嚴(yán)重事故下裂變產(chǎn)物釋放和遷移研究.pdf

1、當(dāng)壓水堆核電廠發(fā)生嚴(yán)重事故時，堆芯熔化會導(dǎo)致大量的放射性裂變產(chǎn)物從堆芯釋放，如果安全殼同時失效，便會導(dǎo)致這些放射性核素釋放到外界環(huán)境中，對環(huán)境和人類造成嚴(yán)重危害。通過研究不同類型裂變產(chǎn)物在不同嚴(yán)重事故工況下的釋放和遷移特性，并對影響裂變產(chǎn)物行為的諸多因素進(jìn)行分析，可以為制定嚴(yán)重事故緩解措施提供參考，滿足嚴(yán)重事故管理的需要，其分析結(jié)果還可以用來確定裂變產(chǎn)物源項(xiàng)，該源項(xiàng)可用于制定廠外應(yīng)急計(jì)劃。
　　本文以600MW壓水堆核電廠為研究對

2、象，利用MELCOR程序建立其嚴(yán)重事故分析模型，選取了大破口失水（LBLOCA）始發(fā)、全廠斷電（SBO）始發(fā)以及蒸汽發(fā)生器傳熱管斷裂（SGTR）始發(fā)的嚴(yán)重事故工況進(jìn)行模擬，給出了具體的事故進(jìn)程，分析了事故的熱工水力學(xué)響應(yīng)，重點(diǎn)關(guān)注了惰性氣體、揮發(fā)性裂變產(chǎn)物和非揮發(fā)性裂變產(chǎn)物的釋放和遷移行為，分別從中選取有代表性的元素組進(jìn)行分析，得出其釋放份額、釋放位置、分布情況和存在形態(tài)等結(jié)果，并探究了破口位置、破口大小、安全殼噴淋系統(tǒng)的開啟、放射性核

3、素釋放模型的選擇以及主泵軸封泄漏等因素對裂變產(chǎn)物行為的影響；最后選取了由氫氣爆燃引起的安全殼早期失效、安全殼早期隔離失效、安全殼晚期超壓失效以及安全殼旁路四種安全殼失效模式，分別在相應(yīng)的嚴(yán)重事故工況下進(jìn)行仿真，探究了不同安全殼失效模式對裂變產(chǎn)物行為的影響。
　　結(jié)果表明：惰性氣體類裂變產(chǎn)物的總釋放份額在三種嚴(yán)重事故工況下比較接近；非揮發(fā)性的堿土金屬組裂變產(chǎn)物在 SBO始發(fā)嚴(yán)重事故下的總釋放份額比在 LBLOCA始發(fā)嚴(yán)重事故下算得的

4、值要小很多，而在SGTR始發(fā)嚴(yán)重事故下的總釋放份額介于另外兩種工況之間；揮發(fā)性的CsI組裂變產(chǎn)物在SBO始發(fā)嚴(yán)重事故下的總釋放份額最高。在LBLOCA始發(fā)的嚴(yán)重事故工況下，惰性氣體的釋放和遷移受破口位置影響較小，非揮發(fā)性裂變產(chǎn)物的總釋放份額對破口位置較敏感，而揮發(fā)性裂變產(chǎn)物的分布情況對破口位置較敏感；三類裂變產(chǎn)物的總釋放份額和釋放到安全殼內(nèi)的份額對破口尺寸都比較敏感；放射性核素釋放模型的選擇對各類裂變產(chǎn)物的釋放和遷移行為影響較大，在選擇