加速器驅(qū)動(dòng)鉛鉍冷卻反應(yīng)堆安全殼系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)研究.pdf

1、加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)(ADS)是嬗變處置核廢料的重要技術(shù)途徑，是核能可持續(xù)發(fā)展的有效手段之一，開展ADS研究對(duì)我國(guó)核能發(fā)展路線有著重要的意義。次臨界堆作為ADS系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，在散裂中子源的作用下維持鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)，嬗變核廢料。鉛鉍冷卻反應(yīng)堆以其良好的中子學(xué)、熱工水力學(xué)和安全特性，成為國(guó)際研究公認(rèn)的次臨界堆的首選堆型之一。
　　 安全殼同樣是次臨界堆不可或缺的專設(shè)安全設(shè)施之一，一方面保護(hù)公眾、環(huán)境以及工作人員免受放射性危害，另

2、一方面抵御外部事件對(duì)反應(yīng)堆的損害。加速器驅(qū)動(dòng)鉛鉍冷卻反應(yīng)堆有著不同于其他堆型的特殊性使得其安全殼系統(tǒng)需要特別的研究:質(zhì)子束管的引入引起的輻射需要有特殊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行屏蔽;一回路的常壓運(yùn)行大大減小了大量放射性釋放的可能性，也使得安全殼對(duì)承壓要求降低;鉛鉍合金經(jīng)中子輻照后還會(huì)帶來放射性毒素210po需要安全殼進(jìn)行包容等等。
　　 在對(duì)加速器驅(qū)動(dòng)鉛鉍冷卻反應(yīng)堆對(duì)安全殼的設(shè)計(jì)需求分析的基礎(chǔ)上，本文對(duì)中科院ADS專項(xiàng)中中國(guó)鉛基研究堆提出了安全

3、殼結(jié)構(gòu)、放射性核素控制設(shè)施和機(jī)械設(shè)施的參考設(shè)計(jì)方案。方案使用了雙層設(shè)計(jì):帶有通排風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)部包容小室對(duì)關(guān)鍵部位的放射性充分包容和屏蔽;外部封閉廠房作為次級(jí)包容殼。為驗(yàn)證安全殼最主要功能——放射性物質(zhì)的包容能力，選取了中國(guó)鉛基研究堆安全殼的三個(gè)典型設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故，使用Relap5/Mod4和Contempt-LT/028程序以及事故劑量估算模式進(jìn)行了安全分析。
　　 安全分析計(jì)算結(jié)果表明，在保守假設(shè)條件下，中國(guó)鉛基研究堆安全殼系統(tǒng)能