| 题名 | 球床型氟盐冷却高温堆正常运行工况下放射性源项的初步分析 |
| 作者 | 彭超 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2016 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所) |
| 导师 | 陈堃 |
| 关键词 | 源项 氟盐冷却高温堆 TRISO FLiBe SCALE |
| 中文摘要 | 放射性源项是指放射性物质由给定源向环境的实际释放或潜在释放信息,主要包括释放核素的种类、形态、数量以及随时间变化的其他释放特征。反应堆放射性源项分析是反应堆安全分析的重要组成部分,是反应堆设计、安全运行、退役、放射性废物管理、环境影响分析和应急计划制定等工作的重要基础。氟盐冷却高温堆是一种新的堆型,正处于研究设计的初步阶段,在堆芯设计、材料成分以及运行环境等方面都跟其它堆型存在一定的不同。这决定了氟盐冷却高温堆的源项有其自身的特点,例如,FLiBe熔盐冷却剂在中子的活化下产生氚,氚在高温环境中对金属材料具有很强的渗透性,是氟盐冷却高温堆设计时必须考虑的问题。本文初步建立了一套球床型氟盐冷却高温堆正常运行工况下源项的分析方法,并采用中国科学院上海应用物理研究所10 MWth固态燃料钍基熔盐堆(TMSR-SF1)的概念设计作为基准设计,计算了正常运行工况下TMSR-SF1的源项。本文采用输运-燃耗耦合的方法,完成了堆芯裂变产物产额分析以及堆内构件材料的活化分析;采用压力容器破损模型分析了TRISO燃料颗粒的辐照性能,探讨了燃耗深度、运行温度以及SiC层的材料属性对TRISO颗粒性能的影响;采用扩散模型分析了重要核素在燃料中的释放特征;建立了重要放射性核素在TMSR-SF1中的迁移方程,计算了重要放射性核素在一回路冷却剂、覆盖气以及包容体中的分布情况;并根据温度梯度质量传输理论分析了60Co的沉积效应。本文计算了TMSR-SF1在以10 MW满功率运行200天后,包容体内各部分的放射性核素的情况。计算表明在低燃耗、低运行温度环境下,燃料颗粒不会发生破损。燃料中的裂变产物主要通过制造缺陷、重金属污染和核素迁移等方式进入到一回路冷却剂中。冷却剂中的放射性核素除来自燃料外,还来自于冷却剂自身活化以及结构材料腐蚀产物的活化。大部分的放射性核素被滞留于氟盐冷却剂中,部分核素,主要是惰性气体、碘、氚和少量惰性金属,将会进入冷却剂覆盖气。一回路冷却剂的覆盖气构成了氟盐冷却高温堆主要的可向环境释放的源项。氚的释放、14C的生成、60Co在一回路中的沉积和一回路冷却剂辐照后的高放射性是氟盐冷却高温堆源项分析中需要重点关注的问题。 |
| 语种 | 中文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/26079]  |
| 专题 | 上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2011-2017年 |
| 作者单位 | 中国科学院上海应用物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 彭超. 球床型氟盐冷却高温堆正常运行工况下放射性源项的初步分析[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所). 2016. |
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