减少核电站极端事故时放射性核素排放的装置

摘要

减少核电站极端事故时放射性核素排放的装置，包括预置在安全壳地坑内装有耐高温无机吸附材料的吸附箱、预置在安全壳内的装有不同配方溶液的三个水箱、三个电磁阀、三个浮子阀及安装在核电站安全壳外部的远程控制器。第一水箱内的溶液成分为锶离子、碘离子及亚碲酸根，或者是锶离子、碘离子、亚碲酸根及硼酸，成分以质量%计，具体有：锶离子0.5%‑5%、碘离子0.1%‑2%、亚碲酸根0.1%‑2%、硼酸1%‑4%，其余为水。第二水箱内的溶液成分为银离子，或者是银离子及硼酸，成分以质量%计，具体有：银离子0.1%‑4%、硼酸1%‑4%，其余为水。第三水箱内的溶液成分为硫酸根，或者是硫酸根及硼酸，成分以质量%计，具体有：硫酸根0.5%‑5%、硼酸1%‑4%，其余为水。

说明书

技术领域

本发明涉及核电技术领域，特别是一种当核电站安全壳内一回路破裂后减少核电站极端事故时放射性核素排放的装置。

背景技术

在核电站极端事故条件下，核电站安全壳内一回路破裂后，大量高温高压的高浓度放射性水将释放到安全壳内，安全壳卸压排气或破裂时，向大气环境排放最多的放射性核素是¹³¹I，而排放量较大且半衰期较长的是¹³⁷Cs和⁹⁰Sr。对高浓度放射性水中的¹³¹I、¹³⁷Cs和⁹⁰Sr进行吸附、沉淀，就可以降低安全壳内水中放射性物质的浓度，当安全壳卸压排气或破裂时可以减少向大气环境排放放射性核素，降低核事故的等级。目前在核电站安全壳内还没有对放射性核素吸附、沉淀的方法及装置，当安全壳卸压排气或破裂时，高浓度放射性水中的放射性核素直接排放到大气环境中，对大气环境造成污染。

中国专利文献公开了一种专利号为ZL201110333438.8 的“核电站安全壳内放射性核素吸附沉淀的方法及装置”，该装置包括预置在安全壳地坑内装有耐高温无机吸附材料的吸附箱、预置在安全壳内的装有不同配方溶液的两个水箱、两个电磁阀、两个浮子阀及安装在核电站安全壳外部的远程控制器。该装置的另一设计方案包括预置在安全壳地坑内装有耐高温无机吸附材料的吸附箱、两个浮子阀，预置在安全壳外的装有不同配方溶液的两个水箱、两个电磁阀及远程控制器。

该方法及装置只能对高浓度放射性水中的¹³¹I、¹³⁷Cs和⁹⁰Sr进行吸附、沉淀，不能对高浓度放射性水中的¹³²Te进行沉淀。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种当核电站安全壳内一回路破裂后，能同时对高浓度放射性水中的¹³¹I、¹³⁷Cs、⁹⁰Sr及¹³²Te进行吸附、沉淀的装置，该装置大大降低了安全壳内水中放射性物质的浓度，在安全壳卸压排气或破裂时可以减少向大气环境排放放射性核素。

本发明的技术方案是：减少核电站极端事故时放射性核素排放的装置，包括预置在安全壳地坑内装有耐高温无机吸附材料的吸附箱、预置在安全壳内的装有不同配方溶液的第一水箱、第二水箱、第一电磁阀、第二电磁阀、第一浮子阀、第二浮子阀及安装在核电站安全壳外部的远程控制器。

所述的吸附箱由箱体和装在箱体内的耐高温无机吸附材料组成，箱体为方形容器，在箱体的四壁上设有复数个通孔。

所述的耐高温无机吸附材料为沸石、或者是钛硅酸钠、或者是活性炭；

所述的第一水箱上设有水封，水封的作用是使第一水箱内的溶液与空气隔离。

第一水箱底部的出水管和第一三通的进水口连接，第一三通的一个出水口通过管道连接到第二水箱的上部，并与第二水箱相通。第一三通的另一个出水口通过管道与第二三通的进水口连接，第二三通的一个出水口通过管道连接到第一电磁阀的进水口，第一电磁阀的出水口与第一出水管连接，第一电磁阀通过导线与远程控制器连接。第二三通的另一个出水口通过管道与第一浮子阀的进水口连接，第一浮子阀的出水口与第二出水管连接。

第二水箱底部的出水管通过第一下弯头和第一四通的进水口连接，第一四通的第一出水口通过管道连接到第二电磁阀的进水口，第二电磁阀的出水口与第三出水管连接，第二电磁阀通过导线与远程控制器连接，第一四通的第二出水口通过管道连接到第二浮子阀的进水口，第二浮子阀的出水口与第四出水管连接。

在安全壳内还设有第三水箱、第三电磁阀及第三浮子阀，第一四通的第三出水口通过管道连接到第三水箱的上部，并与第三水箱相通，第三水箱底部的出水管通过第二下弯头和第三三通的进水口连接，第三三通的一个出水口通过管道连接到第三电磁阀的进水口，第三电磁阀的出水口与第五出水管连接，第三电磁阀通过导线与远程控制器连接，第三三通的另一个出水口通过管道连接到第三浮子阀的进水口，第三浮子阀的出水口与第六出水管连接。

第一水箱内的溶液成分为锶离子、碘离子及亚碲酸根，或者是锶离子、碘离子、亚碲酸根及硼酸，成分以质量%计，具体有：锶离子0.5%-5%、碘离子0.1%-2%、亚碲酸根0.1%-2%、硼酸1%-4%，其余为水。

当第一水箱内的溶液成分为锶离子、碘离子、亚碲酸根及硼酸时，在第一水箱内添加碱性溶液氢氧化钠或氢氧化锂，用于调节溶液PH 值到中性。

第二水箱内的溶液成分为银离子，或者是银离子及硼酸，成分以质量%计，具体有：银离子0.1%-4%、硼酸1%-4%，其余为水。

当第二水箱内的溶液成分为银离子及硼酸时，在第二水箱内添加碱性溶液氢氧化钠或氢氧化锂，用于调节溶液PH 值到中性。

第三水箱内的溶液成分为硫酸根，或者是硫酸根及硼酸，成分以质量%计，具体有：硫酸根0.5%-5%、硼酸1%-4%，其余为水。

当第三水箱内的溶液成分为硫酸根及硼酸时，在第三水箱内添加碱性溶液氢氧化钠或氢氧化锂，用于调节溶液PH 值到中性。

第二水箱内的溶液与第三水箱内的溶液能够互换。

本发明的进一步技术方案是：减少核电站极端事故时放射性核素排放的装置，包括预置在安全壳地坑内装有耐高温无机吸附材料的吸附箱、预置在安全壳内的第一浮子阀、第二浮子阀及预置在安全壳外部的装有不同配方溶液的第一水箱、第二水箱、远程控制器、第一电磁阀、第二电磁阀。

所述的吸附箱由箱体和装在箱体内的耐高温无机吸附材料组成，箱体为方形容器，在箱体的四壁上设有复数个通孔。

所述的耐高温无机吸附材料为沸石、或者是钛硅酸钠、或者是活性炭；

所述的第一水箱上设有水封，水封的作用是使第一水箱内的溶液与空气隔离。

第一水箱底部的出水管和第二四通的进水口连接，第二四通的第一出水口通过管道连接到第二水箱的上部，并与第二水箱相通，第二四通的第二出水口通过管道连接到第一电磁阀的进水口，第一电磁阀的出水口与伸入到安全壳内的第一出水管连接，第一电磁阀通过导线与远程控制器连接，第二四通的第三出水口通过管道与第二三通的进水口相连，第二三通的一个出水口通过伸入到安全壳内的管道与第一浮子阀的进水口连接，第一浮子阀的出水口与第二出水管连接，第二三通的另一个出水口与通过管道第一手动阀的进水口连接，第一手动阀的出水口与伸入到安全壳内第七出水管连接。

第二水箱底部的出水管通过下弯头和第一四通的进水口连接，第一四通的第一出水口通过管道连接到第二电磁阀的进水口，第二电磁阀的出水口与伸入到安全壳内的第三出水管连接，第二电磁阀通过导线与远程控制器连接，第一四通的第二出水口通过管道连接到第四三通的进水口，第四三通的一个出水口通过伸入到安全壳内的管道连接到第二浮子阀的进水口，第二浮子阀的出水口与第四出水管连接，第四三通的另一个出水口通过管道连接到第二手动阀的进水口，第二手动阀的出水口与伸入到安全壳内的第八出水管连接。

在安全壳内还设有第三浮子阀，在安全壳外部还设有第三水箱及第三电磁阀，第一四通的第三出水口通过管道连接到第三水箱的上部，并与第三水箱相通，第三水箱底部的出水管通过下弯头和第三三通的进水口连接，第三三通的一个出水口通过管道连接到第三电磁阀的进水口，第三电磁阀的出水口与伸入到安全壳内的第五出水管连接，第三电磁阀通过导线与远程控制器连接，第三三通的另一个出水口通过管道与第五三通的进水口连接，第五三通的一个出水口通过伸入到安全壳内的管道连接到第三浮子阀的进水口，第三浮子阀出水口与第六出水管连接，第五三通的另一个出水口通过管道连接到第三手动阀的进水口，第三手动阀的出水口与伸入到安全壳内的第九出水管连接。

第一水箱内的溶液成分为锶离子、碘离子及亚碲酸根，或者是锶离子、碘离子、亚碲酸根及硼酸，成分以质量%计，具体有：锶离子0.5%-5%、碘离子0.1%-2%、亚碲酸根0.1%-2%、硼酸1%-4%，其余为水。

当第一水箱内的溶液成分为锶离子、碘离子、亚碲酸根及硼酸时，在第一水箱内添加碱性溶液氢氧化钠或氢氧化锂，用于调节溶液PH 值到中性。

第二水箱内的溶液成分为银离子，或者是银离子及硼酸，成分以质量%计，具体有：银离子0.1%-4%、硼酸1%-4%，其余为水。

当第二水箱内的溶液成分为银离子及硼酸时，在第二水箱内添加碱性溶液氢氧化钠或氢氧化锂，用于调节溶液PH 值到中性。

第三水箱内的溶液成分为硫酸根，或者是硫酸根及硼酸，成分以质量%计，具体有：硫酸根0.5%-5%、硼酸1%-4%，其余为水。

当第三水箱内的溶液成分为硫酸根及硼酸时，在第三水箱内添加碱性溶液氢氧化钠或氢氧化锂，用于调节溶液PH 值到中性。

第二水箱内的溶液与第三水箱内的溶液能够互换。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

1、核电站安全壳内一回路破裂后，本发明提供的装置能大量吸附和沉淀安全壳内高浓度放射性水中的放射性核素，可以大大降低安全壳内水中放射性核素的浓度，当安全壳卸压排气或破裂时可以减少向大气环境排放放射性核素。

2、溶液毒性和腐蚀性小，在空气中稳定，能长期保持有效。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明提供的第一水箱、第二水箱及第三水箱设在安全壳内的减少核电站极端事故时放射性核素排放的装置结构示意图；

附图2为吸附箱的结构示意图；

附图3为本发明提供的第一水箱、第二水箱及第三水箱设在安全壳外的减少核电站极端事故时放射性核素排放的装置结构示意图。

具体实施方式

实施例一、减少核电站极端事故时放射性核素排放的装置，包括预置在安全壳15地坑19内装有耐高温无机吸附材料的吸附箱7、预置在安全壳15内的装有不同配方溶液的第一水箱13、第二水箱2、第一电磁阀8、第二电磁阀6、第一浮子阀10、第二浮子阀5及安装在核电站安全壳15外部的远程控制器1。

所述的吸附箱7由箱体7-1和装在箱体7-1内的耐高温无机吸附材料组成，箱体7-1为方形容器，在箱体7-1的四壁上设有复数个通孔7-2。

所述的耐高温无机吸附材料为沸石、或者是钛硅酸钠、或者是活性炭。

所述的第一水箱13上设有水封14，水封14的作用是使第一水箱13内的溶液与空气隔离。

第一水箱13底部的出水管和第一三通12的进水口连接，第一三通12的一个出水口通过管道20连接到第二水箱2的上部，并与第二水箱2相通。第一三通12的另一个出水口通过管道与第二三通11的进水口连接，第二三通11的一个出水口通过管道连接到第一电磁阀8的进水口，第一电磁阀8的出水口与第一出水管16连接，第一电磁阀8通过导线与远程控制器1连接。第二三通11的另一个出水口通过管道与第一浮子阀10的进水口连接，第一浮子阀10的出水口与第二出水管9连接。

第二水箱2底部的出水管通过第一下弯头3和第一四通4的进水口连接，第一四通4的第一出水口通过管道连接到第二电磁阀6的进水口，第二电磁阀6的出水口与第三出水管17连接，第二电磁阀6通过导线与远程控制器1连接，第一四通4的第二出水口通过管道连接到第二浮子阀5的进水口，第二浮子阀5的出水口与第四出水管18连接。

在安全壳15内还设有第三水箱21、第三电磁阀23及第三浮子阀25，第一四通4的第三出水口通过管道28连接到第三水箱21的上部，并与第三水箱21相通，第三水箱21底部的出水管通过第二下弯头22和第三三通24的进水口连接，第三三通24的一个出水口通过管道连接到第三电磁阀23的进水口，第三电磁阀23的出水口与第五出水管27连接，第三电磁阀23通过导线与远程控制器1连接，第三三通24的另一个出水口通过管道连接到第三浮子阀25的进水口，第三浮子阀25的出水口与第六出水管26连接。

第一水箱13内的溶液成分为锶离子、碘离子及亚碲酸根，成分以质量%计，具体有：锶离子0.5%-5%、碘离子0.1%-2%、亚碲酸根0.1%-2%，其余为水。

第二水箱2内的溶液成分为银离子，成分以质量%计，具体有：银离子0.1%-4%，其余为水。

第三水箱21内的溶液成分为硫酸根，成分以质量%计，具体有：硫酸根0.5%-5%，其余为水。

第二水箱2内的溶液与第三水箱21内的溶液能够互换。

本发明的工作原理是：核电站正常工作时，第一电磁阀8、第二电磁阀6、第三电磁阀23及第一浮子阀10、第二浮子阀5、第三浮子阀25不动作处于常闭状态。第一水箱13、第二水箱2及第三水箱21内预先储存的溶液不释放，水封14使得第一水箱13内溶液与空气隔绝，溶液能够长期保存。

在核电站极端事故条件下，核电站安全壳15内一回路破裂后，大量高温高压的高浓度放射性水将释放到安全壳15内，地坑19水位将升高，吸附箱7内的吸附材料将吸附高浓度放射性水中的放射性核素；第一水箱13、第二水箱2和第三水箱21在人工操作远程控制器或浮子阀的作用下，按顺序首先将第一水箱13的溶液排空到安全壳15内，然后再将第二水箱2的溶液排空到安全壳15内，再将第三水箱21的溶液排空到安全壳15内，三种溶液和高浓度放射性水中的放射性核素反应，形成沉淀，在安全壳15内对高浓度放射性水中的⁹⁰Sr、¹³¹I、¹³⁷Cs、和¹³²Te进行吸附、沉淀，从而降低安全壳15内水中放射性物质的浓度，在安全壳15卸压排气或破裂时减少向大气环境排放放射性核素。

其具体工作过程如下：

当一回路破裂后，大量高温高压的高浓度放射性水将释放到安全壳15内，当水位超过吸附箱7的支架高度，吸附箱7内的吸附材料可以对溢出的水中的¹³⁷Cs等放射性核素高效吸附。

一、在供电情况下，第一电磁阀8、第二电磁阀6及第三电磁阀23在远程控制器1的作用下打开，第一水箱13中的溶液开始通过第一三通12、第二三通11、第一电磁阀8、第一出水管16流到安全壳15的底部，进而流到地坑19，同时外界空气通过水封14进入第一水箱13，使得溶液能够快速流出。

此时，第二电磁阀6虽然已经打开，由于第一水箱13中的溶液通过第一三通12进入了管道20，同时下弯头3使得空气无法进入第二水箱2，第二水箱2的溶液无法流出，只有等待第一水箱13中的溶液排空后，空气才能通过管道20进入第二水箱2，第二水箱2的溶液通过下弯头3、第一四通4、第二电磁阀6、第三出水管17流到安全壳15的底部，进而流到地坑19。

此时，第三电磁阀23虽然已经打开，由于第二水箱2中的溶液通过四通4进入了管道28，同时下弯头22使得空气无法进入第三水箱21，第三水箱21的溶液无法流出，只有等待第二水箱2中的溶液排空后，空气才能通过管道28进入第三水箱21，第三水箱21的溶液通过下弯头22、第三三通24、第三电磁阀23、第五出水管27流到安全壳15的底部，进而流到地坑19。

这样就可以使得第一水箱13、第二水箱2、第三水箱21的溶液按先后顺序排放，取得更好的沉淀¹³¹I、¹³⁷Cs、⁹⁰Sr和¹³²Te的效果。

二、在无电情况下，第一电磁阀8、第二电磁阀6及第三电磁阀23失去作用，当地坑19的水位上升到一定高度，第一浮子阀10、第二浮子阀5及第三浮子阀25打开，第一水箱13中的溶液开始通过第一三通12、第二三通11、第一浮子阀10、第二出水管9流到安全壳15的底部，进而流到地坑19，同时外界空气通过水封14进入第一水箱13，使得溶液能够快速流出。

此时，第二浮子阀5虽然已经打开，由于第一水箱13中的溶液通过第一三通12进入了管道20，同时下弯头3使得空气无法进入第二水箱2，第二水箱2的溶液无法流出，只有等待第一水箱13中的溶液排空后，空气才能通过管道20进入第二水箱2，第二水箱2的溶液通过下弯头3、第一四通4、第二浮子阀5、第四出水管18流到安全壳15的底部，进而流到地坑19。

此时，第三浮子阀25虽然已经打开，由于第二水箱2中的溶液通过第一四通4进入了管道28，同时下弯头22使得空气无法进入第三水箱21，第三水箱21的溶液无法流出，只有等待第二水箱2中的溶液排空后，空气才能通过管道28进入第三水箱21，第三水箱21的溶液通过下弯头22、第三三通24、第三浮子阀25、第六出水管26流到安全壳15的底部，进而流到地坑19。

这样就可以使得第一水箱13、第二水箱2、第三水箱21的溶液按先后顺序排放，取得更好的沉淀¹³¹I、¹³⁷Cs、⁹⁰Sr及¹³²Te的效果。

实施例二、减少核电站极端事故时放射性核素排放的装置，参照实施例一，与实施例一不同的是：

第一水箱13内的溶液成分为锶离子、碘离子、亚碲酸根及硼酸，成分以质量%计，具体有：锶离子0.5%-5%、碘离子0.1%-2%、亚碲酸根0.1%-2%、硼酸1%-4%，其余为水。

当第一水箱13内的溶液成分为锶离子、碘离子、亚碲酸根及硼酸时，在第一水箱13内添加碱性溶液氢氧化钠或氢氧化锂，用于调节溶液PH 值到中性。

第二水箱2内的溶液成分为银离子及硼酸，成分以质量%计，具体有：银离子0.1%-4%、硼酸1%-4%，其余为水。

当第二水箱2内的溶液成分为银离子及硼酸时，在第二水箱2内添加碱性溶液氢氧化钠或氢氧化锂，用于调节溶液PH 值到中性。

第三水箱21内的溶液成分为硫酸根及硼酸，成分以质量%计，具体有：硫酸根0.5%-5%、硼酸1%-4%，其余为水。

当第三水箱21内的溶液成分为硫酸根及硼酸时，在第三水箱21内添加碱性溶液氢氧化钠或氢氧化锂，用于调节溶液PH 值到中性。

第二水箱2内的溶液与第三水箱21内的溶液能够互换。

实施例三：减少核电站极端事故时放射性核素排放的装置，包括预置在安全壳15地坑19内装有耐高温无机吸附材料的吸附箱7、预置在安全壳15内的第一浮子阀10、第二浮子阀5及预置在安全壳15外部的装有不同配方溶液的第一水箱13、第二水箱2、远程控制器1、第一电磁阀8、第二电磁阀6。

所述的吸附箱7由箱体7-1和装在箱体7-1内的耐高温无机吸附材料组成，箱体7-1为方形容器，在箱体7-1的四壁上设有复数个通孔7-2。

所述的耐高温无机吸附材料为沸石、或者是钛硅酸钠、或者是活性炭。

所述的第一水箱13上设有水封14，水封14的作用是使第一水箱13内的溶液与空气隔离。

第一水箱13底部的出水管和第二四通33的进水口连接，第二四通33的第一出水口通过管道20连接到第二水箱2的上部，并与第二水箱2相通，第二四通33的第二出水口通过管道连接到第一电磁阀8的进水口，第一电磁阀8的出水口与伸入到安全壳15内的第一出水管16连接，第一电磁阀8通过导线与远程控制器1连接，第二四通33的第三出水口通过管道与第二三通11的进水口相连，第二三通11的一个出水口通过伸入到安全壳15内的管道与第一浮子阀10的进水口连接，第一浮子阀10的出水口与第二出水管9连接，第二三通11的另一个出水口与通过管道第一手动阀30的进水口连接，第一手动阀30的出水口与伸入到安全壳15内第七出水管32连接。

第二水箱2底部的出水管通过下弯头3和第一四通4的进水口连接，第一四通4的第一出水口通过管道连接到第二电磁阀6的进水口，第二电磁阀6的出水口与伸入到安全壳15内的第三出水管17连接，第二电磁阀6通过导线与远程控制器1连接，第一四通4的第二出水口通过管道连接到第四三通37的进水口，第四三通37的一个出水口通过伸入到安全壳15内的管道连接到第二浮子阀5的进水口，第二浮子阀5的出水口与第四出水管18连接，第四三通37的另一个出水口通过管道连接到第二手动阀29的进水口，第二手动阀29的出水口与伸入到安全壳15内的第八出水管31连接。

在安全壳15内还设有第三浮子阀25，在安全壳15外部还设有第三水箱21及第三电磁阀23，第一四通4的第三出水口通过管道28连接到第三水箱21的上部，并与第三水箱21相通，第三水箱21底部的出水管通过下弯头22和第三三通24的进水口连接，第三三通24的一个出水口通过管道连接到第三电磁阀23的进水口，第三电磁阀23的出水口与伸入到安全壳15内的第五出水管27连接，第三电磁阀23通过导线与远程控制器1连接，第三三通24的另一个出水口通过管道与第五三通34的进水口连接，第五三通34的一个出水口通过伸入到安全壳15内的管道连接到第三浮子阀25的进水口，第三浮子阀25出水口与第六出水管26连接，第五三通34的另一个出水口通过管道连接到第三手动阀35的进水口，第三手动阀35的出水口与伸入到安全壳15内的第九出水管36连接。

第一水箱13内的溶液成分为锶离子、碘离子及亚碲酸根，成分以质量%计，具体有：锶离子0.5%-5%、碘离子0.1%-2%、亚碲酸根0.1%-2%，其余为水。

第二水箱2内的溶液成分为银离子，成分以质量%计，具体有：银离子0.1%-4%，其余为水。

第三水箱21内的溶液成分为硫酸根，成分以质量%计，具体有：硫酸根0.5%-5%，其余为水。

第二水箱2内的溶液与第三水箱21内的溶液能够互换。

在核电站极端事故条件下，核电站安全壳15内一回路破裂后，大量高温高压的高浓度放射性水将释放到安全壳15内，地坑19水位将升高，吸附箱7内的吸附材料将吸附高浓度放射性水中的放射性核素；第一水箱13、第二水箱2和第三水箱21在人工操作远程控制器或浮子阀的作用下，按顺序首先将第一水箱13的溶液排空到安全壳15内，然后再将第二水箱2的溶液排空到安全壳15内，再将第三水箱21的溶液排空到安全壳15内，三种溶液和高浓度放射性水中的放射性核素反应，形成沉淀，在安全壳15内对高浓度放射性水中的⁹⁰Sr、¹³¹I、¹³⁷Cs、和¹³²Te进行吸附、沉淀，从而降低安全壳15内水中放射性物质的浓度，在安全壳15卸压排气或破裂时减少向大气环境排放放射性核素。

本发明的工作原理是：核电站正常工作时，第一电磁阀8、第二电磁阀6、第三电磁阀23及第一浮子阀10、第二浮子阀5、第三浮子阀25不动作处于常闭状态。第一水箱13、第二水箱2及第三水箱21内预先储存的溶液不释放，水封14使得第一水箱13内溶液与空气隔绝，溶液能够长期保存。

在核电站极端事故条件下，核电站安全壳15内一回路破裂后，大量高温高压的高浓度放射性水将释放到安全壳15内，地坑19水位将升高，吸附箱7内的吸附材料将吸附高浓度放射性水中的放射性核素；第一水箱13、第二水箱2和第三水箱21在人工操作远程控制器或浮子阀的作用下，按顺序首先将第一水箱13的溶液排空到安全壳15内，然后再将第二水箱2的溶液排空到安全壳15内，再将第三水箱21的溶液排空到安全壳15内，三种溶液和高浓度放射性水中的放射性核素反应，形成沉淀，在安全壳15内对高浓度放射性水中的⁹⁰Sr、¹³¹I、¹³⁷Cs、和¹³²Te进行吸附、沉淀，从而降低安全壳15内水中放射性物质的浓度，在安全壳15卸压排气或破裂时减少向大气环境排放放射性核素。

其具体工作过程如下：

当一回路破裂后，大量高温高压的高浓度放射性水将释放到安全壳15内，当水位超过吸附箱7的支架高度，吸附箱7内的吸附材料可以对溢出的水中的¹³⁷Cs等放射性核素高效吸附。

一、在供电情况下，第一手动阀30、第二手动阀29及第三手动阀35处于关闭状态，第一电磁阀8、第二电磁阀6及第三电磁阀23在远程控制器1的作用下打开，第一水箱13中的溶液开始通过第二四通33、第一电磁阀8、第一出水管16流到安全壳15的底部，进而流到地坑19，同时外界空气通过水封14进入第一水箱13，使得溶液能够快速流出。

此时，第二电磁阀6虽然已经打开，由于第一水箱13中的溶液通过第二四通33进入了管道20，同时下弯头3使得空气无法进入第二水箱2，第二水箱2的溶液无法流出，只有等待第一水箱13中的溶液排空后，空气才能通过管道20进入第二水箱2，第二水箱2的溶液通过下弯头3、第一四通4、第二电磁阀6、第三出水管17流到安全壳15的底部，进而流到地坑19。

此时，第三电磁阀23虽然已经打开，由于第二水箱2中的溶液通过第一四通4进入了管道28，同时下弯头22使得空气无法进入第三水箱21，第三水箱21的溶液无法流出，只有等待第二水箱2中的溶液排空后，空气才能通过管道28进入第三水箱21，第三水箱21的溶液通过下弯头22、第三三通24、第三电磁阀23、第五出水管27流到安全壳15的底部，进而流到地坑19。

这样就可以使得第一水箱13、第二水箱2、第三水箱21的溶液按先后顺序排放，取得更好的沉淀¹³¹I、¹³⁷Cs、⁹⁰Sr和¹³²Te的效果。

二、在无电情况下，第一手动阀30、第二手动阀29及第三手动阀35处于关闭状态，第一电磁阀8、第二电磁阀6及第三电磁阀23失去作用，当地坑19的水位上升到一定高度，第一浮子阀10、第二浮子阀5及第三浮子阀25打开，第一水箱13中的溶液开始通过第二四通33、第二三通11、第一浮子阀10、第二出水管9流到安全壳15的底部，进而流到地坑19，同时外界空气通过水封14进入第一水箱13，使得溶液能够快速流出。

此时，第二浮子阀5虽然已经打开，由于第一水箱13中的溶液通过第二四通33进入了管道20，同时下弯头3使得空气无法进入第二水箱2，第二水箱2的溶液无法流出，只有等待第一水箱13中的溶液排空后，空气才能通过管道20进入第二水箱2，第二水箱2的溶液通过下弯头3、第一四通4、第四三通37、第二浮子阀5、第四出水管18流到安全壳15的底部，进而流到地坑19。

此时，第三浮子阀25虽然已经打开，由于第二水箱2中的溶液通过第一四通4进入了管道28，同时下弯头22使得空气无法进入第三水箱21，第三水箱21的溶液无法流出，只有等待第二水箱2中的溶液排空后，空气才能通过管道28进入第三水箱21，第三水箱21的溶液通过下弯头22、第三三通24、第五三通34、第三浮子阀25、第六出水管26流到安全壳15的底部，进而流到地坑19。

这样就可以使得第一水箱13、第二水箱2、第三水箱21的溶液按先后顺序排放，取得更好的沉淀¹³¹I、¹³⁷Cs、⁹⁰Sr及¹³²Te的效果。

三、在无电及浮子阀失效的情况下，当地坑19的水位上升到一定高度，手动打开第一手动阀30、第二手动阀29及第三手动阀35，第一水箱13中的溶液开始通过第二四通33、第二三通11、第一手动阀30、第七出水管32流到安全壳15的底部，进而流到地坑19，同时外界空气通过水封14进入第一水箱13，使得溶液能够快速流出。

此时，第二手动阀29虽然已经打开，由于第一水箱13中的溶液通过第二四通33进入了管道20，同时下弯头3使得空气无法进入第二水箱2，第二水箱2的溶液无法流出，只有等待第一水箱13中的溶液排空后，空气才能通过管道20进入第二水箱2，第二水箱2的溶液通过下弯头3、第一四通4、第四三通37、第二手动阀29、第八出水管31流到安全壳15的底部，进而流到地坑19。

此时，第三手动阀35虽然已经打开，由于第二水箱2中的溶液通过第一四通4进入了管道28，同时下弯头22使得空气无法进入第三水箱21，第三水箱21的溶液无法流出，只有等待第二水箱2中的溶液排空后，空气才能通过管道28进入第三水箱21，第三水箱21的溶液通过下弯头22、第三三通24、第五三通34、第三手动阀35、第九出水管36流到安全壳15的底部，进而流到地坑19。

这样就可以使得第一水箱13、第二水箱2、第三水箱21的溶液按先后顺序排放，取得更好的沉淀¹³¹I、¹³⁷Cs、⁹⁰Sr及¹³²Te的效果。

实施例四：减少核电站极端事故时放射性核素排放的装置，参照实施例三，与实施例三不同的是：

第一水箱13内的溶液成分为锶离子、碘离子、亚碲酸根及硼酸，成分以质量%计，具体有：锶离子0.5%-5%、碘离子0.1%-2%、亚碲酸根0.1%-2%、硼酸1%-4%，其余为水。

当第一水箱13内的溶液成分为锶离子、碘离子、亚碲酸根及硼酸时，在第一水箱13内添加碱性溶液氢氧化钠或氢氧化锂，用于调节溶液PH 值到中性。

第二水箱2内的溶液成分为银离子及硼酸，成分以质量%计，具体有：银离子0.1%-4%、硼酸1%-4%，其余为水。

当第二水箱2内的溶液成分为银离子及硼酸时，在第二水箱2内添加碱性溶液氢氧化钠或氢氧化锂，用于调节溶液PH 值到中性。

第三水箱21内的溶液成分为硫酸根及硼酸，成分以质量%计，具体有：硫酸根0.5%-5%、硼酸1%-4%，其余为水。

当第三水箱21内的溶液成分为硫酸根及硼酸时，在第三水箱21内添加碱性溶液氢氧化钠或氢氧化锂，用于调节溶液PH 值到中性。

第二水箱2内的溶液与第三水箱21内的溶液能够互换。