短寿命核素气溶胶监测相关问题探讨

目前的放射性气溶胶连续监测仪或连续空气监测仪,都是针对长寿命的α放射性核素(如U,Pu)或β放射性核素(如¹³⁷Cs,⁹⁰Sr),因而在采样测量过程中都不考虑被监测核素的衰变修正。但是,包括核电站在内的具有反应堆运行的核设施,对某些短寿命放射性核素(如⁸⁸Rb,¹³⁸Cs 以及¹⁸F等)的气溶胶监测也是重要的。本文针对短寿命核素气溶胶监测中的有关问题进行讨论,提出了相关的可供监测仪器报告监测结果的实际可行的数据处理方法。     

压水堆堆芯损伤评价系统研究与开发

堆芯损伤评价是反应堆事故后应急评价的重要组成部分。本文在国外文献基础上,结合国内的运行经验,对压水堆堆芯损伤评价进行研究,并开发了相应的软件程序。堆芯损伤评价包括基于堆芯裸露时间、在线监测仪表读数和取样分析数据三种方法。考虑应急实时要求、电厂实际情况与国际经验,本文采用了基于在线监测仪表读数的评价方法,该方法主要是基于堆芯热电偶读数与安全壳辐射监测仪表读数进行评价,其他监测仪表读数进行辅助合理性证实。     

核燃料循环设施火灾风险分析方法的探讨

火灾是影响核燃料循环设施安全运行的主要危险因素,可使放射性物质的包容屏障失效,导致放射性物质泄漏扩散,对人员、公众和环境造成危害。本文主要参考了美国核管理委员会及国际原子能机构发布的相关文件,对目前广泛采用的核燃料循环设施火灾风险分析方法及思路进行梳理,并对其应用前景进行分析;结合核燃料循环设施火灾风险特点,针对不同的核燃料循环设施,为高效地开展火灾风险分析提出建议措施。     

我国部分省份环境气溶胶中239+240 Pu的测定

采用阴离子交换树脂分离结合α谱仪测量的方法对我国7个省份环境气溶胶中^239+240Pu含量进行测定,实验全程回收率为60.8%～94.6%,对气溶胶中^239+240Pu的最小可探测限为0.008 μBq/m³。普通环境气溶胶采样量需要达到30 000 m³以上,在应急情况等特殊环境气溶胶采样量为10 000 m³可满足要求。一般情况下气溶胶中²¹⁰Po含量比^239+240Pu高4～6个数量级,在分析和测量中要关注²¹⁰Po对^239+240Pu测量的影响。测量结果显示,我国普通省份环境气溶胶中^239+240Pu含量为0.009～0.099 μBq/m³,与美国、韩国和西班牙等国家空气气溶胶中的Pu含量处于同一水平。     

新型放射性气溶胶在线监测仪设计

采用传统工控机作为控制/处理器的放射性气溶胶在线监测仪体积大、集成度低,在恶劣环境下容易因计算机死机、系统故障等导致仪器运行中断,为此研制了一种新型放射性气溶胶在线连续监测仪。该仪器在以高性能ARM嵌入式系统为核心的硬件和软件环境下,较好地实现了α能谱平滑、寻峰、峰位校正,天然氡钍及其子体放射性气溶胶扣除等关键技术,有效地提高了仪器的运行可靠性和稳定性。对监测仪进行了超过72 h的普通实验室环境的运行实验,测试结果表明:该仪器对α和β气溶胶的探测限分别为0.046 Bq/cm~3和0.29 Bq/cm~3。此外,通过相关试验对监测仪的准确性和稳定性进行了验证。     

γ成像系统性能测试及其功能拓展

为充分发挥γ成像系统的功能,扩展其应用,对引进的一套基于晶针型CsI(NaI)闪烁晶体的γ成像系统进行了性能测试。通过计数特性研究,拓展了系统估算放射源活度的功能。最后,实现了对γ成像系统的远距离控制和数据传输。     

基于克里金理论的辐射剂量场插值重构与可视化研究

使用基于克里金理论的插值计算方法对均匀网格与随机排列等不同分布类型的辐射剂量场进行了数据重构与可视化研究,并将重构结果与常用的反距离加权插值法进行了对比,分析了不同插值方法对辐射剂量场重构精度与可视化显示效果的影响。结果表明:对于多数情况,克里金插值法在辐射剂量场重构的精度与可视化显示的效果上均明显优于反距离加权插值法,算例中克里金插值法的结果与原始数据之间的偏差在10%以内,而反距离加权插值法的结果与原始数据之间的偏差基本在15%以上;但在辐射剂量场梯度变化较大且已知数据极少的区域,克里金插值法的计算结果偏差会增大,此时可使用反距离加权插值作为其补充,综合使用。本文的研究工作,验证了克里金插值法在辐射剂量场重构与可视化方面的应用潜力,可为推动辐射剂量场可视化仿真技术的发展提供技术支持。     

利用数值模拟方法研究树脂裂解反应器的进气结构

利用数值模拟的方法,考察了树脂裂解反应器上部进气方式的效果,发现存在空气利用率低的问题,同时空气还会带走反应器内的大量热量,削弱树脂裂解反应区域的温度,由此证明了试验推论的正确性。同时,利用数值模拟的方法,对设备进气方式进行优化改进:当采用下部进气后,空气的利用率得到明显的提升,空气分布也较为均匀。但此时,空气对反应区域内温度的削弱作用也更为明显。此外,随着设备进气口直径的减小和进气口数量的增加,能够较为明显地提高树脂反应区域的空气分布均匀度,而提升设备的加热功率,对提高反应区域内的温度有显著的作用。     

两种体系核空气净化系统性能评价试验方法的融合应用

国内开展核空气净化系统性能评价的行业标准是在参考美国、法国两种体系标准的基础上,结合国内的工程实践经验起草的;实际应用中,一般情况下只是采用单一体系内的试验方法开展性能评价试验;本工作结合应用实践提出,将两种标准体系的试验方法灵活地进行融合应用或互相补充,可更好地适应核设施核空气净化系统的特征,对核设施管理的要求和对人员防护的需要等都是必要的和可行的。