百万千瓦级压水堆核电厂二级PSA源项分析与研究

为解决源项分析中存在的问题,使用严重事故一体化软件进行详细的计算分析,给出百万千瓦级压水堆核电机组各释放类的源项释放结果。针对代表性事故序列选取这一关键技术问题,进行敏感性分析,结果表明,代表性事故序列的选取方法应尽可能从概率代表性的角度,选取释放类中发生概率最高的事故序列。此外,释放途径模拟、水洗对放射性产物的去除作用对计算结果影响较大,应进行详细模拟。     

基于二级PSA的EPR机组烟羽应急计划区划分

参考NUREG-0396中烟羽应急计划区划分方法与接受准则,基于EPR机组的二级PSA结果中的严重事故释放类,对各堆芯熔化事故释放类采用概率加权,用MACCS程序计算得到某EPR机组烟羽应急计划区的大小,并以截断频率10-8/(堆·年)选取最严重事故序列的释放类(RC205)对结果进行复核.计算得到某EPR机组烟羽应急计划区内区半径3 km、外区半径7 km能满足接受准则.     

华龙一号操作干预水平研究北大核心CSCD

操作干预水平(OIL)的制定是核动力厂应急准备的重要内容。为使华龙一号核电机型符合国际核应急管理的先进规范,基于国际原子能机构(IAEA)最新的OIL分类和制定方法,采用华龙一号核电机型二级概率安全分析(PSA)严重事故源项,开展OIL的制定研究,分析IAEA OIL默认值对华龙一号的适用性。结果显示:华龙一号二级PSA事故在停堆前10天内的OIL2γ值低至60μSv/h,是IAEA默认值的3/5;其余OIL类别的计算值均能被IAEA默认值所包络。对华龙一号核电机型,建议停堆前10天的OIL2γ设定值不大于60μSv/h,OIL4γ设定值依据厂址放射性自然本底和监测仪表性质取1~4μSv/h,其余OIL可取为IAEA默认值。     

事故条件下模块化小堆与同厂址大堆的辐射影响对比分析

本文针对海南小堆的实际厂址环境特征,根据机组初步的二级PSA源项,利用更实际的CALPUFF烟团模式开展事故条件下小堆和大堆对场外公众的辐射影响分析,比较不同事故下对周边居民和工作人员的受照特征。按照针对小堆的剂量准则,确定各种天气条件下满足该准则的距离,有助于更深入地认识小堆的事故特征及应急计划区划分等问题,为相关工程实践和应急监管工作提供参考。     

非能动先进压水堆核电厂严重事故下裂变产物行为研究

非能动先进压水堆核电厂在严重事故下,安全壳可能发生失效,导致大量放射性物质向环境释放。本文针对非能动先进压水堆核电厂可能发生的早期失效、中期失效、晚期失效三种释放类别,建立百万千瓦级非能动先进压水堆的事故分析模型,分别针对自动卸压系统第二级卸压阀误开启,DVI管线上发生当量直径为4英寸的破口,以及热管段发生当量直径为2英寸的破口的典型严重事故序列,在研究事故进程的基础上,分析事故下裂变产物释放和迁移的特性,重点关注惰性气体、挥发性裂变产物和非挥发性裂变产物在核电厂的分布,最终计算释入环境的裂变产物源项。本文分析结果可为严重事故管理以及厂外放射性后果评价提供支持。     

二级PSA在严重事故管理中的应用研究

二级概率安全分析(PSA)可用来定量评估严重事故风险,是评价严重事故管理的良好工具。通过研究二级PSA应用于严重事故管理的一般方法与流程,以某二代改进型核电厂二级PSA模型为例,对严重事故管理导则中"一回路卸压"和"一回路应急注水"两个关键操作进行了定量评价。评价表明进入严重事故管理导则后立即执行"一回路卸压操作"可大幅度降低大量放射性释放风险,执行"一回路应急注水操作"对于降低进程较慢的事故序列大量放射性释放风险贡献较大。研究表明国内核电厂针对严重事故的管理还有进一步提升空间。。     

秦山二期扩建工程PSA项目工作任务分析

参照新版HAF102的要求，秦山二期扩建工程设计中将应用概率安全分析(PSA)方法作为确定论分析方法的辅助和补充。本文简要介绍了秦山二期扩建工程PSA项目的工作目标和工作范围，并详细分析了PSA项目的具体工作任务，即1级PSA和简化的2级PSA。1级PSA的工作任务包括始发事件的定义和选取、事件树分析、系统热工水力学分析、系统故障树分析、人因可靠性分析、共因失效分析、编码系统、数据分析与评价、事故序列定量分析和分析结果及评价：简化的2级PSA工作任务包括导致堆芯熔化的主导事故序列分析、安全壳事件树和向环境释放的放射性源项。     

浮动式核电厂烟羽应急计划区划分

介绍了小型堆应急计划区划分研究现状,在此基础上对比分析了浮动式核电厂ACP100S和AP1000核电厂在相同事故序列下裂变产物向环境的释放份额,选取具有包络性的事故源项,对ACP100S应急计划区进行了初步分析计算。结果表明:在相同的事故序列条件下,ACP100S和AP1000向环境的释放份额相差不大,但ACP100S堆芯积存量较小,因此ACP100S向环境释放源项也较小;在500m范围内,2d及7d有效剂量与7d甲状腺剂量均不超过相应的干预水平,由此可知ACP100S的烟羽应急计划区可划至500m的厂址边界,从而取消厂外应急。     

核电站严重事故后果概率安全评价方法研究

核电站严重事故后果概率安全评价(PSA)是采用概率论的方法对核电站放射性后果进行分析,并定量给出放射性物质对核电站周围公众的健康效应影响。以国内某压水堆核电站为参考厂址,建立合适的场外后果分析模型。采用分层抽样方法对参考厂址1a的气象数据进行抽样,源项和释放特征等数据取自二级PSA的研究结果。利用事故后果评价程序对核电站严重事故后果进行计算,并用概率论方法对结果进行评估。通过计算将各事故和事故谱的场外个人剂量表示为CCDF曲线和总频率-剂量曲线,再用概率论方法得到不同距离处个人剂量超过指定剂量的条件概率;也可用此方法对确定烟羽应急计划区的安全准则中所描述的"大多数严重事故序列"进行量化。     

简化源项计算方法

利用程序包STCP估算核电厂在发生严重事故情况下释放到环境的放射性源项需要耗费大量计算机时间和费用。所以,对所有感兴趣的事故情景完成源项程序包的计算实际上是不可能的。为此,发展了一个简化源项计算方法。它的基本思想如下:首先利用STCP计算几个选择的序列,然后根据放射性释放和事故进程的特点处理和分析由STCP计算得到的结果,得出一些特定参数,其它事故序列的源项能够通过这些参数的重新组合得到。     

压水堆核电厂蒸汽发生器传热管道破裂事故源项的计算分析

当压水堆核电厂发生事故后,带有放射性的核素会通过破损处释放到环境中,从而危害核电厂周边环境及相关人员的安全,因此对事故后释放到环境中的放射性源项分析,对于核电厂的辐射防护具有重要意义。本文根据事故发生的频率以及后果严重程度,选取蒸汽发生器传热管破裂事故(Steam Generator Tube Rupture,SGTR)进行分析。事故分为事故前碘尖峰释放和事故并发碘尖峰释放两种事故工况,建立事故后放射性核素迁移和扩散计算模型,同时使用先进压水堆AP1000参数进行计算验证,并重点关注惰性气体和挥发性核素碘在环境中的放射性活度。计算结果显示:使用文中计算模型计算的放射性源项与设计源项比较一致,在两种工况下,惰性气体的释放活度与设计源项吻合较好,但碘的释放活度有明显差别。     

秦山核电二期工程事故源项分析

针对核电厂可能发生的设计基准事故,分析了事故发生后放射性物质的产生、迁移和释放途径,从而得出放射性物质向环境中的释放量,用于剂量后果计算.文中介绍了秦山核电二期工程事故源项分析的范围、假设、方法以及所采用的程序,并对事故源项分析的结果进行了讨论.     

小型动力堆弹棒事故环境释放源项分析

弹棒事故作为压水堆设计基准事故,包括两种放射性向环境释放的途径:安全壳泄漏及汽轮机、安全阀释放。本文以小型动力堆为研究对象,参考APl000的最新事故源项分析思路,并与M310型核电厂的分析思路进行对比,得出小型动力堆弹棒事故的环境释放源项分析方法,计算了弹棒事故造成的环境释放源项。     

应急设施可居留性分析的严重事故源项初步探讨

以先进压水堆核电厂为对象,开展了适用于应急设施可居留性评价的严重事故源项分析方案研究,覆盖了堆芯释放、安全壳内自然去除、放射性物质向环境释放途径等。结合非能动安全壳冷却系统的特征,重点研究了安全壳可能的失效行为,论证了安全壳在事故后24h和72h失效工况的辐射影响。结果表明:两种工况放射性释放水平均达到了INES(国际核事件分级)第6级的水平,属于比较严重的核事故;133 Xe、131I为主导核素组的主导核素,所释放的133 Xe介于WASH-1400中PWR2~PWR4之间的水平,131I介于PWR5~PWR6之间水平。同时,以国内某沿海厂址为例,评价了两种工况下应急指挥中心(EOF)工作人员的有效剂量,均可满足100mSv的剂量限值要求。     

中国先进研究堆事故源项分析

研究建立了中国先进研究堆（CARR）在事故工况下放射性核素从燃料芯块向环境释放的数学模型。根据CARR初步事故分析结果，对可能导致放射性向外界释放的5种事故工况（小破口失水事故、换热器传热板破裂事故、重水回路管道破裂事故、燃料操作事故、冷却剂流道堵塞事故）以及假想的3盒组件燃料板熔化超设计基准事故进行了源项分析，分别给出了不同事故和释放途径下释放到环境的放射性核素的量，以防止事故情况下公众和环境遭受过量放射性损伤。     

西安脉冲堆概率安全分析技术要点及分析框架研究

针对西安脉冲堆（XAPR）自身设计特点及安全特性,研究了XAPR概率安全分析（PSA）的技术特殊要点,提出了XAPR PSA分析框架及技术要素具体实施方法。最后以XAPR堆水池中破口失水事故为始发事件,验证了XAPR PSA研究思路。分析表明:以始发事件为起点、事件序列为主干、放射性释放类为终点的一体化事件树结构分析框架适合于XAPR PSA。      

西安脉冲堆满功率运行工况内部事件二级概率安全分析

为评价西安脉冲堆（XAPR）裂变产物释放风险,提出了XAPR二级概率安全分析（PSA）技术要点,分析了事故进程及包容壳响应,基于满功率运行工况内部事件开展了二级PSA。结果表明,在所有释放类（RC）中,代表成功路径的包容壳完好释放类（RC01）贡献值占97.52%;在所有非正常释放类中,包容壳密封失效释放类（RC02）贡献份额为75.81%;RC01发生频率最高,约为4.80×10-6（堆·年）-1,核素释放量最小,为109~1013?Bq数量级;包容壳失效旁路释放类（RC06）核素释放量最大,约为1014?Bq数量级,释放频率达1.38×10-8（堆·年）-1。因此,建议在事故时应重点关闭废气特排系统和堆厅排风系统。      

华龙一号旁通释放类事故源项的不确定性分析与应用

核电厂严重事故放射性源项分析是核安全领域关注的焦点问题,而源项分析具有很大的不确定性。本文基于最佳估算加不确定性（BEPU）分析方法,采用严重事故一体化分析程序建立华龙一号严重事故分析模型,首次从整个事故进程角度出发,开发出适用于华龙一号严重事故源项不确定性分析的流程,并采用该方法对安全壳旁通释放类进行源项不确定性分析。本文研究内容丰富了华龙一号严重事故源项分析的工作,也为华龙一号三级概率安全分析（PSA）技术的发展奠定了基础。      

反应堆主回路卸压对压力容器外裂变产物释放的影响分析

本工作耦合建立了600 MW压水堆核电厂热工水力、裂变产物行为和放射性后果评价的分析模型,选取SB-LOCA、SGTR、SBO和LOFW等4个高压熔堆事故序列,研究了主回路卸压对压力容器外裂变产物释放的影响,包括主回路卸压对压力容器外裂变产物释放的缓解效应和其他负面影响。分析表明：实施主回路卸压可缓解高压熔堆事故序列下压力容器外的释放,但卸压工况下事故早期安全壳内的气载放射性活度较基准工况下的大。相关分析结论可作为严重事故管理导则制定的技术基础。     

大型干式安全壳严重事故下超压失效概率研究

核电厂安全壳是防止放射性产物释放到环境中的最后一道屏障,严重事故下安全壳压力可能超过设计压力,在超压情况下安全壳的完整性及失效概率的研究,是严重事故重点关注的内容,也是二级PSA安全壳失效和源项分析定量化的基础。结合美国SANDIA实验室安全壳完整性试验及分析的情况,对AP1000、EPR核电厂安全壳超压失效概率进行了分析,重点对国内典型二代改进型核电厂的安全壳超压失效概率进行了建模计算,相关计算方法和结果可为相关电厂实施严重事故管理和二级PSA提供参考。