Source Term Evaluation of a Pressurized Water Reactor under Different Severe Accidents.pdf

1、在發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，放射性產(chǎn)物被釋放到周圍環(huán)境的威脅在堆芯內(nèi)部燃料中依然存在。雖然在現(xiàn)在運(yùn)行的商業(yè)反應(yīng)堆中嚴(yán)重事故發(fā)生的可能性非常小，但是緩解設(shè)備失效或者人為失誤都有可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生。事故概率安全分析可以證實(shí)嚴(yán)重事故仍有發(fā)生的可能性，并且它可能導(dǎo)致安全防護(hù)屏蔽失效、裂變產(chǎn)物釋放到環(huán)境中并且增加放射源項(xiàng)。源項(xiàng)的研究主要涉及放射能和放射性同位素從壓力容器內(nèi)釋放量的測(cè)定。輕水堆的嚴(yán)重事故放射性后果對(duì)反應(yīng)堆周圍的環(huán)境和建筑會(huì)產(chǎn)生重要的影響。

2、核反應(yīng)堆對(duì)公眾的威脅主要來(lái)自于堆芯嚴(yán)重?fù)p壞后釋放出來(lái)的巨大的放射性總量。因此，對(duì)于核反應(yīng)堆的建設(shè)審批、運(yùn)行、安全和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)來(lái)講，源項(xiàng)的評(píng)估顯得非常的重要。
　　本文研究的目的是對(duì)壓水堆嚴(yán)重事故序列中的源項(xiàng)和安全殼專設(shè)安全設(shè)施與安全殼內(nèi)外源項(xiàng)的關(guān)聯(lián)性作出評(píng)估。針對(duì)此項(xiàng)研究開(kāi)發(fā)了一套嚴(yán)重事故源項(xiàng)計(jì)算程序 SASTC，并將美國(guó)三哩島反應(yīng)堆作為參考反應(yīng)堆進(jìn)行驗(yàn)證，重點(diǎn)研究了嚴(yán)重事故序列下安全殼和環(huán)境中的源項(xiàng)。此項(xiàng)研究中，全廠斷電事故(SB

3、O)、冷卻劑大破口事故(LBLOCA)、冷卻劑小破口事故(SBLOCA)和蒸汽發(fā)生器主給水失水事故(FWA)被選作嚴(yán)重事故的始發(fā)事故。在選定的始發(fā)事故限制條件內(nèi)，利用哈爾濱工程大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院開(kāi)發(fā)驗(yàn)證的BURN-UP程序評(píng)估了滿功率運(yùn)行1100天的反應(yīng)堆堆芯放射性。通過(guò)耦合 BURN-UP和SASTC程序，完成了放射性產(chǎn)物釋放的建模和模擬。后者主要利用堆芯燃料裝量、衰變常量和事故序列以及自身的輸入來(lái)完成計(jì)算。結(jié)合 PSA分析數(shù)據(jù)對(duì)參

4、考反應(yīng)堆進(jìn)行了數(shù)值模擬，對(duì)應(yīng)急和隔離狀態(tài)下安全殼內(nèi)的惰性氣體、碘和氣溶膠源項(xiàng)進(jìn)行了評(píng)估。同時(shí)，針對(duì)安全殼專設(shè)安全設(shè)施進(jìn)行了源項(xiàng)和安全殼滯留因子(CRF)對(duì)安全殼的狀態(tài)和條件的關(guān)聯(lián)性也進(jìn)行了研究。
　　論文給出了放射性產(chǎn)物釋放量以及裂變產(chǎn)物對(duì)安全殼專設(shè)安全設(shè)施(即安全殼噴淋)和安全殼過(guò)濾通風(fēng)系統(tǒng)排氣速度的依賴性。研究發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間和通風(fēng)速度的變化，放射性產(chǎn)物的釋放會(huì)在最初顯著的增長(zhǎng)后達(dá)到固定飽和值。文章同時(shí)給出了源項(xiàng)隨過(guò)濾通風(fēng)速度和安

5、全殼噴淋流量的變化趨勢(shì)，以及放射性同位素對(duì)安全殼滯留因子的依賴性。
　　在 SBO和LBLOCA始發(fā)的嚴(yán)重事故序列中，所有放射性同位素的釋放速度都占主導(dǎo)地位，而惰性氣體、碘和氣溶膠源項(xiàng)以及安全殼滯留因子隨著通風(fēng)速度的增加則快速增加。在同位素對(duì)通風(fēng)速度的依賴性研究中結(jié)果發(fā)現(xiàn)85Kr，88Kr，89Kr，90Kr，135mXe，137Xe，138Xe，138Cs，138mCs，140Cs，和131Te的釋放量對(duì)通風(fēng)速度非常敏感。在碘源