壓水堆核電廠正常運(yùn)行裂變產(chǎn)物源項(xiàng)框架研究

謝晉

摘 要 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，壓水堆核電廠的成立數(shù)量不斷增多、規(guī)模不斷擴(kuò)大，極大地促進(jìn)了社會(huì)進(jìn)步和國(guó)家發(fā)展。壓水堆核電廠常規(guī)運(yùn)行裂變產(chǎn)物源項(xiàng)存在計(jì)算問題，適用計(jì)算框架的有效提出，能夠優(yōu)化計(jì)算流程，提高計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確率。本文在對(duì)裂變產(chǎn)物源項(xiàng)進(jìn)行內(nèi)涵介紹的基礎(chǔ)上，分析了壓水堆核電廠裂變產(chǎn)物源項(xiàng)計(jì)算框架。

關(guān)鍵詞 核電廠 裂變產(chǎn)物源項(xiàng) 研究分析

中圖分類號(hào)：TM61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號(hào)：1674-1145（2017）03-000-01

現(xiàn)如今，壓水堆核電廠在信息技術(shù)不斷提高的影響下，堆形發(fā)展越來(lái)越多樣、堆形設(shè)計(jì)越來(lái)越完善。但是，源項(xiàng)在實(shí)際計(jì)算中仍存在一定問題，嚴(yán)重阻礙核電廠的有序發(fā)展。以源項(xiàng)的基本應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建適用性強(qiáng)的源項(xiàng)計(jì)算框架是十分必要的。

一、裂變產(chǎn)物源項(xiàng)的基本內(nèi)涵

（一）基本定義

核電廠常規(guī)運(yùn)行源項(xiàng)由兩方面構(gòu)成，分別是控制流出物、檢測(cè)環(huán)境的放廢管理源項(xiàng)和有效管理輻射的輻射防護(hù)設(shè)計(jì)源項(xiàng)。其中，前者按照分類標(biāo)準(zhǔn)的不同，又可再次進(jìn)行源項(xiàng)細(xì)分，根據(jù)核素類別：氚源項(xiàng)、裂變產(chǎn)物源項(xiàng)等；根據(jù)計(jì)算流程：固體廢物源項(xiàng)、堆芯積存量等

（二）主要類型

壓水堆核電廠堆型主要有四種，分別為CPR1000（M310）、AP1000、EPR、VVER。CPR1000源項(xiàng)產(chǎn)于法國(guó)，在當(dāng)時(shí)符合一定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并能及時(shí)滿足應(yīng)用要求，它能供應(yīng)保守和現(xiàn)實(shí)兩種源項(xiàng)，在后續(xù)源項(xiàng)評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)，該源項(xiàng)存在一定的計(jì)算問題，造成設(shè)計(jì)和應(yīng)用的嚴(yán)重脫節(jié)。AP1000堆形產(chǎn)于美國(guó)，它主要提供設(shè)計(jì)基準(zhǔn)源項(xiàng)和現(xiàn)實(shí)源項(xiàng)，排放源項(xiàng)僅一套。該堆形核電廠在實(shí)際選址期、設(shè)計(jì)期、裝料期均應(yīng)用該排放源項(xiàng)，以此進(jìn)行環(huán)境分析和核電廠容量論證。隨著科技的不斷完善，該核電廠的運(yùn)行弊端逐漸顯現(xiàn)。EPR堆形在AP1000堆形的基礎(chǔ)上增加了技術(shù)規(guī)格書源項(xiàng)，它能提供預(yù)期及最大排放源項(xiàng)，該源項(xiàng)仍處于審評(píng)階段。VVER產(chǎn)于俄羅斯，目前實(shí)際應(yīng)用不多，僅限本國(guó)，少部分分布于中國(guó)，伊朗等。

二、壓水堆核電廠裂變產(chǎn)物源項(xiàng)計(jì)算框架分析

從上述分析中可知，以上堆型源項(xiàng)無(wú)論是在設(shè)計(jì)中，還是運(yùn)行應(yīng)用中，均存在不合理性，影響計(jì)算流程和計(jì)算結(jié)果。因此，本文提出了相對(duì)適用的計(jì)算框架，具體如下：

（一）標(biāo)準(zhǔn)要求

核電廠中不同類型源項(xiàng)均有特定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和參考依據(jù)，但是，這并不代表所有的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)均具有良好的適用性?，F(xiàn)如今，放廢管理源項(xiàng)計(jì)算體系不夠健全，并且已有的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)也不夠完善，導(dǎo)致源項(xiàng)計(jì)算中存在的問題遲遲得不到解決。與此同時(shí)，由于我國(guó)核電堆型豐富，不同堆型源項(xiàng)的計(jì)算方式存在差異性，這在一定程度上增加了標(biāo)準(zhǔn)管理復(fù)雜度?，F(xiàn)階段，我國(guó)相關(guān)部門正對(duì)此制定相對(duì)規(guī)范的審查標(biāo)準(zhǔn)，從而能夠促進(jìn)源項(xiàng)設(shè)計(jì)的規(guī)范性以及審評(píng)的合理性。

（二）運(yùn)行數(shù)據(jù)

源項(xiàng)研究以核電廠一回路活度濃度的運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并且一回路活度濃度時(shí)源項(xiàng)計(jì)算的基本條件。選取部分核電廠的運(yùn)行數(shù)據(jù)為本文探究提供支持，在運(yùn)行數(shù)據(jù)比較中能夠看出，法國(guó)在早期階段一回路當(dāng)量較高，隨著核電廠發(fā)展速度的加快、設(shè)計(jì)水平的提高，一回路當(dāng)量明顯下降?？紤]風(fēng)險(xiǎn)這一客觀因素，設(shè)計(jì)源項(xiàng)和現(xiàn)實(shí)源項(xiàng)的假設(shè)應(yīng)分別持保守和現(xiàn)實(shí)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。從核電廠運(yùn)行數(shù)據(jù)中可知，以技術(shù)規(guī)格書為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)一回路當(dāng)量的平均數(shù)值大于2.1GBq/t時(shí)，應(yīng)在60天內(nèi)停堆，當(dāng)前組合假設(shè)11.5GBq/t不是十分合理。堆型設(shè)計(jì)不會(huì)對(duì)燃料元件損壞產(chǎn)生直接影響，但是燃料自身設(shè)計(jì)和外包裝材料會(huì)對(duì)其產(chǎn)生較大影響，所以，AP1000等堆型能夠以M310一回路源項(xiàng)的基本假設(shè)為借鑒。

（三）源項(xiàng)計(jì)算框架

適用性較強(qiáng)的壓水堆核電廠裂變產(chǎn)物源項(xiàng)計(jì)算框架，需要以研究工作為基礎(chǔ)、以源項(xiàng)應(yīng)用目標(biāo)為引導(dǎo)，同時(shí)，應(yīng)用理論計(jì)算和運(yùn)行數(shù)據(jù)相結(jié)合的技術(shù)路線，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算框架構(gòu)建。技術(shù)規(guī)格書的相關(guān)規(guī)定對(duì)事故和常規(guī)運(yùn)行進(jìn)行了明確區(qū)分，它促進(jìn)基本假設(shè)問題有效解決，它在輻射防護(hù)中發(fā)揮著重要作用；設(shè)計(jì)、運(yùn)行以及現(xiàn)實(shí)等排放源項(xiàng)在計(jì)算框架中被正式明確，這有利于促進(jìn)壓水堆核電廠準(zhǔn)確選址，有利于全面評(píng)估核電廠的運(yùn)行影響，同時(shí)，有利于制定科學(xué)、合理的環(huán)境檢測(cè)方案。除此之外，該框架具有源項(xiàng)適用性，并且在重水堆裂變產(chǎn)物源項(xiàng)中同樣具有計(jì)算參考價(jià)值。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)國(guó)內(nèi)壓水堆核電廠要注重運(yùn)行數(shù)據(jù)的記錄和積累，以便為源項(xiàng)計(jì)算提供有效依據(jù)，提高計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。與此同時(shí)，相關(guān)專家學(xué)者還要繼續(xù)研究源項(xiàng)框架計(jì)算方法，為我國(guó)核電廠的可持續(xù)運(yùn)行提供有力保障，促進(jìn)我國(guó)核電廠事業(yè)健康、有序運(yùn)行，推動(dòng)核電廠邁向新的發(fā)展臺(tái)階。

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