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严重事故下安全壳内裂变产物碘影响因素敏感性分析

胡文超 潘昕怿 张盼 赵传奇 孙海绪 依岩

胡文超, 潘昕怿, 张盼, 赵传奇, 孙海绪, 依岩. 严重事故下安全壳内裂变产物碘影响因素敏感性分析[J]. 核动力工程, 2021, 42(5): 182-188. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.05.0182
引用本文: 胡文超, 潘昕怿, 张盼, 赵传奇, 孙海绪, 依岩. 严重事故下安全壳内裂变产物碘影响因素敏感性分析[J]. 核动力工程, 2021, 42(5): 182-188. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.05.0182
Hu Wenchao, Pan Xinyi, Zhang Pan, Zhao Chuanqi, Sun Haixu, Yi Yan. Analysis of Sentitivity of Fission Product Iodine in Containment to Various Factors under Severe Accidents[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(5): 182-188. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.05.0182
Citation: Hu Wenchao, Pan Xinyi, Zhang Pan, Zhao Chuanqi, Sun Haixu, Yi Yan. Analysis of Sentitivity of Fission Product Iodine in Containment to Various Factors under Severe Accidents[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(5): 182-188. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.05.0182

严重事故下安全壳内裂变产物碘影响因素敏感性分析

doi: 10.13832/j.jnpe.2021.05.0182
基金项目: 反应堆严重事故分析程序研发(2019YFB1900705)
详细信息
    作者简介:

    胡文超(1987—),男,高级工程师,现主要从事核电厂严重事故研究工作,E-mail: huwenchao20@126.com

  • 中图分类号: TL364.4

Analysis of Sentitivity of Fission Product Iodine in Containment to Various Factors under Severe Accidents

  • 摘要: 反应堆发生事故最严重的后果是放射性裂变产物弥散到环境中,为了研究严重事故工况下放射性裂变产物碘在安全壳内的分布特点,本研究假设核电厂已经发生严重事故,一回路裂变产物碘释放到安全壳内。使用事故源项评估程序(ASTEC)构建核电厂安全壳结构模型,并设置边界条件,计算了裂变产物碘在不同pH值、有无金属银注入和气相辐照工况下的化学形态、化学特性、分布情况以及不同化合物的变化趋势。研究结果表明,碱性环境下可以降低安全壳内挥发性碘的生成;银的存在可以增加液相中碘的捕获和降低碘的挥发;气相辐照环境可以提高气相CH3I 和IOx的形成。本研究可以为严重事故工况下安全壳内放射性碘的去除提供支持。

     

  • 图  1  安全壳内裂变产物输运行为示意图

    Figure  1.  Diagram of Fission Product Transport Behavior in Containment

    图  2  安全壳结构示意图

    Figure  2.  Diagram of Containment Construction

    图  3  安全壳中注入的气溶胶碘和气体碘的变化

    Figure  3.  Changes of Aerosol and Gaseous Iodine Injected into Containment

    图  4  安全壳中悬浮态和沉积态气溶胶的变化

    Figure  4.  Changes of Suspended and Deposited Aerosol in Containment

    图  5  pH = 5.5 时安全壳中关键种类碘变化

    Figure  5.  Changes of Key Species of Iodine in Containment with pH=5.5

    图  6  pH = 9.5时安全壳中关键种类碘变化

    Figure  6.  Changes of Key Species of Iodine in Containment with pH=9.5

    图  7  无银添加时安全壳中气溶胶碘分布

    Figure  7.  Aerosol Iodine Distribution in Containment without Ag Addition

    图  8  有银添加时安全壳中气溶胶碘分布

    Figure  8.  Aerosol Iodine Distribution in Containment with Ag Addition

    图  9  无银添加时安全壳中不同种类碘的分布

    Figure  9.  Distribution of Different Species of Iodine in Containment without Ag Addition

    图  10  有银添加时安全壳中不同种类碘分布

    Figure  10.  Distribution of Different Species of Iodine in Containment with Ag Addition

    图  11  无气体辐照时气相${{\rm{I}}_{\rm{2}}}$、IOx和CH3I质量变化

    Figure  11.  Mass Changes of Gaseous${{\rm{I}}_{\rm{2}}}$, IOx and CH3I in Containment without Gaseous Radiation

    图  12  有气体辐照时气相${{\rm{I}}_{\rm{2}}}$,IOx和CH3I质量变化

    Figure  12.  Mass Changes of Gaseous ${{\rm{I}}_{\rm{2}}}$, IOx and CH3I in Containment with Gaseous Radiation

    表  1  主要事故进程

    Table  1.   Main Event Sequence

    时间/s主要事件
    0  一回路裂变产物碘和铯、蒸汽、水开始释放,堆坑水中pH值为5.5
    300  气溶胶碘释放速率为5.0×10−4 kg/s,气体单质I2释放速率为6.0×10−5 kg/s
    600  气溶胶碘释放速率为0.05 kg/s,气体单质I2释放速率为0.006 kg/s,温度550 K的蒸汽和水继续释放
    1200  气溶胶碘释放速率为1 kg/s,气体单质I2释放速率为0.06 kg/s
    6000  气溶胶碘释放速率为5 kg/s,气体单质I2释放速率为0.6 kg/s
    7200  水的释放速率为1 kg/s,温度500 K
    9000  冷却剂水停止释放
    10800  蒸汽释放速率为3 kg/s,温度为550 K
    12000  气溶胶碘释放速率为12 kg/s,气体单质I2释放速率为0.6 kg/s
    12300  蒸汽停止释放
    100000  事故进程结束
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-09
  • 修回日期:  2020-08-13
  • 刊出日期:  2021-09-30

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