.2.8 余热输送设备设计81

4.2.9 防火和防爆设计82

4.2.10 次级故障的影响82

4.2.11 多堆共用的构筑物、系统和部件82

4.2.12 含有可裂变或放射性物质的系统82

4.2.13 撤离路线和通信手段83

4.2.14 核电厂出入口控制83

4.2.15 核电厂的退役83

4.3 反应堆堆芯安全设计83

4.3.1 反应堆设计83

4.3.2 燃料元件设计84

4.3.3 反应堆堆芯控制84

4.3.4 反应堆停堆84

4.4 反应堆冷却剂系统安全设计85

4.4.1 反应堆冷却剂系统85

4.4.2 一回路压力边界的在役检查86

4.4.3 反应堆冷却剂装置86

4.4.4 反应堆冷却剂净化86

4.4.5 堆芯余热的排出86

4.4.6 应急堆芯冷却87

4.4.7 应急堆芯冷却系统的检查和试验87

4.5 信息和控制系统设计87

4.5.1 基本设计要求87

4.5.2 控制室设计88

4.5.3 辅助控制点88

4.5.4 应急控制中心88

4.6 保护系统设计89

4.6.1 保护系统的功能89

4.6.2 保护系统的可靠性和可试验性89

4.6.3 保护系统和控制系统的分隔89

4.7 应急动力供应系统设计90

4.8 安全壳系统设计90

4.8.1 安全壳系统的作用90

4.8.2 安全壳的结构强度90

4.8.3 安全壳的泄漏91

4.8.4 安全壳压力试验91

4.8.5 安全壳贯穿件91

4.8.6 安全壳隔离91

4.8.7 安全壳构筑物的气密闸门92

4.8.8 安全壳内部结构92

4.8.9 安全壳的排热92

4.8.10 安全壳内气体的净化92

4.8.11 覆盖层和涂层92

4.9 辐射防护设计93

4.9.1 防护原则93

4.9.2 防护设计93

4.9.3 辐射监测设备94

4.9.4 放射性废物的处理94

4.9.5 液态放射性物质向环境释放的控制94

4.9.6 气载放射性物质的控制95

4.10 燃料装卸和贮存系统设计95

4.10.1 未辐照燃料的装卸和贮存95

4.10.2 已辐照燃料的装卸和贮存95

4.11 设计确认96

4.11.1 安全分析96

4.11.2 设备的合格鉴定97

4.11.3 质量保证97

复习思考题97

第五章 核电厂的专设安全设施99

5.1 安全注射系统99

5.1.1 安全注射系统的功能99

5.1.2 安全注射系统的描述100

5.1.3 安全注射系统的运行102

5.1.4 安全注射系统的试验和监测103

5.1.5 非能动堆芯冷却系统104

5.2 安全壳106

5.2.1 安全壳结构106

5.2.2 安全壳贯穿件108

5.2.3 安全壳的隔离与检验110

5.2.4 安全壳的附属系统112

5.3 安全壳喷淋系统113

5.3.1 安全壳喷淋系统的功能113

5.3.2 安全壳喷淋系统的描述114

5.3.3 安全壳喷淋系统的运行115

5.4 蒸汽发生器辅助给水系统116

5.4.1 蒸汽发生器辅助给水系统的功能116

5.4.2 蒸汽发生器辅助给水系统的描述117

5.4.3 蒸汽发生器辅助给水系统的运行118

5.5 氢气控制系统120

5.5.1 氢气控制系统的特点120

5.5.2 氢气控制系统的功能120

5.5.3 氢气控制系统的组成120

5.5.4 氢气控制系统的运行121

5.6 主控室应急可居留系统121

5.6.1 主控室应急可居留系统的功能121

5.6.2 主控室应急可居留系统的组成121

5.6.3 主控室应急可居留系统的运行122

5.7 自动卸压系统123

5.7.1 自动卸压系统的功能123

5.7.2 自动卸压系统的组成123

5.7.3 自动卸压系统的控制124

复习思考题126

第六章 核电厂异常运行工况分析127

6.1 核电厂运行工况分析127

6.1.1 运行工况分类127

6.1.2 事故工况下应遵守的准则129

6.1.3 超设计基准事故分析130

6.2 国际核事件等级划分131

复习思考题135

第七章 核电厂安全组织与安全控制136

7.1 核电厂最小核安全运行值136

7.2 正常运行期间的核安全控制138

7.2.1 核电厂运行技术规范138

7.2.2 机组再启动的核安全控制139

7.2.3 系统和设备状态控制140

7.2.4 定期试验的核安全控制141

7.2.5 通知STA的情况141

7.3 事故工况下的核安全控制142

7.3.1 应急运行程序（EOP/SOP）142

7.3.2 场内应急组织143

7.3.3 事故停堆后的重新临界143

7.4 外部侵害和自然事件的核安全控制144

复习思考题145

第八章 核电厂典型事故146

8.1 反应性事故147

8.1.1 现象与危险147

8.1.2 原因分析147

8.1.3 反应性事故预防156

8.2 蒸汽发生器传热管断裂事故156

8.2.1 现象与危险157

8.2.2 原因分析158

8.2.3 处理与预防159

8.3 蒸汽管道破裂事故161

8.3.1 现象与危险161

8.3.2 原因分析163

8.3.3 处理与预防163

8.4 热气导管压力容器双断裂165

8.4.1 现象与危险165

8.4.2 原因分析167

8.4.3 预防与处理168

8.5 给水管道破裂事故169

8.5.1 现象与危险169

8.5.2 原因分析171

8.5.3 处理与预防171

8.6 失水事故172

8.6.1 现象与危险172

8.6.2 原因分析177

8.6.3 处理与预防177

8.7 一回路失压事故178

8.7.1 现象与危险178

8.7.2 原因分析180

8.7.3 处理与预防182

8.8 厂用电失去事故183

8.8.1 现象与危险183

8.8.2 原因分析185

8.8.3 处理与预防186

8.9 事故时未能紧急停堆的预期瞬态189

8.9.1 现象与危险189

8.9.2 原因分析190

8.9.3 处理与预防192

8.10 超设计基准事故193

8.10.1 现象与危险193

8.10.2 事故的原因194

8.10.3 处理与预防195

复习思考题197

第九章 核电厂放射性辐射防护198

9.1 核电厂的核辐射198

9.1.1 安全壳内辐射源200

9.1.2 安全壳外辐射源200

9.2 核电厂核辐射的防护规定201

9.2.1 辐射防护的目的和原则201

9.2.2 年剂量限值202

9.3 核电厂核辐射的防护措施204

9.3.1 正常运行期间的核辐射防护措施204

9.3.2 事故时的核辐射防护措施206

9.4 核电厂的屏蔽207

9.4.1 热屏蔽208

9.4.2 生物屏蔽209

复习思考题210

第十章 核电厂三废及其处理211

10.1 核电厂三废的产生211

10.2 核电厂放射性废物的处理213

10.3 硼的回收215

10.3.1 硼回收系统的工作原理215

10.3.2 硼回收系统的运行217

10.4 放射性废气的处理217

10.4.1 含氢废气的处理217

10.4.2 含氧废气的处理219

10.5 放射性废液的处理219

10.6 放射性固体废物的处理221

复习思考题223

第十一章 先进的核电安全技术224

11.1 各阶段核电厂安全性比较224

11.1.1 第一代核电厂安全特点224

11.1.2 第二代核电厂安全特点224

11.1.3 第三代核电厂安全特点225

11.1.4 第四代核电厂安全特点226

11.1.5 各阶段核电厂安全性比较226

11.2 第三代核电厂安全技术基准227

11.2.1 美国先进轻水堆技术基准227

11.2.2 欧洲先进核电技术设计基准231

11.3 第三代核电厂——非能动型核电厂AP1000233

11.3.1 AP1000技术简介233

11.3.2 AP1000的结构特点234

11.3.3 AP1000安全纵深防御原则237

11.3.4 AP1000非能动安全系统238

11.3.5 AP1000严重事故管理策略242

11.4 第三代核电厂——改进型核电厂EPR243

11.4.1 EPR技术简介243

11.4.2 EPR的结构特点244

11.4.3 EPR堆芯熔化概率的改进与堆芯熔化预防247

11.4.4 EPR缓解严重事故的措施249

11.4.5 EPR专设的安全设施250

11.5 第四代核技术与我国核电的发展252

11.5.1 亟待开发的第四代核技术252

11.5.2 发展核电是我国的必然选择253

复习思考题254

附录Ⅰ 我国核电国标一览表255

附录Ⅱ 有关核电厂的安全法规257

附录Ⅲ 有关核电厂的安全导则260

缩略语263

参考文献266

编后语269