先来一帖：核电站的安全壳

核电站的核反应堆安全壳如同一座没有窗的房子，它的主要目的是防止核电站在运行、停堆和事故期间因失去控制而将放射性物质排放到周围环境中去，因而这个没有窗的房子就专门叫做“安全壳”。

20世纪50年代的“安全壳”，为了达到密封和坚固的目的，是做成球形的。这是一个很大的球，直径大到20～30米，是用厚达50毫米的钢板压成弧形，一块块地拼焊起来的。这要有很高的焊接技术，才能保证密封得很好。这种巨大的圆球，构成了核电站特有的宏伟壮观的景色。

造一个这样大的球形钢壳，要用几百吨钢材。钢材用得多还在其次，主要的困难在于焊接工艺不易达到要求。几千块钢板，几万米焊缝，要做到一丝儿气体也不漏，实在是很困难，而且还要防止焊接中钢板变形。

既然安全壳是一种工业建筑，为什么不能用钢筋混凝土来造呢？60年代就为核电站建成了钢筋混凝土的安全壳，里面敷上钢衬里。式样也从球彩演变为圆柱形上接一个半球形的盖，这样便于浇灌。钢筋混凝土壳厚达一米，用来承受压力，而钢衬里只用来保持密封，这样，钢板可以用得很薄，焊接时就比较容易达到气密的要求了。

有时候由于要求更可靠的气密性，在钢衬里和混凝上壳之间留一层一米多厚的空气隙，空气隙内的气压比周围环境的大气压低一些，如果钢壳发生泄漏，有放射性的气体就漏入这空隙中，但是它不会再透过混凝土壳的裂缝漏到外面去，只能是外面的大气漏入空隙中。漏入空隙中的有害气体便可吸入专门的处理设备中加以处理，以除去有害的成份。

为了使混凝土安全壳能够承受一定的压力和更加坚固，现在大部分新建的核电站都采用预应力混凝土安全壳。它的原理很像紧箍木桶的铁箍的妙用。在混凝土里嵌进许多纵横交错的钢丝绳，用巨大的螺旋机构将钢丝绳拉紧。这样的安全壳十分可靠。每一股钢丝绳都可以安装测力的仪器，随时检查拉紧的情况，如果有哪一根松了，便及时重新拧紧。用这么多钢丝绳捆紧的混凝土壳，不可能一下子崩开。要是损坏的话，总是先裂一条小缝，钢丝绳的弹力就会把这条小缝挤合。这样的建筑物，固然没有窗，那么门有没有呢？门当然是要有的，不然怎么进去呢？不过这门也是密封的，而且还是十分坚固的。

CPR1000的安全壳结构

这样的安全壳，在设汁的时候就已经考虑到，即便壳内的反应堆本身发生最大事故，它也不会损坏。那么它对外面来的“飞来横祸”是不是有足够的防御能力呢？作为安全的考虑，应该把所有的可能性都估计到。

安全壳旁边就是汽轮发电机厂房，这是一栋没有防护的厂房，如果汽轮发电机正在高速运转，忽然，旋转着的叶轮碎裂了，裂成了几个碎片，它们冲破屋顶，打在安全壳上，结果会怎么样呢？最好的办法是做实验。做一块厚达1.4米、面积为6米长×6米宽的钢筋混凝土板，它同实际核电站的反应堆安全壳的混凝土壁是一样的。把重达1.5千克的汽轮机叶片放在一个小型火箭的头部，发射火箭，使火箭加速到每小时300千米的速度，射击这块混凝土板，看看它是否损坏。

每小时300千米是计算出来的碎片可能的甩出速度，试验的结果是叶片的一头钻入了混凝土中达半尺深，而整块混凝土板却没有大的损伤，只不过在背后有少许裂纹而已。