一種關于核電站反應堆安全的科普教具的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及科普教具，尤其涉及一種關于核電站反應堆安全的科普教具。
【背景技術】
[0002]由于對核電站安全性的不了解，社會公眾對核電站普遍存在著恐懼感。向公眾介紹核電基礎知識，宣傳核安全文化，消除民眾的“恐核”心理，是我國核電業(yè)界的一項重要工作，也是每一位核電從業(yè)人員的責任與義務。
[0003]事實上，為防止放射性核裂變產物逸出，核電站設置了三道安全屏障(有時將燃料芯塊和燃料包殼分開，稱作四道安全屏障):
[0004]第一道屏障為“燃料芯塊和燃料包殼”。核裂變產生的放射性物質基本滯留在二氧化鈾陶瓷芯塊中，不會釋放出來。燃料包殼是完全密閉的，即使產生氣體也密閉在這里，最大數(shù)量的氣體釋放也不足以使它開裂；
[0005]第二道屏障為“壓力容器和一回路壓力邊界”。由核燃料構成的堆芯封閉在鋼質壓力容器內，壓力容器和整個一回路都是耐高壓的，放射性物質不會泄漏到反應堆廠房中；
[0006]第三道屏障是“安全殼”，也就是反應堆廠房。壁厚約1米的高強度預應力混凝土安全殼，能夠承受普通飛機的撞擊，在安全殼內側還安裝有6毫米的碳鋼內襯以確保氣密性。堅固的安全殼將反應堆一回路全部容納在其中，進出安全殼的所有管道均設置了安全殼隔離系統(tǒng)，即使反應堆一回路卸壓甚至破口，其產生的放射性物質也被控制在安全殼內。
[0007]但基于核電站的特殊性，普通的公眾并不能很直觀的看到上述安全屏障，也無法清楚了解其工作的原理。
【實用新型內容】
[0008]為了克服現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本實用新型的目的在于，提供一種關于核電站反應堆安全的科普教具，使大眾獲得最直接的認知，了解核電站的安全性。
[0009]為了達到上述目的，本實用新型提出一種關于核電站反應堆安全的科普教具，包括:密封的安全殼、置于安全殼內的密封的一回路壓力邊界以及置于所述一回路壓力邊界內的密封的燃料包殼;所述科普教具還包括:安全殼排空閥、有色煙氣發(fā)生器、設置在所述有色煙氣發(fā)生器與所述一回路壓力邊界之間的管路上的有色煙氣填充閥以及設置在所述一回路壓力邊界與所述安全殼之間的管路上的一回路泄漏閥;所述安全殼通過所述安全殼排空閥將內部氣體排出；所述安全殼和所述一回路壓力邊界均為至少部分透明；所述燃料包殼內置光帶。
[0010]優(yōu)選的，所述科普教具還包括控制器;所述控制器與所述有色煙氣填充閥以及所述一回路泄漏閥電性連接，用于控制所述安全殼排空閥、所述有色煙氣填充閥以及所述一回路泄漏閥的通斷。
[0011]優(yōu)選的，所述科普教具還包括:高壓空氣罐以及設置于所述高壓空氣罐與所述一回路壓力邊界之間的空氣填充閥；
[0012]所述控制器與所述空氣填充閥電性連接，用于控制所述空氣填充閥的通斷。
[0013]優(yōu)選的，所述科普教具還包括:至少一個與所述控制器電性連接的安全屏障有效指示燈。
[0014]優(yōu)選的，所述科普教具還包括均與所述控制器電性連接的手動/自動按鈕以及事故發(fā)展按鈕；
[0015]所述控制器，用于在檢測到手動按鈕被觸發(fā)時，按照手動模式進行控制并在手動模式下檢測到事故發(fā)展按鈕被觸發(fā)時，進行下一操作；
[0016]所述控制器，用于在檢測到自動按鈕被觸發(fā)時，按照自動模式進行控制。
[0017]優(yōu)選的，所述科普教具還包括與所述控制器電性連接的系統(tǒng)復位按鈕；
[0018]所述控制器，用于在所述系統(tǒng)復位按鈕被按下時，控制所述有色煙氣填充閥斷開，并控制所述一回路泄漏閥、空氣填充閥、安全殼排空閥導通。
[0019]優(yōu)選的，所述科普教具還包括與所述控制器電性連接的揚聲器；
[0020]所述控制器，用于根據當前事故進展，控制所述揚聲器的播放內容。
[0021]本實用新型通過上述科普教具，使用有色氣體，來模擬一旦核電站發(fā)生事故時，放射性物質的擴散過程，將核電站三道安全屏障所發(fā)揮的作用，直觀、生動地展示在大眾面前，使大眾獲得最直接的認知，了解核電站的安全性。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本實用新型科普教具的三道安全屏障結構圖；
[0024]圖2為本實用新型科普教具各部件組成示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖分別對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領域的技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍作出更為清楚明確的界定。
[0026]請參閱圖1、2，圖1、2為本實用新型的關于核電站反應堆安全的科普教具結構圖，其包括:三道安全屏障即密封的安全殼4、置于安全殼4內的密封的一回路壓力邊界3以及置于一回路壓力邊界3內的密封的燃料包殼2。科普教具還包括:安全殼排空閥8、有色煙氣發(fā)生器10、設置在有色煙氣發(fā)生器10與一回路壓力邊界3之間的管路上的有色煙氣填充閥6以及設置在一回路壓力邊界3與安全殼4之間的管路上的一回路泄漏閥；安全殼4通過安全殼排空閥8將內部氣體排出。
[0027]上述燃料包殼2，為透明管狀，管中放置光帶。其電源由控制器(后續(xù)介紹)進行控制。一回路壓力邊界3，用玻璃、塑料或有機玻璃等制作，為一密封無泄漏空間，可以全部透明或部分透明。安全殼4，用玻璃、塑料或有機玻璃等制作，為一密封無泄漏空間，可以全部透明或部分透明。且透過安全殼4，可以清晰地看到燃料包殼2和一回路壓力邊界3，如圖1所不ο
[0028]本實用新型中，可以手動控制閥門的通斷，也可以自動實現(xiàn)，對此，科普教具還包括控制器1，控制器1與有色煙氣填充閥6以及一回路泄漏閥5電性連接，用于控制安全殼排空閥8、有色煙氣填充閥6以及一回路泄漏閥5的通斷。
[0029]在科普完成后，為回收或排出安全殼4內的煙氣，所述科普教具還包括:高壓空氣罐9以及設置于高壓空氣罐9與一回路壓力邊界3之間的空氣填充閥7。
[0030]控制器1與空氣填充閥7電性連接，用于控制空氣填充閥7的通斷。
[0031]本實用新型具體實施例中，為更加直觀，所述科普教具還可設置與控制器電性連接的安全屏障有效指示燈12和揚聲器18，其中指示燈12用于在對應屏障安全時發(fā)光進行指示，而揚聲器18用于在控制器1的控制下，根據當前事故進展，進行聲音提示如第一屏障(燃料包殼)安全。本實用新型中指示燈12可以是具有不同發(fā)光顏色的指示燈，也可以是多個指示燈。
[0032]所述科普教具還包括均與控制器1電性連接的手動/自動按鈕16以及事故發(fā)展按鈕15;控制器1在檢測到手動按鈕16被觸發(fā)時，按照手動模式進行控制并在手動模式下檢測到事故發(fā)展按鈕15被觸發(fā)時，進行下一操作，控制器1在檢測到自動按鈕16被觸發(fā)時，按照自動模式進行控制。
[0033]優(yōu)選的，科普教具還包括與控制器1電性連接的系統(tǒng)復位按鈕17;控制器1在所述系統(tǒng)復位按鈕17被按下時，控制有色煙氣填充閥6斷開，并控制一回路泄漏閥5、空氣填充閥
7、安全殼排空閥8導通。
[0034]為對運行狀態(tài)進行指示，該科普教具還可包括與控制器1電性連接的系統(tǒng)運行指示燈11。
[0035]其工作原理如下:有色煙氣發(fā)生器10的輸出經過有色煙氣填充閥6，連接到一回路壓力邊界3內部;高壓空氣罐9的輸出經過空氣填充閥7，連接到一回路壓力邊界3內部;一回路壓力邊界3中的煙氣，經過一回路泄漏閥5，輸出到安全殼4。安全殼4中的煙氣，經過安全殼排空閥8，輸出到空氣中，如果需要回收，則輸出到回收裝置中。
[0036]控制器通過電路，接收“事故發(fā)展”按鈕15、“手動/自動”按鈕16、“系統(tǒng)復位”按鈕17的指令，控制燃料包殼2中的光帶的點亮或熄滅;控制有色煙氣填充閥6、空氣填充閥7、一回路泄漏閥5、安全殼排空閥8的斷開與導通;控制“系統(tǒng)運行”指示燈11、“第一道安全屏障有效”指示燈12、“第二道安全屏障有效”指示燈13、“第三道安全屏障有效”指示燈14的點亮或熄滅;控制揚聲器18發(fā)出系統(tǒng)中存儲的解說詞。
[0037]對應上述科普教具，本實用新型還公開了一種科普方法，如下:
[0038]S11、將所述一回路泄漏閥、有色煙氣填充閥以及安全殼排空閥全部處于斷開狀態(tài)，所述燃料包殼內的光帶發(fā)光；
[0039]S12、將所述有色煙氣填充閥導通，有色煙氣進入所述一回路壓力邊界；
[0040]S13、將所述一回路泄漏閥導通，有色煙氣經由有色煙氣填充閥、一回路壓力邊界、一回路泄漏閥進