一种核电设备辐照剂量的评估方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种核电设备辐照剂量的评估方法和系统，包括以下步骤：获取事故后堆芯的初始放射性核素总数据；确定对放射性核素的释放及迁移，以根据释放及迁移分布对初始放射性核素总数据进行分配评估；基于分配评估结果，确定放射性核素在安全壳内不同区域的分布；根据放射性核素在安全壳内不同区域的分布，计算安全壳内不同区域的辐照剂量。本发明专利技术可以对核电厂安全壳内事故后辐照剂量进行评估，可以满足核电厂安全级设备的辐照鉴定试验需求。足核电厂安全级设备的辐照鉴定试验需求。足核电厂安全级设备的辐照鉴定试验需求。

【技术实现步骤摘要】
一种核电设备辐照剂量的评估方法和系统


[0001]本专利技术涉及核电辐射的
，更具体地说，涉及一种核电设备辐照剂量的评估方法和系统。

技术介绍

[0002]核事故与一般工业事故的显著区别在于事故后可能导致放射性物质的大量释放。在压水堆核电厂设计中，核反应堆堆芯及一回路均布置在安全壳内，当一回路管道发生破口，将导致冷却剂失水事故(LOCA)引起反应堆冷却恶化及燃料破损，堆芯及一回路中的放射性物质通过破口释放到安全壳内，引起安全壳内放射性水平升高。
[0003]为了缓解事故的后果，核电厂一般设置了专用安全系统为堆芯提供冷却及反应性控制，并需要将安全壳进行隔离以避免放射性对外部环境的不可接受释放。执行这些功能所需的设备，包括泵、阀门、监测仪表、控制机柜、电缆等，将不可避免的在安全壳内高放射性的环境中运行。由于这些设备对于核事故处理的重要性，其在恶劣辐照条件下的性能及稳定性必须通过设备鉴定的方式进行验证。同时，需要对事故后安全壳内的放射性物质迁移过程进行理论分析，对不同区域的辐照剂量进行评估和计算，以作为相关设备辐照鉴定的依据。
[0004]在已有的文献中，主要进行了放射性源项性质、组成、扩散原理等方面的研究，对于核电厂安全壳内事故后辐照剂量评估的具体工程问题则较少涉及，行业内未形成一套明确的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种核电设备辐照剂量的评估方法和系统。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电设备辐照剂量的评估方法，包括以下步骤：
[0007]获取事故后堆芯的初始放射性核素总数据；
[0008]确定对放射性核素的释放及迁移，以根据释放及迁移分布对所述初始放射性核素总数据进行分配评估；
[0009]基于分配评估结果，确定所述放射性核素在安全壳内不同区域的分布；
[0010]根据所述放射性核素在安全壳内不同区域的分布，计算安全壳内不同区域的辐照剂量。
[0011]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，述确定对放射性核素的释放及迁移，以根据释放及迁移分布对所述初始放射性核素总数据进行分配评估包括：
[0012]确定所述放射性核素在燃料包壳内的百分比；
[0013]根据所述放射性核素在燃料包壳内的百分比，将放射性核素的释放及迁移分布划分为第一部分和第二部分；所述第一部分为留在燃料包壳内的放射性核素；所述第二部分
为通过燃料包壳释放到一回路冷却剂的放射性核素。
[0014]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，所述基于分配评估结果，确定所述放射性核素在安全壳内不同区域的分布包括：
[0015]若所述分配评估结果为所述第一部分，则不作处理；
[0016]若所述分配评估结果为所述第二部分，则确定所述放射性核素安全壳内不同区域的分布。
[0017]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，所述放射性核素包括：气态核素和非气态核素；
[0018]所述若所述分配评估结果为所述第二部分，则确定所述放射性核素在安全壳内不同区域的分布包括：
[0019]若所述放射性核素为气态核素，则不作处理；
[0020]若所述放射性核素为非气态核素，则确定在安全壳内不同区域的分布。
[0021]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，所述非气态核素包括：气载核素和沉积核素；
[0022]所述若所述放射性核素为非气态核素，则确定在安全壳内不同区域的分布包括：
[0023]若所述非气态核素为气载核素，则确定所述放射性核素分布在安全壳大气中；
[0024]若所述非气态核素为沉积核素，则确定所述放射性核素分布在安全壳内的沉积表面。
[0025]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，所述安全壳内不同区域包括：操作平台上方和操作平台下方；
[0026]所述若所述非气态核素为沉积核素，则确定所述放射性核素分布在安全壳内的沉积表面包括：
[0027]若所述非气态核素为沉积核素，则确定所述放射性核素分布在安全壳内的操作平台上方的沉积表面和操作平台下方的沉积表面。
[0028]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，所述安全壳内的操作平台上方的沉积表面包括：操作平台表面和安全壳内壁；
[0029]所述方法还包括：
[0030]基于沉降原理对所述沉积核素在所述操作平台表面和安全壳内壁进行划分。
[0031]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，所述沉降原理包括：重力沉降、热电泳和扩散电泳；
[0032]所述基于沉降原理对所述沉积核素在所述操作平台表面和安全壳内壁进行划分包括：
[0033]若所述沉降原理为重力沉降，则所述沉积核素分布在所述操作平台表面的占比为第一百分比；
[0034]若所述沉降原理为热电泳和扩散电泳，则所述沉积核素分布在所述安全壳内壁的占比为第二百分比。
[0035]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，所述操作平台下方的沉积表面包括：安全壳内壁、操作台表面以及操作平台下方的隔间墙体。
[0036]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，所述安全壳内不同区域还包
括：置换料水箱；
[0037]所述沉积核素均匀释放至置换料水箱内。
[0038]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，所述根据所述放射性核素在安全壳内不同区域的分布，计算安全壳内不同区域的辐照剂量包括：根据所述放射性核素在安全壳内不同区域的分布，采用γ剂量率评估方法计算安全壳内不同区域的辐照剂量，或者采用β剂量率评估方法计算安全壳内不同区域的辐照剂量。
[0039]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，所述采用γ剂量率评估方法计算安全壳内不同区域的辐照剂量包括：
[0040]对所述放射性核素进行划分；
[0041]若所述放射性核素为复杂几何的中子或者光子，则采用蒙特卡洛法进行辐照剂量计算；
[0042]若所述放射性核素为简单几何的光子，则采用点核积分法进行辐照剂量计算。
[0043]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，所述采用γ剂量率评估方法计算安全壳内不同区域的辐照剂量包括：
[0044]选取剂量点；
[0045]根据所选取的剂量点计算安全壳内不同区域的辐照剂量。
[0046]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，所述剂量点根据以下规则选取：
[0047]侧面源取距离屏蔽墙体表面30cm处的点作为剂量点，上部源取距离地板表面200cm或者以上的点作为剂量点，下部源取距离地板表面60cm处的点作为剂量点；
[0048]或者，以设备与墙体的法线面上距墙体表面30cm处、高度方向选取设备垂直方向中点位置为剂量点。
[0049]在本专利技术所述的核电设备辐照剂量的评估方法中，所述采用β剂量率评估方法计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电设备辐照剂量的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：获取事故后堆芯的初始放射性核素总数据；确定对放射性核素的释放及迁移，以根据释放及迁移分布对所述初始放射性核素总数据进行分配评估；基于分配评估结果，确定所述放射性核素在安全壳内不同区域的分布；根据所述放射性核素在安全壳内不同区域的分布，计算安全壳内不同区域的辐照剂量。2.根据权利要求1所述的核电设备辐照剂量的评估方法，其特征在于，所述确定对放射性核素的释放及迁移，以根据释放及迁移分布对所述初始放射性核素总数据进行分配评估包括：确定所述放射性核素在燃料包壳内的百分比；根据所述放射性核素在燃料包壳内的百分比，将放射性核素的释放及迁移分布划分为第一部分和第二部分；所述第一部分为留在燃料包壳内的放射性核素；所述第二部分为通过燃料包壳释放到一回路冷却剂的放射性核素。3.根据权利要求2所述的核电设备辐照剂量的评估方法，其特征在于，所述基于分配评估结果，确定所述放射性核素在安全壳内不同区域的分布包括：若所述分配评估结果为所述第一部分，则不作处理；若所述分配评估结果为所述第二部分，则确定所述放射性核素安全壳内不同区域的分布。4.根据权利要求3所述的核电设备辐照剂量的评估方法，其特征在于，所述放射性核素包括：气态核素和非气态核素；所述若所述分配评估结果为所述第二部分，则确定所述放射性核素在安全壳内不同区域的分布包括：若所述放射性核素为气态核素，则不作处理；若所述放射性核素为非气态核素，则确定在安全壳内不同区域的分布。5.根据权利要求4所述的核电设备辐照剂量的评估方法，其特征在于，所述非气态核素包括：气载核素和沉积核素；所述若所述放射性核素为非气态核素，则确定在安全壳内不同区域的分布包括：若所述非气态核素为气载核素，则确定所述放射性核素分布在安全壳大气中；若所述非气态核素为沉积核素，则确定所述放射性核素分布在安全壳内的沉积表面。6.根据权利要求5所述的核电设备辐照剂量的评估方法，其特征在于，所述安全壳内不同区域包括：操作平台上方和操作平台下方；所述若所述非气态核素为沉积核素，则确定所述放射性核素分布在安全壳内的沉积表面包括：若所述非气态核素为沉积核素，则确定所述放射性核素分布在安全壳内的操作平台上方的沉积表面和操作平台下方的沉积表面。7.根据权利要求6所述的核电设备辐照剂量的评估方法，其特征在于，所述安全壳内的操作平台上方的沉积表面包括：操作平台表面和安全壳内壁；所述方法还包括：
基于沉降原理对所述沉积核素在所述操作平台表面和安全壳内壁进行划分。8.根据权利要求7所述的核电设备辐照剂量的评估方法，其特征在于，所述沉降原理包括：重力沉降、热电泳和扩散电泳；所述基于沉降原理对所述沉积核素在所述操作平台表面和安全壳内壁进行划分包括：若所述沉降原理为重力沉降，则所述沉积核素分布在所述操作平台表面的占比为第一百分比；若所述沉降原理为热电泳和扩散电泳，则所述沉积核素分布在所述安全壳内壁的占比为第二百分比。9.根据权利要求6所述的核电设...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫，唐辉，秦戈，徐教珅，周静，熊军，朱增培，何凡，
申请(专利权)人：深圳中广核工程设计有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：