Cs和I在某拟建核电厂液态流出物长距离排放管线周围土壤中的扩散行为

裂变产物¹³⁷Cs和^129/131I是液态流出物中重点关注的核素,其产额高、迁移能力强,具有生物有效性,是核设施辐射环境安全评价的重要指标。本文以某拟建核电厂液态流出物长距离排放管线下方浅层土壤及模拟地下水为实验材料,采用稳定同位素(¹³³Cs和¹²⁷I)替代开展贯穿扩散实验,通过自定义软件Pycharm对扩散数据进行拟合。结果表明,不同采样点的浅层土壤通过吸附作用阻滞Cs⁺扩散,Cs⁺的有效扩散系数为3.87×10^-11～4.31×10^-11 m²/s;而对于阴离子I^-,其所有采样点的固液分配系数K_d均趋近于0(1.75×10^-4～2.72×10^-7 L/g)、有效扩散系数为1.97×10^-11～2.61×10^-11 m²/s,表明弱吸附...     

放射性核素在地下水中的迁移

本文叙述了放射性核素~(137)Cs、~(90)Sr-~(90)Y和~(144)Ce-~(144)Pr在地下水和岩石间的分配系数K_d的实验室测定方法,研究了放射性核素浓度、岩石种类及岩石粒度对K_d值的影响。测定了这三种核素模拟在三万吨TNT地下核爆炸空腔充满水时的浓度下的分配系数K_d值,计算了它们在地下水中的迁移速率。     

压水堆核电厂氚排放源项的计算及验证

氚是核电厂放射性流出物中重要的核素,氚源项也是核电厂辐射环境影响评价中最重要的关注点之一。本文基于压水堆核电厂中氚的产生机理建立氚源项的计算模型,并结合我国某在役核电机组2003—2018年运行经验反馈数据,对理论计算模型的结果进行对比分析。研究结果表明,本文建立的氚的计算方法所得到的模拟值与实际运行情况相符,本文氚排放计算采用的计算模型和假设是合理的。     

核电厂氚的产生和排放分析

研究核电厂中氚在堆芯和主冷却剂中的产生方式,以及进入环境的途径、形态和排放量,是核电厂辐射环境影响评价非常重要的内容之一。本文通过分析压水堆核电厂中的主冷却剂系统、辅助系统、三废系统和厂房通风系统的运行模式,结合国际上的运行经验参数,研究主冷却剂中的氚排放进入环境大气的途径和形态。研究结果表明:理论计算分析结果与电厂运行经验数据相吻合,氚主要通过燃料棒中的三元裂变,可燃毒物棒中硼的活化以及主冷却剂中硼、锂和氘流经堆芯时的活化产生,主要以液态氚水形式排放,影响气液两相分配份额的主要因素取决于主冷却剂向反应堆厂房和辅助厂房的泄漏率。     

氚在干旱地区非饱和土壤中迁移规律研究北大核心CSCD

通过开展相关实验和理论分析工作,对氚在干旱地区非饱和土壤中的时空分布、迁移距离、迁移速率等迁移特征参数及其影响因素进行研究,并对氚在土壤中迁移的机理进行初步分析,得到氚在干旱地区非饱和土壤中的迁移速率为向上3.33 cm/d,向下0.033~0.067 cm/d,横向迁移速率为2 cm/d。氚在土壤中的迁移速率明显受地表蒸发和降雨的影响。     

某内陆核电厂正常工况下放射性液态流出物排放的适应性分析

介绍了国家重新修订并即将颁布的GB 6249和GB 14587新标准对核电厂液态流出物排放的新要求,通过一个内陆滨河电厂初可研阶段AP1000机组放射性液态流出物排放的环境影响评价实例,分析了内陆核电厂选址过程中放射性液态流出物排放对相关法规的适应性,并提出在AP1000机组设计过程中需要关注的问题。     

Np在模拟地下水中的扩散行为研究

核素在介质中的扩散系数是表征核素迁移能力的主要参数之一。本工作应用毛细管扩散法分别在大气和惰气条件下研究了Np在模拟地下水中的扩散行为;探讨了模拟地下水的pH值(5.0、6.0、7.0、8.0、8.5、9.6),Fe~(2 )离子(5.0×10~(-6)、1.0×10~(-5)、5.0×10~(-5)、1.O×10~(-4)、5.O×10~(-4)、1.O×10~(-3)mol/L),温度(35.0、40、45、50、55℃),粘度等因素对扩散系数的影响;测定了Np在模拟地下水中的扩散系数(1.32×10~(-10)m~2/s,35.0℃,pH=8.46)和扩散活化能49.795kJ/mol.实验结果表明:温度升高,Np在模拟地下水中的扩散能力增强;模拟地下水的粘度、pH值、Fe~(2 )离子浓度升高,NP在模拟地下水中的扩散能力减弱。     

聚变堆失真空事故下氚的大气扩散模拟研究

聚变反应堆发生失真空事故的情况下氚会泄漏到环境中,氚大气扩散模拟是聚变堆事故后果评价的重要内容。基于高斯烟团模型以及Pasquill稳定度分类方法,考虑重力沉降、烟气抬升、风速等因素的影响,建立了适用于事故下瞬态分析的大气扩散模型,在高斯烟团模型中加入修正了像源贡献的地面反射系数,提高了模型对于地面边界处干沉降的计算效果。选取加拿大氚气释放实验和美国萨凡那河工厂氚释放事故验证了所建立模型的准确性,模型的计算结果与HotSpot 3.0和UFOTRI软件的精度相当。选取国际热核聚变实验堆（International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER）的失真空事故作为研究对象,分析了氚的分阶段释放、风速以及释放高度对氚扩散分布的影响。结果表明：氚的分阶段释放会导致沿下风向出现两个高放射性区域;释放高度和风速的增加会强化氚在大气中的扩散行为,从而减弱放射性在近场的积聚。     

土壤-植物系统中氚迁移研究现状与展望

对土壤-植物系统中氚迁移研究的意义、国内外研究进展作了概括性的介绍与展望,包括氚在不同土壤和植物中的时空分布、迁移规律及其影响因素、氚的化学形态和氚迁移数学模型研究等。总结了已取得的研究成果,并分析、讨论了研究中存在的问题。     

熔岩玻璃体239Pu在地下水中的迁移模拟研究

针对内华达核试验场CHESHIRE地下核试验状况和近场水文地质参数,建立了熔岩玻璃体²³⁹Pu的溶解释放和迁移模型。估算了熔岩玻璃体释放产生²³⁹Pu的速率,将释放出的²³⁹Pu分为溶解态和胶体态,以软件FEFLOW作为建模工具,数值模拟了10万年内溶解态²³⁹Pu和胶体态²³⁹Pu在地下水中的污染羽分布。模拟结果表明,溶解态²³⁹Pu不能发生远距离迁移,影响迁移的关键参数是分配系数,当分配系数大于10 mL/g后,可忽略溶解态²³⁹Pu的远距离迁移;胶体态²³⁹Pu在爆心下游形成较固定的污染晕,距爆心1.3 km处的胶体态²³⁹Pu的模拟活度浓度长期处于10^-2 Bq/L;影响胶体态²³⁹Pu迁移的主要因素包括熔岩玻璃体的溶解速度、熔岩玻璃体释放²³⁹Pu形成胶体态²³⁹Pu的比例、岩层渗透系数。由模拟结果可见,只有当²³⁹Pu形成胶体粒子后才可能发生远距离迁移。     

应用Ecolego软件计算低、中放固体废物处置场核素在地下水中的迁移

以国内某低、中放固体废物处置场为例,应用Ecolego软件,计算处置场关闭后核素在地下水中的迁移以及对公众造成的照射。通过计算表明,该处置场对于处置含有短寿命核素的废物有较好的效果(3H除外),该处置场对公众造成影响较大的核素为3H和14C,以及长寿命核素。因此,在进行废物处置时,要限制长寿命核素以及3H和14C的量。     

核电厂流出物收集箱破裂事故后核素在地下水和地表水中的迁移计算

介绍了AP1000核电机组废水系统流出物收集箱在发生假想破裂事故后,泄漏的核素在地下水和地表水中的浓度分布的计算方法。对事故泄露的核素进行筛选,计算核素在地下水中的浓度分布,以及通过地下水进入地表水后在受纳水体中的浓度分布,并与正常运行工况下放射性液态流出物排放所致地表水中核素浓度进行了比较。结果表明,只有不被吸附且有较长半衰期的核素才可能进入地表水,而被基岩吸附的核素迁移速度都很慢,直至核素衰变殆尽,也不会迁移到核电厂厂区外。事故泄漏的核素不会使受纳水域中核素浓度有明显的增加。     

基于MIKE21的滨海核设施液态流出物稀释扩散规律及排放优化的模拟研究

本文针对滨海核设施液态流出物海域排放问题,利用水动力软件M IK E21建立了排放海域的水动力和稀释扩散模型,模拟了液态流出物的放射性核素在潮汐作用下的稀释扩散规律,研究了潮型、潮位、排放时段等因素对放射性核素稀释扩散效果的影响.模拟研究发现,在潮差较大的落潮时段集中排放放射性核素,近岸放射性核素的浓度更低,更有利于液...     

铀尾矿渗滤液中铀在地下水中的迁移模拟

选择某铀尾矿库作为研究对象,采集尾矿坝中的铀尾矿样品、含水层砂土样品及隔水层粘土样品,研究U在关键地层土壤样品上的等温吸附规律及降雨条件下U的浸出过程,得到U在关键地层的吸附迁移参数及源项释放规律,并运用FEFLOW6.2软件建立铀尾矿评价区地下水三维模型,模拟U的迁移行为及浓度分布。实验结果表明U在砂土与粘土上的吸附符合线性等温吸附模型,分配系数Kd分别为20.41 L/kg、45.92 L/kg;实验周期内酸雨淋浸与去离子水淋浸条件下U浸出平衡浓度分别为0.83 mg/L、0.79 mg/L,浸出率分别为46.07%、20.92%。模拟结果表明经过30年的迁移,U污染晕峰值浓度为0.595 mg/L,峰值浓度迁移距离为36.44 m;经过50年的迁移,U污染晕峰值浓度为0.440 mg/L,峰值浓度迁移距离为42.93 m。     

土壤中钚的迁移行为研究

我国表层土壤中存在的钚主要来自于20世纪中后叶大气层核试验之后的全球沉降。本研究以土壤中现存的钚为研究对象,利用加速器质谱(AMS)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对环境中痕量水平钚同位素精准测量技术,在我国部分典型地区进行了现场土壤纵向分层采样和实验室测量。在此基础之上,将对流-弥散方程在单次瞬时输入情况下的解与我国不同地区土壤柱中钚核素的垂直分布数据进行了拟合,得到新疆、湖北、贵州、重庆、甘肃土壤中钚核素的表观对流系数为0.046~0.163 cm/a,表观扩散系数为0.058~0.339 cm2/a,土壤中239+240Pu浓度峰的迁移速率为0.063~0.187 cm/a。实测结果表明,钚同位素在土壤中的迁移速率与土壤有机质含量有明确的负相关关系。     

85Sr、134Cs和60Co 在黄土中吸附和迁移的研究

本文通过静态实验和动态实验,了＾８５Ｓｒ、＾１３４Ｃｓ和＾６０Ｃｏ在黄土中的吸附和迁移行为以及核素浓度、ＰＨ和温度对分配系数的影响。     

Np、Tc在模拟预选处置场条件下迁移行为机理研究（中期评估报告）

本研究项目按照计划节点要求完成了以下主要研究内容:1)对Np、Tc具有较强阻滞能力地质材料的筛选研究;2)Np、Tc在混合回填材料中的扩散系数的测定;3)部分围岩岩心的水力传导率、渗透系数、空隙率等特征参数的测定;4)Tc在甘肃北山地区预选场场址围岩中吸附机制和扩散机制的研究;5)大气条件下Np在甘肃北山地区预选场场址围岩中的吸附机制和扩散机制的研究等。     

冬夏海阳核电厂核素在近海域的迁移路径和浓度分布研究

为制定核电厂发生核泄漏事故应急响应预案,需要快速预测事故后放射性核素在近岸的迁移路径和浓度分布。本文首先根据实时气象数据,基于拉格朗日方法和欧拉方法,建立了核电厂近海域核素扩散模型,并验证了该模型的可靠性;其次,用该模型对比分析了夏季和冬季海阳核电厂核素的迁移路径和浓度分布。分析结果表明,夏季受东南风和洋流的影响,海阳核电厂核素主要沿着海岸线向东迁移;冬季受西北风和洋流的影响,核素首先沿着海岸线向东迁移,然后快速向东南迁移;无论冬季还是夏季,5 d后核电厂近海域核素浓度比释放总量降低约9个数量级,10 d后核素浓度比释放总量降低约10个数量级。      

氚在注入铝,氧和钼,铬离子的铀中的扩散渗透行为研究

一、引言铀与氚有较强的化学反应,这种反应随氚的压力和温度的增加而加剧。当氚在金属(?)中的浓度低于铀对氚的固溶极限时,氚与铀发生非常缓慢的氚化反应,这时,氚从高浓度端     

237Np、238Pu、241Am和90Sr在包气带黄土、含水层和工程屏障材料中迁移行为的野外试验研究

本文介绍了^237Np、^238Pu、^241Am和^90Sr在包气带黄土、含水层和工程屏障材料(膨润土、水泥、变质水泥、水泥砂浆粉)中迁移行为的野外试验的方法和结果。在包气带黄土和工程屏障材料中的迁移试验是在天然和喷淋(15mm／d)两种条件下进行的，含水层迁移试验包括核素在用未扰动含水介质填装的组件试验与核素在未扰动含水介质中的示踪试验。经过3年试验，核素在天然条件下的包气带黄土中以及无论在天然还是喷淋条件下的工程屏障材料中，示踪剂未见明显迁移(即未迁移出示踪源层外)；在喷淋条件下，在包气带黄土中通过石英砂示踪源层^90Sr(质心)向下迁移2．7cm，通过示踪源层外边缘上的黄土向下迁移13cm(峰位)；^237Np、^238Pu、^241Am未见明显迁移。发现石英砂做示踪剂载体对黄土非饱和水有屏流作用，影响核素迁移，以石英砂和黄土做载体的对比实验证实了这一点。^90Sr、^237Np、^238Pu和^241Am在未扰动含水层介质示踪试验中经1023d未见明显迁移，仍在示踪源点。含水层组件试验中^238Pu和^241Am未见明显迁移，在组件8(面源)中，^237Np向后迁移0．95cm，^90Sr(质心)迁移4．7cm。试验结果还表明，核素在变质水泥和普通水泥中迁移(3年)规律未见明显差异。