陈 磊，王鹏毅，孙树堂，庄大杰，孟东原，连一仁，闫 峰，张建岗，李国强

(中国辐射防护研究院，山西 太原 030006)

人类在合理开发和利用核能过程中，不可避免地会产生大量放射性废液，由于高放废液放射性强、毒性大、发热量高、腐蚀性强等特点，其安全问题一直是世界各国重点关注的问题之一[1]。1957年前苏联南乌拉尔基斯迪姆(Kyshtym)高放废液储罐发生爆炸事故，爆炸威力相当于70～100 t TNT炸药，导致超过2 000万Ci的放射性物质释放出来，污染面积达1 000 km2，使得43.7万人受到超过通常标准的照射，此次事故被定义为重大核事故6级[2]。高放废液在贮存过程中会产生可燃性气体氢气，若高放废液储罐中的氢气未能及时排出或被稀释，当混合气体中氢气的浓度达到爆炸范围(4%～74%)时，可能发生爆炸[3]，导致储罐破裂，储罐内高放废液发生泄漏，对环境和人员造成伤害。1995年洛斯阿拉莫斯国家实验室对美国汉福特储罐场的177个高放废液储罐进行了概率安全分析，结果表明，可燃气体燃烧事故风险占总风险的18%，且事故后果可能会很严重[4]。高放废液储罐氢气爆炸事故也被定义是后处理设计基准事故之一。

本文对高放废液储罐氢气爆炸事故进行了试验研究，对高放废液储罐氢气爆炸事故的机理进行了总结分析，介绍了高放废液储罐氢气爆炸事故试验设施和测量系统，分别对高放废液储罐发生氢气爆炸事故时的压力、温度等进行了研究，并提出了预防和缓解建议。

1 高放废液储罐氢气爆炸事故机理

氢气在0 ℃、1个大气压下的密度为0.089 89 g/L，是空气的1/14，甲烷的1/8，丙烷的1/22，非常轻，所以很容易在高放废液储罐顶部富集。……