謝晉
摘 要 社會經(jīng)濟發(fā)展的同時,壓水堆核電廠的成立數(shù)量不斷增多、規(guī)模不斷擴大,極大地促進了社會進步和國家發(fā)展。壓水堆核電廠常規(guī)運行裂變產(chǎn)物源項存在計算問題,適用計算框架的有效提出,能夠優(yōu)化計算流程,提高計算結果準確率。本文在對裂變產(chǎn)物源項進行內(nèi)涵介紹的基礎上,分析了壓水堆核電廠裂變產(chǎn)物源項計算框架。
關鍵詞 核電廠 裂變產(chǎn)物源項 研究分析
中圖分類號:TM61 文獻標識:A 文章編號:1674-1145(2017)03-000-01
現(xiàn)如今,壓水堆核電廠在信息技術不斷提高的影響下,堆形發(fā)展越來越多樣、堆形設計越來越完善。但是,源項在實際計算中仍存在一定問題,嚴重阻礙核電廠的有序發(fā)展。以源項的基本應用為出發(fā)點,構建適用性強的源項計算框架是十分必要的。
一、裂變產(chǎn)物源項的基本內(nèi)涵
(一)基本定義
核電廠常規(guī)運行源項由兩方面構成,分別是控制流出物、檢測環(huán)境的放廢管理源項和有效管理輻射的輻射防護設計源項。其中,前者按照分類標準的不同,又可再次進行源項細分,根據(jù)核素類別:氚源項、裂變產(chǎn)物源項等;根據(jù)計算流程:固體廢物源項、堆芯積存量等
(二)主要類型
壓水堆核電廠堆型主要有四種,分別為CPR1000(M310)、AP1000、EPR、VVER。CPR1000源項產(chǎn)于法國,在當時符合一定的設計標準,并能及時滿足應用要求,它能供應保守和現(xiàn)實兩種源項,在后續(xù)源項評價中發(fā)現(xiàn),該源項存在一定的計算問題,造成設計和應用的嚴重脫節(jié)。AP1000堆形產(chǎn)于美國,它主要提供設計基準源項和現(xiàn)實源項,排放源項僅一套。該堆形核電廠在實際選址期、設計期、裝料期均應用該排放源項,以此進行環(huán)境分析和核電廠容量論證。隨著科技的不斷完善,該核電廠的運行弊端逐漸顯現(xiàn)。EPR堆形在AP1000堆形的基礎上增加了技術規(guī)格書源項,它能提供預期及最大排放源項,該源項仍處于審評階段。VVER產(chǎn)于俄羅斯,目前實際應用不多,僅限本國,少部分分布于中國,伊朗等。
二、壓水堆核電廠裂變產(chǎn)物源項計算框架分析
從上述分析中可知,以上堆型源項無論是在設計中,還是運行應用中,均存在不合理性,影響計算流程和計算結果。因此,本文提出了相對適用的計算框架,具體如下:
(一)標準要求
核電廠中不同類型源項均有特定的設計標準和參考依據(jù),但是,這并不代表所有的標準和依據(jù)均具有良好的適用性?,F(xiàn)如今,放廢管理源項計算體系不夠健全,并且已有的計算標準也不夠完善,導致源項計算中存在的問題遲遲得不到解決。與此同時,由于我國核電堆型豐富,不同堆型源項的計算方式存在差異性,這在一定程度上增加了標準管理復雜度。現(xiàn)階段,我國相關部門正對此制定相對規(guī)范的審查標準,從而能夠促進源項設計的規(guī)范性以及審評的合理性。
(二)運行數(shù)據(jù)
源項研究以核電廠一回路活度濃度的運行數(shù)據(jù)為基礎,并且一回路活度濃度時源項計算的基本條件。選取部分核電廠的運行數(shù)據(jù)為本文探究提供支持,在運行數(shù)據(jù)比較中能夠看出,法國在早期階段一回路當量較高,隨著核電廠發(fā)展速度的加快、設計水平的提高,一回路當量明顯下降??紤]風險這一客觀因素,設計源項和現(xiàn)實源項的假設應分別持保守和現(xiàn)實發(fā)展狀態(tài)。從核電廠運行數(shù)據(jù)中可知,以技術規(guī)格書為標準,當一回路當量的平均數(shù)值大于2.1GBq/t時,應在60天內(nèi)停堆,當前組合假設11.5GBq/t不是十分合理。堆型設計不會對燃料元件損壞產(chǎn)生直接影響,但是燃料自身設計和外包裝材料會對其產(chǎn)生較大影響,所以,AP1000等堆型能夠以M310一回路源項的基本假設為借鑒。
(三)源項計算框架
適用性較強的壓水堆核電廠裂變產(chǎn)物源項計算框架,需要以研究工作為基礎、以源項應用目標為引導,同時,應用理論計算和運行數(shù)據(jù)相結合的技術路線,從而實現(xiàn)計算框架構建。技術規(guī)格書的相關規(guī)定對事故和常規(guī)運行進行了明確區(qū)分,它促進基本假設問題有效解決,它在輻射防護中發(fā)揮著重要作用;設計、運行以及現(xiàn)實等排放源項在計算框架中被正式明確,這有利于促進壓水堆核電廠準確選址,有利于全面評估核電廠的運行影響,同時,有利于制定科學、合理的環(huán)境檢測方案。除此之外,該框架具有源項適用性,并且在重水堆裂變產(chǎn)物源項中同樣具有計算參考價值。
三、結語
綜上所述,我國國內(nèi)壓水堆核電廠要注重運行數(shù)據(jù)的記錄和積累,以便為源項計算提供有效依據(jù),提高計算結果的準確性。與此同時,相關專家學者還要繼續(xù)研究源項框架計算方法,為我國核電廠的可持續(xù)運行提供有力保障,促進我國核電廠事業(yè)健康、有序運行,推動核電廠邁向新的發(fā)展臺階。
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