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EPR机组冷却剂中41Ar源项机理研究与控制

李肖宁 马波阳 何伟华 陶建堂 苏兴 宗国朋

李肖宁, 马波阳, 何伟华, 陶建堂, 苏兴, 宗国朋. EPR机组冷却剂中41Ar源项机理研究与控制[J]. 核动力工程, 2024, 45(6): 166-171. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.06.0166
引用本文: 李肖宁, 马波阳, 何伟华, 陶建堂, 苏兴, 宗国朋. EPR机组冷却剂中41Ar源项机理研究与控制[J]. 核动力工程, 2024, 45(6): 166-171. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.06.0166
Li Xiaoning, Ma Boyang, He Weihua, Tao Jiantang, Su Xing, Zong Guopeng. Mechanism Study and Control of 41Ar Source Term in EPR Unit Coolant[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(6): 166-171. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.06.0166
Citation: Li Xiaoning, Ma Boyang, He Weihua, Tao Jiantang, Su Xing, Zong Guopeng. Mechanism Study and Control of 41Ar Source Term in EPR Unit Coolant[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(6): 166-171. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.06.0166

EPR机组冷却剂中41Ar源项机理研究与控制

doi: 10.13832/j.jnpe.2024.06.0166
详细信息
    作者简介:

    李肖宁(1988—),男,高级工程师,现主要从事辐射防护、源项控制、辐射监测等方面的研究,E-mail: xiaon123@126.com

  • 中图分类号: TL77

Mechanism Study and Control of 41Ar Source Term in EPR Unit Coolant

  • 摘要: 为控制欧洲压水反应堆(EPR)冷却剂中的41Ar辐射源项,本研究首次构建了压水堆冷却剂中41Ar的源项输运模型,揭示了在不同工况下41Ar比活度变化的规律。通过模型分析发现了某机组冷却剂中41Ar比活度异常情况,并首次探测到EPR加氢站气-液分离器内形成了稳定的气态辐射热点。利用模型追溯了外界空气携带40Ar进入冷却剂的具体途径,并据此采取措施有效控制了41Ar的辐射源项,降低了机组的辐射风险。

     

  • 图  1  压水堆冷却剂中41Ar源项产生及输运模型示意图

    Figure  1.  Schematic Diagram of 41Ar Source Term Generation in PWR Coolantand Its Transport Model

    图  2  A机组某循环41Ar比活度变化趋势图

    Figure  2.  Variation Trend of 41Ar Specific Activity in a Cycle of Unit A

    图  3  B机组某循环41Ar比活度变化趋势图

    Figure  3.  Variation Trend of 41Ar Specific Activity in a Cycle of Unit B

    图  4  41Ar辐射影响验证分析点示意图

    RCP—反应堆冷却剂系统

    Figure  4.  Schematic Diagram of 41Ar Radiation Impact Verification Analysis Points

    图  5  加氢站结构示意图

    Figure  5.  Structure of Hydroge Refueling Station

    图  6  B机组新循环41Ar比活度变化趋势图

    Figure  6.  Variation Trend of 41Ar Specific Activity in New Cycle of Unit B

    表  1  某电厂A和B机组41Ar源项对比分析表

    Table  1.   Comparative Analysis of 41Ar Source Item for Units A and B

    维度 41Ar 源项特点
    A机组 B机组
    初期阶段 上升期持续约3个月 上升期持续约4个月
    中后期阶段 下降至稳定水平,末期比活度约1000 MBq/t 维持高位,缓慢上升,末期比活度约10000 MBq/t
    比活度峰值 3701 MBq/t 10685 MBq/t
    比活度峰值节点 循环初期 循环后期
    40Ar 浓度
    (平均)
    6.04 mg/L 17.4 mg/L
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    表  2  A和B机组41Ar管道辐射场贡献对比分析表

    Table  2.   Comparative Analysis of Pipeline Radiation Field Contribution by 41Ar for Units A and B

    机组 取样比
    活度/
    (MBq·t−1)
    补偿比
    活度/
    (MBq·t−1)
    接触剂量
    率贡献/
    (mSv·h−1)
    环境剂量
    率贡献/
    (mSv·h−1)
    实测接触
    剂量率/
    (mSv·h−1)
    A 1000 1429 0.064 0.006 0.8
    B 7000 10000 0.450 0.039 1.2
      注:①考虑到41Ar的半衰期较短,对取样后测量期间的衰减进行了补偿
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    表  3  A和B机组41Ar加氢站热点对比分析表

    Table  3.   Comparative Analysis of 41Ar Hot Spot of Hydroge Refueling Station for Units A and B

    机组 41Ar 气相
    比活度/
    (Bq·m−3)
    空间
    体积/m3
    41Ar 接触剂量率/
    (mSv·h−1)
    环境
    剂量率/
    (mSv·h−1)
    实测接触
    剂量率/
    (mSv·h−1)
    A 8.97×1010 0.0224 4.29 0.43 7
    B 6.28×1011 0.0224 30 3 33
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-02-28
  • 修回日期:  2024-06-04
  • 刊出日期:  2024-12-17

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