钠火气溶胶去除方法的研究

研究建立了中国实验快堆钠火气溶胶的去除方法。方法采用湿式除尘器与干式过滤器相结合的方法,建立了一套实验装置。当钠气溶胶入口浓度大于7mg/L时,湿式除尘器的净化效率大于85%,而总的净化效率为96%±2%;当钠气溶胶的入口浓度大于1mg/L而小于7mg/L时,湿式除尘器的净化效率大于74%,而总净化效率为87%±2%;当入口气溶胶浓度小于1 mg/L时,湿式除尘器的净化效率为40%,而总的净化效率只有50%左右。气溶胶经过净化后,通风系统的出口气溶胶浓度小于0.5 mg/L。文章还对气溶胶的行为做了一些初步的研究。     

核电厂通风系统高效过滤器现场检测方法改进

荧光素钠法是核电厂通风系统高效过滤器效率现场检测方法之一, 在检测过程中部分系统为不可用状态。本文通过对检测方法进行分析并进行现场验证, 提出通过提高荧光素钠发生器的气溶胶质量流量和采样流量以缩短通风系统不可用状态持续时间的改进措施。     

可携式荧光素钠气溶胶发生器样机研制

荧光素钠法是高效粒子空气过滤器现场试验的重要方法之一，荧光素钠气溶胶发生器是该方法的核心设备，本文介绍了我们研制的一台可携式荧光素钠气溶胶发生器样机的结构，性能测试方法和技术指标。以及该样机与两台法国产发生器的对比测试结果，样机的平均质量发生速度32．9mg/h，质量中值直径0．22μm，几何标准差1．58，在平均发生速率时对风量不超过150000m^3/h的过滤系统的可测过滤效率不低于99．99％，样机的重量为25kg，便于核设施通风过滤系统的现场试验。     

旋风组钠气溶胶去除系统性能验证

钠气溶胶是钠冷快堆发生钠火时产生的特征性产物,需通过除尘净化系统对钠气溶胶进行去除净化,以减少排放到环境的放射性剂量和钠气溶胶浓度。采用干式气固分离路线,设计了一套旋风组钠气溶胶去除系统,通过开展真实钠火环境下的钠气溶胶去除试验,考察了金属钠燃烧过程中钠气溶胶浓度变化、粒径分布、压降、去除效率等主要参数,最终认为该系统对钠气溶胶具有很高的去除效率。     

不锈钢过滤材料的过滤特性

利用混合标准粒子和邻苯二甲酸二辛酯（DOP）多分散气溶胶,采用扫描迁移粒径仪分析气溶胶全粒径谱,作为测定各级粒径过滤效率的方法,对几种不锈钢过滤材料进行过滤特性研究。研究结果表明,对于多分散气溶胶,不同孔径和性质的金属滤材的最大透过粒径D_max是不同的,D_max随滤材过滤孔径的增大而变大;在1～3cm/s滤速区间内,滤材的效率随滤速的增加而降低,且滤材的D_max随滤速的增加向小粒径方向移动。不锈钢滤材串级过滤时表现出各级滤材的效率依次降低,但串级过滤的总过滤效率仍随级数的增加而增大;实验还证明,滤速一定时,相同滤材串级过滤并不会改变过滤器的D_max,但观察到串级过滤各级单级效率的D_max有随级数的增加向大粒径方向移动的现象。     

高效过滤器现场试验荧光素钠法中采样滤膜的性能研究

根据荧光素钠法的采样要求,建立了以荧光素钠为气溶胶介质的采样滤膜性能测试装置和方法,实测了7种玻璃纤维滤膜的阻力、本底荧光值及流速0.92~2.75 m/s下的过滤效率,并分析了各种滤膜性能对过滤器净化系数检测结果的影响。结果显示,滤膜本身过滤效率对高效过滤器系统净化系数的影响较小,其中的CF-A、FP5211、GC90滤膜的相对误差分别为0.014%、0.063%、0.082%;浸泡液浓度较低时,本底荧光值对系统净化系数的影响比较明显;而阻力过大限制了滤膜上荧光素钠的收集量,进而相对增加了本底荧光值的干扰。研究结果可以为采样滤膜的评价、选择、使用提供指导。     

分级式气溶胶发生器的研制

研制了一台分级式气溶胶发生器 ,用以发生质量中值直径为 0 3 2、0 98和 2 8μm的荧光素钠气溶胶粒子。该发生器可应用于气溶胶科学和环境科学等方面的研究工作。     

荧光素钠试验方法与试验装置

荧光素钠法是核级高效空气过滤器现场试验的重要方法之一.本文对其原理、数据记录和处理以及研制的荧光素钠气溶胶发生装置进行了介绍.近几年的实践证明,该装置安全可靠、有效,可进一步推广.     

荧光分光光度法测定水中示踪剂荧光素钠示踪剂

采用荧光分光光度法对水中示踪剂荧光素钠进行检测。在激发波长为492 nm,发射波长为513 nm时,荧光素钠溶液的荧光值最大。溶液pH值对水中荧光素钠的荧光值测定影响较大,且用硼砂pH标准溶液调节水样的pH效果最佳。在0～1.6 mg·L-1的浓度范围内,荧光素钠含量与荧光值呈良好的线性关系。荧光分光光度法对水中示踪剂荧光素钠的检测具有良好的准确度和精密度,其检出限为0.000 15 mg·L-1。该方法适用于海水、自来水、地下水与地热水等水中示踪剂荧光素钠含量的测定。     

佩戴防尘口罩对吸入气溶胶粒度影响的实验研究

本文介绍了应用级联撞击器和佩戴口罩的人头模型在天然铀燃料元件加工现场测定吸入气溶胶粒度的方法。结果表明,佩戴口罩使得吸入气溶胶的活度中值空气动力学直径(AMAD)变小,并且吸入气溶胶的 AMAD 值与场所气溶胶的 AMAD 值有一定关系,粒径分布类型也发生改变。文中还报告了口罩的漏过率有随微尘粒径减小而增大的趋势。实验结果对内照射剂量估算以及评价口罩的防尘能力有一定的参考价值。     

严重事故下多组分吸湿性气溶胶的重力沉降研究

严重事故时,安全壳内的多组分吸湿性气溶胶将在高湿度的条件下吸水增大,从而影响其重力沉降行为。通过理论分析,本文推导了多组分吸湿性气溶胶颗粒平衡粒径的物理模型,并通过实验结果进行验证。该模型重点关注溶解度对吸湿过程的影响,解释了多组分吸湿性颗粒粒径增大曲线不连续的原因。同时,分析了典型千兆瓦级压水堆核电厂中相对湿度、干粒径及非吸湿性组分质量分数对重力沉降去除系数的影响。结果表明,只有当气溶胶颗粒增大到一定程度后,其重力沉降速度才会明显的提高;对于干粒径超过0.01 μm的纯吸湿性气溶胶颗粒,只有超过一定湿度后其才会因吸湿而加速沉降,且该湿度下限随着干粒径的增大而减小;随着事故的进行,气溶胶颗粒中的非吸湿性组分质量分数逐渐增加,上述湿度下限将增加,且同湿度下吸湿对重力沉降的促进作用减弱。      

高效过滤器钠焰效率试验中NaCl浓度对测量精度的影响

在核级高效过滤器钠焰效率试验中,使用自制的稀释装置和研制的钠焰光度计,试验测量了NaCl浓度在4 ng/m³～13 mg/m³范围内,气溶胶燃烧光强与浓度之间的关系,然后用最小二乘法对测量值进行曲线拟合。研究结果表明：低浓度区,光电流与NaCl浓度间为线性关系,光谱的自吸收系数为1;中、高浓度区,光电流与NaCl浓度间不再符合线性关系,光谱的自吸收系数随浓度的增加而减小。研究结果要求：在高效过滤器效率测量时,如果使用国标的效率计算公式,须保证NaCl的原始浓度低于0.05 mg/m³;如果原始浓度高于0.05 mg/m³,则需使用实际标定的光电流与NaCl浓度间的关系曲线来代替国标的效率计算公式。     

严重事故下吸湿性气溶胶的自然去除研究

反应堆发生严重事故时,堆芯释放出的吸湿性气溶胶会在潮湿的安全壳内增大,从而影响其自然去除过程。本文理论推导了吸湿性气溶胶的增大模型并通过多种方法对其进行了验证。模型计算结果表明,气溶胶的增大过程由于受到溶解度的限制而存在临界湿度值,在该临界值以下时气溶胶不发生吸湿,但这未被其他严重事故分析程序所考虑。同时,基于某三代先进压水堆的特定严重事故工况,本文分析了干颗粒半径及湿度对气溶胶的平衡半径和自然去除系数的影响。结果表明:气溶胶的自然去除系数随干颗粒半径的增大将先减小后增加,并在1 μm时达到最小值;相同湿度下,干颗粒半径对气溶胶半径的最大增大比例的影响不大;湿度的增加对不同干颗粒半径气溶胶去除系数的影响不同。      

220Rn子体气溶胶粒径分布测量的方法研究

应用ELPI系统、α谱仪和能量甄别法测量程序,建立了1套²²⁰Rn子体气溶胶活度粒径分布的测量方法;利用该方法收集了南华大学²²⁰Rn实验室不同粒径的²²⁰Rn子体气溶胶,并进行了²²⁰Rn子体气溶胶活度粒径分布测量。实验结果表明：ThB气溶胶的活度中位粒径(AMAD)平均值为237 nm,ThC气溶胶的AMAD平均值为245 nm。该方法简便易行、测量周期短,能实时得到²²⁰Rn子体气溶胶粒子数粒径分布的情况,能同时得到ThB和ThC气溶胶的活度粒径分布情况,且能谱法的测量精度也相对较高。     

AHMED experiments on hygroscopic and inert aerosol behaviour in LWR containment conditions: experimental results

Hygroscopic NaOH, CsI, CsOH and inert Ag aerosol behaviour at different temperatures and relative humidities (RH) has been studied in a well instrumented and controlled vessel of 1.81 m³ total free volume. Homogeneous thermal-hydraulic conditions for aerosol measurement in the vessel were achieved. The aerosol number and mass concentration were measured continuously during the experiments using a Condensation Nucleus Counter and a Tapered Element Oscillating Microbalance. The particle size distribution and chemical composition in the test conditions were measured by Berner low pressure impactors. In the case of NaOH the half life of the aerosol mass concentration was more than four times longer at low RH (22%) as compared to high RH (96%). The half lives of the CsOH and CsI aerosols were only twice as long at low RH as compared to high RH. Thus at high RH (96–97%) the half lives of CsOH and CsI were twice as long as the half life for the NaOH aerosol. The faster decay of the NaOH aerosol is due to the smaller density decrease of NaOH during water condensation. CsOH particles grew rapidly to their equilibrium size at all humidities. The measured equilibrium size for CsOH aerosol agree well with the calculated particle size at different RHs. Experimental results were also compared with calculations obtained by severe accident computer codes. These calculated results will be presented in a later paper.     

放射性气溶胶捕集技术的初步研究

放射性气溶胶的捕集技术是气溶胶放化分析的前提,对其进行研究有利于促进气溶胶放化分析的发展。本工作通过使用不同滤材的组合,构建气溶胶过滤器,研究放化分析的气溶胶取样技术,实验结果表明:金属烧结毡与高效滤材进行组合后,其捕集效率达到98%以上,利用爆竹爆炸产生的气溶胶,进行模拟取样实验,在30min内可获得100mg以上的0.5μm以上粒径的气溶胶,满足放化气溶胶取样的要求。     

核反应堆严重事故中气溶胶的吸湿增长研究进展

可溶性气溶胶（以下简称气溶胶）的吸湿增长是影响核反应堆严重事故中放射性产物动力学行为的关键因素之一,本文对吸湿增长的理论模型、实验测量方法以及核安全领域吸湿增长的研究进展进行了总结。核安全领域气溶胶吸湿增长理论模型以K?hler理论为基础,描述了吸湿增长过程中气溶胶热物性等参数与环境参数的关系,在此基础上发展的多种改进模型更适用于实际问题的分析,已在NAUA-HYGROS、MELCOR等核安全气溶胶计算程序中得到广泛应用。实验测量也是研究气溶胶吸湿增长特性的重要手段,相比于可测量气溶胶整体吸湿能力但结果较为粗糙的重量法,电力平衡法、HTDMA法精度较高,且具备实时测量单个颗粒及多模态颗粒群的吸湿能力,在核事故气溶胶吸湿增长特性实验研究方面具有潜在应用前景。本文最后总结了严重核事故领域吸湿增长的现有应用研究,包括核事故典型气溶胶吸湿增长特性的理论模型与数值计算应用研究、吸湿增长实验研究,数值计算研究表明,将气溶胶吸湿增长特性纳入到核事故气溶胶计算程序中可以实现对核事故发生后气溶胶行为更为准确的预测分析,相关实验得到了CsOH、CsI等典型核事故气溶胶的吸湿增长特性。