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海洋核动力平台装卸料过程辐射后果评价研究

2021-10-30陈艳芳邱金荣姚世卫

核安全 2021年5期

杨 文,陈艳芳,巢 飞,邱金荣,姚世卫

(武汉第二船舶设计研究所,武汉 430046)

海洋核动力平台可以满足渤海和南海油气开采工程、岛礁建设的能源需求及保障要求,具有有害气体零排放的优点。作为海洋核动力平台的重要组成部分,海洋核动力平台反应堆堆芯是为系统提供裂变热能的动力装置,也是放射性物质的主要来源。在海洋核动力平台运维保障过程中,伴随着放射性,特别是换料、贮存和运输等工作涉及强放射性的核燃料卸出、装载以及处置,是一项专业性、复杂性和综合性强的涉核工程。为掌握海洋核动力平台涉核物项的安全状态[1,2],确保工作人员及公众的健康,有效地保护海洋环境,同时减轻核安全管控压力,使海洋核动力平台建设可持续发展,需要对乏燃料和放射性废物处理过程中的辐射防护安全[3]及可信事故进行分析,评价辐射后果及卸料工程对工作人员、公众和海洋环境的影响。

本文首先采用ORIGEN-Ⅱ程序对海洋核动力平台堆芯方案一和方案二进行核素的中子辐照以及衰变计算。然后,采用MCNP和MELCOR程序对海洋核动力平台方案二的乏燃料吊装过程卡滞事故、乏燃料吊装跌落事故、乏燃料冷却异常事故、放射性废物泄漏事故等典型事故进行分析计算,获取精细三维辐射场分布并快速评估出放射性后果。

1 理论模型

1.1 乏燃料放射性核素积累量计算

核燃料中可裂变核素经裂变反应以及裂变产物衰变,将释放出一系列放射性核素。……

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