放射性物品运输容器试验验证经验总结

我国放射性物品运输实施分类监管。试验是验证放射性物品运输容器安全性能最直接的手段。本文对放射性物品运输容器的试验要求与检测方法进行了综述,并对运输容器安全性能试验的经验进行了总结。     

3m^(3)天然六氟化铀运输货包满载及卸载后的辐射水平分析北大核心CSCD

对运输天然UF_(6)原料的3 m^(3)运输容器在满载和卸料后容器内部的辐射源项及分布情况进行分析,计算两种状态下容器表面及1 m处辐射水平,并与实际测量结果进行了对比。计算结果表明:容器外部辐射主要来源于^(234)m Pa、^(234)Pa和^(235)U的γ辐射;满载时,容器外部辐射水平随时间增加而增加,至3个月时基本达到稳定;卸料后,残料容器中由于衰变子体^(234)Th、^(234)m Pa和^(234)Pa的大量残留,且缺少UF_(6)的自屏蔽作用,容器外部辐射水平高于满载状态,在卸料后2个月,残料容器表面最大辐射水平从167.5μSv·h^(-1)降到30.3μSv·h^(-1)。对卸料后约2个月的两个3 m^(3)运输容器表面辐射水平进行测量,测得最大辐射水平分别为31.3μSv·h^(-1)和28.1μSv·h^(-1),测量结果与计算结果基本一致。鉴于天然UF 6运输活动频繁,运输量大,因而在残料容器返厂运输活动中的辐射防护不容忽视,可通过增加残料容器空置时间、远距离操作和减少操作时间来减少工作人员遭受的照射。     

某型乏燃料运输容器中子辐射屏蔽性能检测

中子辐射水平测量的可靠性是辐射屏蔽性能检测的难点。本文采用便携式中子测量仪和多球谱仪对某型乏燃料运输货包外部中子辐射水平进行了测量,并基于SCALE程序计算得到的乏燃料中子源项,采用MCNP程序模拟计算得到货包外部中子辐射水平。对测量结果和计算结果进行比较,分析相关影响因素,提出了优化测量方案的建议。     

放射性货包运输风险控制目标探讨

目的 提出制定我国放射性物质货包运输风险控制目标的初步建议,可为相关风险评价工作提供决策参考。方法 通过借鉴核电厂及非反应堆核设施相关安全目标研究的宝贵经验,对相关阈值划分和风险可接受边界进行讨论,并针对放射性货包运输的特点展开分析,提出以风险矩阵作为其风险目标的表达形式。结果 相关研究认为,对放射性物质货包运输来说,按照严重程度分类,结合其事故发生率,是一种较为合理的表征形式。结论 本文对放射性物质货包运输风险控制目标制定进行了初步的探索。要使得该风险矩阵能与实际运输活动的风险指引相适应,最终起到指导运输风险管理的作用,未来还需要更多研究成果的推动。     

~(60)Co放射源运输容器屏蔽性能检测

工业及医疗用放射源主要包括60 Co、137 Cs、131I、32P、153Sm、99 Mo、90Sr、89Sr等核素,射线形式有α、β、γ、中子等。本文针对运输活动中γ辐射,使用现有的60 Co放射源运输容器,开展辐射屏蔽性能检测技术研究。通过模拟计算和实验测量,得到运输容器最大装载活动情况下外部辐射水平,并对计算和实验结果进行了比较。针对放射源在屏蔽容器中安放位置发生偏移和放射源在容器中安放方式不同对容器外部的辐射水平影响进行了相关研究。研究结果可对今后完善放射性物质运输容器的辐射屏蔽性能检测提供一定的借鉴。     

铀浓缩设施核应急实时评价系统开发

本文介绍了我国首次集成开发的铀浓缩设施核应急实时评价系统。系统针对铀浓缩设施可以实时评价核临界事故和UF₆泄漏事故的辐射影响。系统可根据事故γ报警仪剂量率读数估算核临界裂变次数,并自动评价核临界事故后果。针对UF₆烟羽的重气特性,将重气模型与高斯烟羽模型相结合,可更准确地模拟UF₆的扩散过程。系统的开发解决了铀浓缩设施应急准备和响应一直缺乏的技术支持能力。     

高温气冷堆新燃料运输货包的撞击事故分析

介绍了高温气冷堆新燃料运输货包严重撞击事故的仿真计算分析方法。根据实际货包结构及运输条件,确定了分析的严重撞击事故景象。通过有限元法计算分析了货包在不同姿态、不同速度下的碰撞结果,给出了容器不同部分及所装载的燃料组件的损坏情况。在此基础上,计算了严重事故景象下有效增殖因子k_eff。     

乏燃料运输容器减震器应用及研究现状

目的 了解国内外乏燃料运输容器减震器的成熟结构形式,分析应用技术的主要特点,整理现有减震器缓冲材料的材料特性和研究现状,为国内减震器设计发展提供一定参考。方法 综述国内外代表性乏燃料运输容器的减震器应用现状,分析现有缓冲材料的优缺点和结构设计方面的注意事项。结果 目前,国内外乏燃料运输容器多采用木材填充的壳式减震器,在填充材料方面,聚氨酯泡沫、蜂窝铝等工程材料也有应用,此外泡沫铝、碳泡沫、双向瓦楞蜂窝铝等新型材料也被研究用作减震器缓冲材料。结论 建议继续增加对新型缓冲材料以及对减震器结构设计的研究,以满足未来国内大型乏燃料运输容器的应用需要,同时建议注重减震器产品的适配性和兼容性,开发系列化产品。     

UO2芯块运输容器核临界安全分析

目的 在开展二氧化铀（UO₂）芯块运输容器设计时,应进行临界安全分析,优化容器设计,并通过得出的临界安全指数（CSI）限定可运输货包的数量,确保在任何可信的运输情景下的核临界安全。方法 文中采用蒙特卡罗软件SuperMC对符合要求的国际临界安全手册中6类49个基准实验案例进行建模计算,获得本案例的次临界上限值,再基于运输容器经受正常运输条件与运输事故条件试验的结果,计算得出正常运输条件与运输事故条件下的单货包与货包阵列的最大中子增殖系数keff值。结果 该案例的次临界限值（USL）为0.91974;UO₂芯块运输容器在正常运输条件与运输事故条件下单货包的最大keff值分别为0.286 08,无限阵列货包的最大keff值为0.798 34。结论 UO₂芯块运输容器在正常运输条件与运输事故条件下的最大keff值均小于0.919 74,临界安全指数为0,容器设计临界安全性能可确保可运输安全。     

核电厂场外防护行动操作干预水平的制定

福岛核事故后, IAEA将操作干预水平作为核与辐射应急战略的一部分, 并要求核电厂预先制定操作干预水平值。本文介绍了福岛事故后IAEA和几个主要核国家防护行动的时间步骤、防护行动范围, 以及各自的防护行动判据(如:操作干预水平、导出响应水平和参考应急水平);应用IAEA EPR-NPP-OIL的操作干预水平计算公式, 得出我国5个压水堆核电厂10种事故源项下OIL1和OIL2随时间变化的曲线;同时, 分析了堆芯存积量对操作干预水平的影响;为操作干预水平默认值的制定提供参考。