乏燃料后处理厂有机相燃烧事故研究进展
2021-01-28连一仁孙洪超孟东原孙树堂王学新徐潇潇李国强张建岗
辐射防护 2020年6期
连一仁,孙洪超,张 智,孟东原,孙树堂,陈 磊,王学新,徐潇潇,李国强,张建岗
(中国辐射防护研究院,太原 030006)
乏燃料循环作为能源政策的一项基本内容,一直是核能长期开发利用的研究热点。针对乏燃料后处理工厂的辐射危害和化学毒性问题,分析乏燃料后处理工厂的安全性,对预防和处理可能发生的事故具有重要意义。在一个有机相着火事故中,可能导致乏燃料后处理工厂中放射性物质的释放、通风过滤器的堵塞、过热使得设备损坏和控制系统的失效等问题,因此它被认为是典型的核燃料后处理严重事故。其中有机相着火的安全评价和灭火措施及灭火系统的安装已被英国[1]、法国[2]、日本[3]等国家视为重要内容。
在有机相着火事故中,泄漏的有机溶液静置后将被分层为有机溶剂和硝酸体系溶液两层,其中有机溶剂为30 vol%萃取剂(磷酸三丁酯TBP)和稀释剂(煤油OK),而有机溶液中包含放射性核素U、Sr、Cs、I、Ru等。根据美国核管会NRC[4],有机相着火可能发生在以下事件:有机相流体在高温条件下(有机相正常操作温度变化在40~60 ℃之间);煤油溶剂泄漏或挥发;有机相喷洒到蒸汽管道、蒸发器等热力设备上;溶剂冷却器的故障等。
在有机相火灾事故后果评价的方法与对策中,评价放射性物质在有机相火灾中的释放和扩散行为至关重要,而通风系统是连接厂内和厂外的关键部位,通风系统中的高效过滤器起着预防放射性气溶胶释放到厂外的重要作用。在有机相火灾中较高的颗粒物浓度、气体湿度、烟气温度等恶劣环境下,高效过滤器能否有效地去除含有放射性物质的气溶胶有待研究。……
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