水冷反應堆腐蝕產(chǎn)物輸運模型中關鍵參數(shù)的計算方法研究.pdf

1、活化腐蝕產(chǎn)物是水冷反應堆放射性源項的重要組成部分，對核設施的安全性具有重要影響。主冷卻回路中的腐蝕產(chǎn)物輸運是一個復雜的過程，對其空間分布和隨時間的變化進行準確評估具有重要理論與現(xiàn)實意義。
　　華北電力大學核反應堆物理與屏蔽研究所針對水冷反應堆主冷卻回路中的腐蝕產(chǎn)物輸運過程進行了深入的研究，開發(fā)了相應的數(shù)學模型和計算機程序CATE。模型較為的全面考慮了流動傳質(zhì)、沉積、沉淀、溶解、結晶、侵蝕、凈化、活化、衰變和同位素交換過程，但是原始

2、模型中部分關鍵參數(shù)的數(shù)值，如腐蝕產(chǎn)物溶解度、流動傳質(zhì)系數(shù)、擴散系數(shù)及水熱物性參數(shù)（密度、動力粘度、導熱系數(shù)和介電常數(shù)）等，仍需使用者輸入，這大大限制了程序的功能和應用范圍。
　　為使程序能自主計算這些參數(shù)，需要確定這些參數(shù)的計算方法。經(jīng)過深入調(diào)研，對于腐蝕產(chǎn)物溶解度，我們根據(jù)吉布斯自由能最小化原理，使用平衡常數(shù)法結合活度修正理論進行計算;對于主冷卻回路中的對流傳質(zhì)系數(shù)使用相應的實驗關聯(lián)式進行計算;對于溶解腐蝕產(chǎn)物和顆粒物在溶液中的

3、擴散系數(shù)分別使用Nernst-Einstein方程和Stocks-Einstein方程進行計算;對于在計算上述參數(shù)的過程中用到的水的密度、動力粘度、導熱系數(shù)和介電常數(shù)數(shù)值，使用IAPWS-IF97水熱物性公式進行計算，對于腐蝕速率，溶解、結晶系數(shù)和侵蝕系數(shù)這些目前還未實現(xiàn)依靠計算得到準確數(shù)值的參數(shù)，我們也對目前積累的數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)的規(guī)律進行了整理匯總，以期為相關參數(shù)的估算和后續(xù)研究提供參考。
　　上述參數(shù)計算模塊被整合進CATE程序，