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燃料组件修复过程中单根燃料棒损坏影响分析

陈小强 尹淑华 魏学虎 吕炜枫 熊军

陈小强, 尹淑华, 魏学虎, 吕炜枫, 熊军. 燃料组件修复过程中单根燃料棒损坏影响分析[J]. 核动力工程, 2023, 44(2): 198-202. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0198
引用本文: 陈小强, 尹淑华, 魏学虎, 吕炜枫, 熊军. 燃料组件修复过程中单根燃料棒损坏影响分析[J]. 核动力工程, 2023, 44(2): 198-202. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0198
Chen Xiaoqiang, Yin Shuhua, Wei Xuehu, Lyv Weifeng, Xiong Jun. Impact Analysis of Single Fuel Rod Damage during Fuel Assembly Repair[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(2): 198-202. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0198
Citation: Chen Xiaoqiang, Yin Shuhua, Wei Xuehu, Lyv Weifeng, Xiong Jun. Impact Analysis of Single Fuel Rod Damage during Fuel Assembly Repair[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(2): 198-202. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0198

燃料组件修复过程中单根燃料棒损坏影响分析

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0198
详细信息
    作者简介:

    陈小强(1984—),男,高级工程师,现从事核电厂辐射防护及辐射监测设计工作,E-mail: cxqxiao123@qq.com

  • 中图分类号: TL75

Impact Analysis of Single Fuel Rod Damage during Fuel Assembly Repair

  • 摘要: 以核电厂燃料组件修复过程中单根燃料棒损坏释放的放射性物质为分析对象,就放射性物质释放对组件修复的工作人员产生的累积有效剂量进行评估,对向环境释放的气态流出物的放射性总活度进行计算,并对气态流出物排放监测的影响开展分析。分析结果表明单根燃料棒损坏后,执行燃料组件修复的每位工作人员接受的累积有效剂量为12.2 mSv,低于GB 18871—2002规定的工作人员职业照射年平均有效剂量限值20 mSv;向环境释放的气态流出物中惰性气体与碘的放射性总活度分别为3.51×1011 Bq和2.17×108 Bq,远小于GB 6249—2011规定的年排放控制值6.0×1014 Bq和2.0×1010 Bq。燃料棒损坏后40 min烟囱排气惰性气体测量仪的读数小于1.0×1011 Bq/h,核电厂无需进入应急待命状态。

     

  • 图  1  惰性气体与碘单位时间排放活度

    Figure  1.  Activity of Noble Gas and Iodine Discharged per Hour     

    表  1  单根燃料棒源项积存量

    Table  1.   Source Term Inventory in Single Fuel Rod

    核素积存量/Bq核素积存量/Bq
    129I6.11×106137Cs2.56×1013
    131I5.48×101285Kr2.53×1012
    132I1.38×1010131Xem6.54×1011
    134Cs3.53×1013133Xe1.33×1012
    136Cs1.10×1012133Xem5.42×106
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    表  2  各核素释放份额及辐射源项

    Table  2.   Release Fraction and Source Term of Each Nuclide

    核素释放份额/%辐射源项/(Bq·m−3
    ξiηiCi(0)Bi(0)
    129I0.2552.512.07×102
    131I0.483.60×1062.97×108
    132I0.2555.67×1034.68×105
    134Cs01202.87×109
    136Cs01208.95×107
    137Cs01202.08×109
    85Kr1004.16×1070
    131Xem505.37×1060
    133Xe501.09×1070
    133Xem504.45×1010
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    表  3  不同时刻燃料操作大厅气载源项

    Table  3.   Airborne Source Term in Fuel Handling Hall at Different Times

    核素燃料操作大厅气载放射性浓度/(Bq·m−3
    10 min20 min1 h24 h
    129I2.362.221.754.29×10−4
    131I3.39×1063.19×1062.50×1065.66×102
    132I5.08×1034.54×1032.92×1036.91×10−4
    85Kr3.92×1073.69×1072.90×1077.13×103
    131Xem5.05×1064.76×1063.73×1068.68×102
    133Xe1.03×1079.64×1067.55×1061.64×103
    133Xem4.18×1013.93×1013.06×1015.56×10−3
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    表  4  不同时刻乏燃料水池辐射源项

    Table  4.   Radiation Source Term of Spent Fuel Pool at Different Times

    核素乏燃料水池的放射性浓度/(Bq·m−3
    10 min20 min24 h36 h
    129I2.05×1022.03×1024.79×1012.30×101
    131I2.94×1082.91×1086.30×1072.90×107
    132I4.41×1054.15×1057.70×1019.87×10−1
    134Cs2.84×1092.81×1096.63×1083.19×108
    136Cs8.86×1078.76×1071.96×1079.19×106
    137Cs2.06×1092.04×1094.81×1082.31×108
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    表  5  各核素照射系数

    Table  5.   Irradiation Coefficient of Each Nuclide

    核素照射系数/[(mSv·h−1)/Bq]
    129I1.24×10−15
    131I1.76×10−14
    132I7.69×10−14
    134Cs7.08×10−14
    136Cs1.03×10−13
    137Cs2.73×10−14
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    表  6  单根燃料棒损坏后单个工作人员的累积有效剂量

    Table  6.   Cumulative Effective Dose to a Single Worker after Single Fuel Rod Damage

    停留时间/min累积有效剂量/mSv
    浸没照射吸入照射直接照射总计
    103.27×10−36.216.71×10−26.28
    206.35×10−31.20×1011.34×10−11.22×101
    309.25×10−31.75×1011.99×10−11.77×101
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-19
  • 修回日期:  2022-12-27
  • 刊出日期:  2023-04-15

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