核设施的科学和技术

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核设施的科学和技术/2021年/文章
特殊的问题

先进的技术对核应急响应

把这个特殊的问题

研究文章|开放获取

体积 2021年 |文章的ID 9975014 | https://doi.org/10.1155/2021/9975014

华成Vechgama Kampanart席尔瓦, 评估铯化合物行为在同步失败的反应堆压力容器和乏燃料池使用修改艺术国防部2:福岛第一核电站事故模拟”,核设施的科学和技术, 卷。2021年, 文章的ID9975014, 16 页面, 2021年 https://doi.org/10.1155/2021/9975014

评估铯化合物行为在同步失败的反应堆压力容器和乏燃料池使用修改艺术国防部2:福岛第一核电站事故模拟

学术编辑器:胜芳
收到了 2021年3月09
修改后的 2021年4月21日
接受 2021年4月26日
发表 2021年5月06

文摘

支持东盟的区域战略发展NPSR使用科学研究、修改艺术国防部2被用来评估裂变产物释放以下,sfp独立。然而,福岛核事故从以下建议同时发行的可能性和SFP表示最大源项的重新评估的必要性。裂变产物的目的是评估行为在以下,sfp同步失败时,沸水型反应堆的类型与马克我安全壳设计在多个单位使用修改后的艺术国防部2为了评估最大的源项。铯化合物释放的气体和气溶胶的形式从以下和sfp单位1 - 3的福岛第一核电站被选为案例研究。发现铯化合物的行为主要是由气溶胶和大气温度,导致不同的特征在吸附和热泳。它还证明,仿真的同时释放释放导致了小于的总和独立模拟以下的版本和SFP 25%。本研究有助于估计的最大后果为了能够有效地设计的EPR NPP事故东盟地区内部或外部。

1。介绍

众所周知,在核电站严重事故(npp)是一种技术灾害影响全世界人民和环境(1]。这基本上意味着这个国家是否使用核能;它有可能受到NPP事件。东南亚国家联盟(东盟)是一个区域实体,对放射性影响的担忧可能严重的事故在npp2]。尽管npp从未在东盟国家,知识的核安全分析和评估核严重事故的后果还需要设计一个地区预防计划,减轻和管理潜在npp坐落在地区严重的事故。这些问题的核事故后果导致东盟的建立网络核能安全研究(东盟NPSR),研究人员和工程师在核能安全领域可以共同进行研究,推导结果从区域的角度来看。东盟NPSR的目的是加强研究和开发(研发),人力资源开发(HRD)和区域合作领域的核电安全东盟为了支持制定区域战略的事故管理(2]。因此,东盟NPSR不断促进协作研究,有助于应急准备和响应的计划(EPR)对NPP事故,从可能的事故核电站周边地区,为了有效地保护人民和环境不受核事故严重后果。

第一个项目的东盟NPSR跨界大气色散的评估裂变产物释放持续的积极参与东盟成员国在过去几年在一起支持东盟EPR的配方使用科学研究数据。在这个项目中,信息的数量和时间轴npp的放射性释放,所谓的源项,是跨界大气色散的主要输入数据评估。源项数据已经从公开的领域,如先进的反应堆获得分析结果(SOARCA) [3]。SOARCA研究的放射性影响严重的事故在代表沸水反应堆(BWR)和压水反应堆(压水式反应堆)。从SOARCA采用源项数据有两个重要的缺陷。第一个是库存不是npp的核心利益,另一个是只有事故造成反应堆压力容器(以下)失败在一个单一的单位考虑。然而,福岛第一核电站事故后(1公投)在日本发生,担心npp的复合的事故已经成为比单一机组事故(4]。考虑的多单元的事故导致一个更全面的事故管理策略,涵盖了管理办法情况下(5]。回顾东盟,npp周边地区建立多个单位的形式如Fangchenggang核电站在中国(6]。因此,使用从SOARCA源项数据作为输入数据的大气色散的计算可能无关紧要。是很重要的,东盟区域能力评估本身源项的数据以评估裂变产物释放从多元的事故在外部位置,这将是一个重要的输入为跨界大气色散的评估。

1公投事故发生后,东京电力公司(TEPCO)把大量精力研究反应堆堆芯和以下的行为和其他组成部分和研究尚未解决的问题与事故的单位1 - 3 1公投[7]。单位1 - 3 1公投,沸水型反应堆的技术与马克我之前控制设计的单元1是一个沸水型/ 3设计单位2和3,沸水型反应堆的设计/ 4时(8]。东京电力公司旨在披露完整的严重事故,导致安全系统的改进的公投。模块化的事故分析程序5 (MAAP5) [9)是东京电力公司的主要事故分析代码用于分析事故过程。事故在乏燃料池(sfp)是另一个主要关心1公投,因为有很多在这可能损害并导致燃料裂变产物释放到环境中。虽然严重损害燃料组件的所有单位的SFP 1公投不是主要的问题,这样的事故的可能性是公认的,因此研究潜在的放射性释放SFP 1公投被广泛开展。橡树岭国家实验室(ORNL)进行仿真的SFP单元4的最大来源乏燃料在橡树岭1公投使用同位素代(奥利金)代码(10),研究了热工水力学条件的偏差11]。2018年,模拟1的sfp公投固有的响应的影响进行了分析冷却事故损失sfp使用MAAP 5.02 (12)为了提高sfp(的安全系统13)。概率风险评价(PRA)方面的研究,1级和2级普拉斯马克我BWR的反应堆类型1公投并重新计算核心损坏的频率(CDF)和大释放的频率(探测器)在退役状态使用事故发生在以下和sfp (14]。至于三级PRA,复合的三级PRA是基于保守的假设来估计进行复合的风险,了解风险特征在一个复合的上下文(4)。因此,为了能够考虑后果的最大辐射释放的NPP事故,有必要考虑风险以下和sfp(复合的事故15]。很明显这些以前的研究有可能复合的事故同时以下的失败和sfp NPP事故。然而,目前,研究此类事故是有限的。这意味着一项研究的必要性同时故障的复合的事故为了加强利益相关者和加强EPR规划的意识。

泰国一直使用的代码分析放射性核素的运输和沉积/修改2(艺术国防部2)(16日本原子能机构(JAEA)自2015年以来进行源项分析。艺术国防部2代码修改和验证评估裂变产物铯化合物的行为从以下主安全壳(生活)17]。四个气溶胶沉积现象的模型验证为了提高计算的准确性,即重力沉降,布朗扩散,扩散电泳和热泳。接下来,修改艺术国防部2用于铯化合物的研究行为的SFP罗伯特·艾美特Ginna核电站在美国,在完全丧失的情况下冷却水(18]。然后,修改艺术国防部2评估验证了裂变产物释放铯化合物从SFP PCV 1公投[第三单元的19]。然而,修改艺术国防部2从未被用来评估裂变产物的行为在一个完整的事故系统包括以下的失败和sfp在多个单位。

本文的目的是评估的裂变产物行为铯化合物气体和气溶胶的形式在以下的同步失败,sfp,沸水型反应堆的类型与马克我安全壳设计在多个单位使用修改后的艺术国防部2代码。同时,这项研究是用来证实的能力修改艺术国防部2提供源项数据发布的PCV对跨界环境大气弥散在东盟NPSR评估。放射性物质铯化合物选为代表在这项研究中,因为他们是主要的放射性化合物对人们和环境的长期影响由于铯的30年期半衰期20.]。摘要碘化铯(CsI)以气体形式和氢氧化铯(CsOH)以气溶胶形式选择代表化合物,因为它们的大部分铯释放后NPP事故(13,21]。本研究认为气态CsI因为碘(I2)气体有机会采取化学形式的CsI气体在严重的事故(22]。CsOH以气溶胶形式,因为大量的从反应堆核心存款CsOH气溶胶表面结构的NPP实验(23]。事故单位1 - 3 1公投,也就是说,沸水型反应堆的类型与马克我密封设计,是选择代表性的事故,因为它被怀疑在以下经验熔火之心和燃料损坏sfp在初始阶段的考试1公投事故发生后(24]。本文分为五个部分。这部分是介绍和背景。第二部分是气体和气溶胶的沉积模型的信息修改艺术国防部2。第三部分是方法和仿真条件。第四部分是结果和讨论。最后一部分是结论。

2。气体和气溶胶沉积模型修改艺术国防部2

修改艺术国防部2是一个工具,计算裂变产物释放的运输和沉积。在修改艺术国防部2中,裂变产物类型特征为两种形式包括气体和气溶胶的形式。图1显示了气体和气溶胶的沉积现象的特点修改艺术国防部2。

至于气态裂变产物,冷凝和吸附模型被认为是评价裂变产物的行为只有在墙面(16),而气溶胶裂变产物考虑沉积(墙和地板上17]。布朗扩散现象,扩散电泳和热泳用于说明气溶胶沉积在墙上。只考虑重力沉降颗粒沉积在地板上修改艺术国防部2。

2.1。气相沉积模式
2.1.1。冷凝

冷凝气体形式发生裂变产物的分压之间的差异和饱和蒸汽压系统。凝结速度模型 (cm / s)是用来表示气体沉积在墙上如下: 在哪里 是放射性核素的扩散系数(厘米2/秒), 边界层的厚度(厘米), 分压的比例是没有放射性核素(-), 分压比没有总压强(-)的放射性核素,然后呢 饱和压力的比例没有总压强(-)的放射性核素。

2.1.2。吸附

吸附取决于放射性核素之间的生理反应和高温条件下材料表面。在代码中,唯一的物理吸附没有化学相互作用将被认为是在墙上的沉积。气相沉积在墙上由于吸附速度 使用的模型(cm / s)计算如下: 在哪里 的速度常数是放射性核素(cm / s), 是反应的活化能的放射性核素(erg), 是波尔兹曼常数(erg /(其它)),然后呢 是表面的温度(T)。

2.2。气溶胶沉降模型
2.2.1。重力沉降

气溶胶由于重力沉降沉积速度 (cm / s)是来自气溶胶表面的阻力。在代码中,唯一的气溶胶形式的裂变产物释放将被认为是沉积在地上或液体表面在水环境中。重力沉降是一个函数的沉积速度取决于雷诺数 在的情况下 比一个小,颗粒沉积速度是由斯托克斯近似。的情况下 比一个大,气溶胶沉积速度是由牛顿近似如下: 在哪里 是气溶胶(cm)的半径, 是重力加速度(cm / s2), 是气溶胶的密度(克/厘米3), 气体的密度(克/厘米吗3), 坎宁安因素(-), 是气体的粘度(dyn.s /厘米吗2)。

2.2.2。布朗扩散

由于布朗扩散气溶胶沉积速度 (cm / s)可以从实证模型建模考虑湍流衰减过程的情况下向上流动方向垂直管如下: 在哪里 是无量纲粒子弛豫时间(−), 施密特数(−), 是摩擦速度(cm / s)。

2.2.3。扩散电泳

扩散电泳影响冷凝蒸汽的流动和非冷凝气体分压在结构表面附近。因此,气溶胶的扩散电泳沉积速度 (cm / s)的速度由斯蒂芬流和气体动量传递如下: 在哪里 蒸汽(g)的分子重量, 的分子量noncondensible气体(g), 蒸汽(-)的摩尔分数, 是noncondensible气体的摩尔分数(-), 是凝汽(cm / s)的速度,然后呢 形状系数(-)。

2.2.4。热泳

气溶胶由于热泳沉积速度 (cm / s)是由温度梯度的不同。热迁移的模型是由蒙特卡罗数值模拟类型如下: 在哪里 是气体的动态粘度(厘米2/秒), 是混合气体的电导率(erg / (K.cm.s)), 是气溶胶的电导率(erg / (K.cm.s)), 之间的能量交换系数气溶胶和天然气(-), 之间的动量交换系数气溶胶和天然气(-), 克努森数(-),然后呢 气体的温度的梯度(K)。

3所示。方法

本文以气体形式释放CsI和以气溶胶形式CsOH以下和sfp到环境中评估使用以下的假设的失败事件和sfp单位1 - 3 1公投。修改艺术国防部2被用来模拟事故研究裂变产物行为在3例,包括(1)以下的失败(参考),(2)独立以下的失败和sfp,和(3)以下,sfp同步失败。

3.1。案例1:以下的失败(参考)

第一种情况的模拟CsI的释放气体和气溶胶CsOH从以下单位1 - 3(1)生活在公投,五楼的反应堆建筑(苏格兰皇家银行),分别和环境。这种情况下将是一个在下列情况下引用的比较。图2显示了nodalization和流动方向的第一例。以下13卷是用于表示,生活在,sfp,苏格兰皇家银行单位1 - 3单元周围的环境。在这种情况下,每个单元中裂变产物释放铯化合物从以下转移到PCV, RB,分别和环境。没有考虑从sfp释放。每个卷的几何修改艺术国防部2确定基于单元的设计1 - 3 (25- - - - - -27),尽管所有卷被认为是圆柱形状。表1显示了几何参数修改艺术国防部2。


没有体积。 直径(cm) 身高(厘米) 截面尺寸(cm2) 卷(厘米3)

1 4.82E+ 2 1.90E+ 03 1.81E+ 05 3.44E+ 08年
2 1.40E+ 03 3.20E+ 03 1.54E+ 06 4.92E+ 09年
3 1.11E+ 03 1.18E+ 03 9.59E+ 05 1.13E+ 09年
4 4.00E+ 03 5.00E+ 2 1.16E+ 7 6.28E+ 7
5 5.50E+ 2 2.10E+ 03 2.37E+ 05 4.99E+ 08年
6 1.55E+ 03 3.40E+ 03 1.89E+ 06 6.41E+ 09年
7 1.11E+ 03 1.18E+ 03 9.59E+ 05 1.13E+ 09年
8 4.64E+ 03 5.00E+ 2 1.57E+ 7 8.31E+ 09年
9 5.50E+ 2 2.10E+ 03 2.37E+ 05 4.99E+ 08年
10 1.55E+ 03 3.40E+ 03 1.89E+ 06 6.41E+ 09年
11 1.11E+ 03 1.18E+ 03 9.59E+ 05 1.13E+ 09年
12 4.64E+ 03 5.00E+ 2 1.57E+ 7 8.31E+ 09年
13 4.00E+ 06 5.00E+ 05 1.26E+ 13 6.28E+ 18

关于以下的源项,CsI的大量气体和CsOH气溶胶定义乘以铯- 137的含量(cs - 137)库存的核心单位的1公投[1 - 328)的释放分数CsI气体和CsOH气溶胶计算了东京电力公司(29日]。放射性铯化合物释放的中心为代表的单位的以下1 - 3卷1,卷5,分别和体积9。表2显示以下的铯源项用作修改艺术国防部输入2。在这项研究中,气溶胶的大小对所有模拟设计与气溶胶分布在气溶胶的开始阶段,在空气质量中值直径(AMMD)和几何标准差(德牧)设置为3.35和1.5,分别为(30.]。假定气溶胶质量分布遵循对数正态分布近似。作为修改艺术国防部2需要十代表值气溶胶直径(16),十个不同百分位值被选中代表CsOH气溶胶大小如表所示3


最初的来源 单位 没有体积。 CsI气体(Bq) CsOH气溶胶(Bq)

以下 1 1 2.03E+ 15 3.55E+ 14
以下 2 5 4.10E+ 14 4.10E+ 14
以下 3 9 3.62E+ 14 3.01E+ 14


百分位 代表气溶胶直径(µ米)

5 1.72
15 2.20
25 2.55
35 2.87
45 3.18
55 3.53
65年 3.92
75年 4.40
85年 5.10
95年 6.53

热工水力学条件1的事故单位1 - 3公投期间影响运输和沉积的铯化合物,包括温度、压力、氢(H2)气体流动,指的是东京电力反应堆核心条件报告单位的1公投[1 - 329日]。只有以下的壁温在第三单元来自保罗谢勒研究所的研究(PSI) [31日]。数据3(一个)- - - - - -3 (c)显示温度的气体和气溶胶的铯化合物,以下的墙壁,PCV墙单位1 - 3用于计算。数据4(一)4 (b)显示以下的压力和生活在单位1 - 3。图5显示的体积流率H2气体从以下单位1 - 3。苏格兰皇家银行(RBs)和环境的温度和压力设定在298 K和0.1 MPa代表周围的条件。

关于仿真时间,模拟的总时间是87小时,从早上12.00点的3月11日,2011年,2011年3月15日03.00点的覆盖的早期阶段释放单位1 - 3。1号机组开始泄漏安全减压阀(SRV)事故启动后15个小时。然后,从PCV裂变产物开始泄漏到RB和环境,直到H2爆炸发生在25小时。单元二从SRV在77年开始泄漏th小时。第三单元开始泄漏SRV 42nd小时到RB和环境,直到H2爆炸发生在68年th小时。

3.2。案例2:独立的以下的失败和sfp

在第二种情况下,独立的版本从sfp铯化合物被认为是除了第一种情况。图6显示时间和释放途径的第二例。释放放射性物质从sfp假定发生独立于以下的释放。铯化合物的释放的sfp单元1和单元3 H后被认为开始2爆炸的原因是苏格兰皇家银行的崩溃的第五层32)和快速的冷却剂丧失sfp (11]。只有sfp单位1和单元3 H2爆炸发生在事故被假定为释放的来源。Nodalization的这种情况下是使用13卷像第一种情况。但在这种情况下,有两个途径发布。从图6,第一个从以下途径是在第一种情况下。的第二个版本是SFP RB和环境,分别。图7显示了nodalization和流动方向的第二例。CsI的大量气体和CsOH气溶胶被释放单元1和单元3被定义的sfp乘以1公投的铯- 137的库存在sfp (32)从以下相同分数的释放。表4显示了铯源项的sfp修改艺术国防部2中用于计算。


最初的来源 单位 没有体积。 CsI气体(Bq) CsOH气溶胶(Bq)

SFP 1 1 1.64E+ 15 2.87E+ 14
SFP 3 9 3.92E+ 15 6.86E+ 14

热工水力学条件修改艺术国防部2代码设置基于仿真数据的完全丧失水研究的内在nuclear-spent燃料池反应池冷却事故(13),因为它是基于乏燃料的行为建模的sfp内1公投。数据8(一个)8 (b)显示温度的气体和气溶胶铯化合物和SFP墙用于计算。图9显示的体积流率H2气体从单位1和单位的sfp 3的苏格兰皇家银行。sfp内的压力两个单位都是0.1 MPa的苏格兰皇家银行(RBs)和环境,因为他们互相联系。

3.3。案例3:以下和sfp同步失败

第三例旨在模型同步失败的可能条件以下和sfp在多个单位调查结果(32]。它就像第二种情况下,除了它认为以下之间的运输的铯化合物和每个单元的SFP。sfp生活在附近的一个重要组成部分连接的运输以下和sfp之间铯化合物。这种情况下的体积流率和热工水力学条件将同第二种情况下,除了卷2和3之间的交互,卷6和7,10和11被认为和卷。图10显示了第三例nodalization和流动方向。

4所示。结果与讨论

4.1。案例1:以下的失败(参考)

11显示累计释放cs - 137以下的单位1 - 3修改到环境中说明了艺术国防部2第一案。发现总在87小时后公布的铯- 137事故的起始是2.03E+ 14 Bq。这是相对于模拟cs - 137总释放基于福岛监控数据图11(33,34]。发现的总和铯- 137的累计发布单位1 - 3模拟修改艺术国防部2略低于监测数据。

低估的主要原因可能是单点的假设源发布修改艺术国防部2 (16),这意味着多个发布点从一个体积不能建模。然而,在现实情况下,很有可能从多个点由于放射性物质释放多个位置的裂缝和熔化的燃料(35]。修改艺术国防部2的结果被认为是可接受的参考案例,因为结果的主要部分是在同一个数量级田农et al。33)和小于Katata et al。34),只有一个数量级。

接下来,图12显示了CsI的累积释放气体和CsOH气溶胶从单位1 - 3在第一种情况下。发现沪深气体释放到环境的重要组成部分,而释放CsOH气溶胶只有10的顺序−8总初始CsOH气溶胶的单位1 - 3。大多数CsOH气溶胶倾向于存款的单位。的研究结果是一致的热力学和动力学研究碘和铯运输的核事故严重高温(36]。本研究表明,碘和铯的潜力与蒸汽和其他碘化合物反应形成CsI和CsOH CsI倾向于释放到氛围比CsOH高温由于不同的分子结构。修改艺术国防部2的结果也符合研究MAAP [29日)和MELCOR 2.1 (31日)的多数CsOH气溶胶存入植物。然而,MAAP释放到环境中,MELCOR 2.1大约1 - 2远比估计的百分比艺术国防部2修改。这也是归功于单点的假设源释放的代码中对沉积速率的影响,因此CsOH气溶胶的释放。另一方面,在MAAP MELCOR 2.1,燃料可分为多个单元。这使得多个点源版本的模拟更接近实际情况的13,37]。这对修改艺术国防部仍为未来的任务2发展使处理多个点源版本将增加环境源项预测的准确性。

铯化合物沉积以来的直接影响的直接释放到环境中,贡献不同的沉积的沉积现象CsI气体和CsOH气溶胶在表的每个卷进行了综述56,分别。发现CsOH气溶胶沉积是归因于只有三个现象,即重力沉降在地板,墙上布朗扩散和热泳在墙上。至于CsI气体,只有吸附现象影响了沉积在墙上。在这项研究中,释放的气体和气溶胶的熔火之心被认为不存款的地板上以下特别是挥发性裂变产物(38)为了保持保守主义(39]。因此,重力沉降被认为只有在卷除了以下。CsOH气溶胶的扩散电泳和CsI凝结气体并没有导致口供在墙上,因为高温导致的减少因素驱动两种现象如蒸汽和空气的扩散系数和分数(16]。CsOH气溶胶沉积在墙上,热泳是比布朗扩散占主导地位,因为高温导致大温度梯度引起粒子从热泳沉积在墙上40,41),尤其是在以下。小布朗扩散的贡献表明,湍流的影响阻尼过程可以显著减少系统中如果存在很大的温度梯度(42]。同样,CsI气体从物理吸附沉积在墙上也由高温吸附速度的增加(16]。此外,分数的差异CsI气体释放到环境中的三个单位在表中5表明吸附的数量依赖于部分中描述的泄漏的起始时间3.1。图13显示累计CsI的百分比气体沉积由于吸附单元1 - 3修改艺术国防部估计,2。发现吸附可能迅速增加以下高温泄漏到环境中开始之前,当环境温度明显降低。因此,以下表内的吸附量5显著变化。


单位 类型 没有体积。 CsI气体沉积的初始CsI气体(%以下的每个单元)
吸附 剩下的 每个单元的总释放到环境中

1 以下 1 1.30E+ 01 1.77E−1 8.61E+ 00
PCV 2 2.55E−03 6.32E+ 01
RB 4 1.80E−04 1.50E+ 01

2 以下 5 8.47E+ 01 1.35E+ 01 5.44E−06
PCV 6 3.45E−02 1.81E+ 00
RB 8 1.02E−05 5.08 e 03

3 以下 9 6.30E+ 01 5.97E+ 00 7.97E+ 00
PCV 10 6.88E−02 2.18E+ 01
RB 12 3.39E−06 1.19E+ 00


单位 类型 没有体积。 CsOH气溶胶沉积的初始CsOH气溶胶([%以下的每个单元)
GS(一) 双相障碍(b) TP(c) 每个单元的总释放到环境中

1 以下 1 0.00E+ 00 5.77E−1 9.72E+ 01 2.63E−07
PCV 2 8.61E−04 1.30E−02 2.11E+ 00
RB 4 1.59E−04 8.59E−04 1.31 e-01

2 以下 5 0.00E+ 00 7.97E−1 9.56E+ 01 3.76E−06
PCV 6 3.44E−1 5.50E−03 3.28E+ 00
RB 8 6.95E−04 9.57E−06 7.30E−04

3 以下 9 0.00E+ 00 4.92E−1 8.97E+ 01 4.22E−06
PCV 10 2.17E−02 1.46E−02 9.71E+ 00
RB 12 1.95E−04 5.92E−04 8.50E−02

(一)重力沉降在地板上。(b)布朗扩散在墙壁上。(c)热泳在墙壁上。
4.2。案例2:独立的以下的失败和sfp

14显示的比较铯化合物的总累计释放到环境中从2单元1 - 3修改艺术国防部估计,第二种情况,第一种情况。发现总铯化合物2.98版本在87小时E+ 15 Bq。相比第一种情况,发现铯化合物释放的第二例被14倍比第一种情况。这是因为单位的总初始铯- 137 1 - 3在sfp大于以下和释放sfp可以直接去苏格兰皇家银行和没有生活在保护环境。

接下来,贡献不同的沉积的沉积现象CsI气体和CsOH SFP气溶胶和单位1和3的RB和释放到环境中被总结在表78。剩余量的值是相同的表56。发现虽然分数sfp的释放到环境中是小于以下,sfp给更大的释放到环境中仅仅由于较大的最初来源。此外,sfp并不生活在保护。相同的沉积现象引用情况下可以观察到,但在吸附的贡献有显著差异,热泳,重力沉降。吸附和热泳sfp通过远低于以下。尽管sfp很高的温度,从以下的环境是不同的。sfp总是开放和接近环境使周围的温度远低于以下的(43]。低温度降低吸附(16和热泳40,41sfp)。重力沉降也发生在地板上的sfp并不认为存在于以下。它成为占主导地位的现象为sfp气溶胶沉积。


单位 类型 没有体积。 CsI气体沉积(%的初始CsI气体从每个单元的sfp)
吸附 剩下的 每个单元的总释放到环境中

1 SFP 3 1.24E−03 1.82E−03 5.12E+ 01
RB 4 5.37E−04 4.88E+ 01

3 SFP 11 1.56E−03 3.13E+ 00 4.96E+ 01
RB 12 1.17E−04 4.72E+ 01


单位 类型 没有体积。 CsOH气溶胶沉积的初始CsOH气溶胶(%每个单元的sfp)
GS(一) 双相障碍(b) TP(c) 每个单元的总释放到环境中

1 SFP 3 9.93 eE+ 01 6.73E−1 1.09E−07 2.86E−10
RB 4 6.07E−11 3.28E−10 5.00E−08年

3 SFP 11 9.93E+ 01 6.73E−1 1.29E−26 3.35E−29
RB 12 8.33E−30 3.72E−29 5.66E−27

(一)重力沉降在地板上。(b)布朗扩散在墙上。(c)热泳在墙上。

有一个额外的发现从第二种情况可能导致退役的计划。结果表明,大部分沉积在以下是墙壁,虽然大多数的沉积在sfp在地板上。因此,在事故发生后退役,这些高污染地区前应清洗或消除其他部分以减少污染和辐射效应的传播工作者在这一领域(44)。

4.3。案例3:以下和sfp同步失败

15显示了铯化合物的总累计释放到环境中使用修改后的艺术从单位1 - 3模2代码的第三例比较第二例。发现铯化合物的总量在87小时是2.22版本E+ 15 Bq不到第二个病例的25%左右。从图16显示墙上的比率的比较沉积单元内沉积在地板上1 - 3的第二和第三案件,发现的沉积特征两种情况是相似的。因此,不同的原因所描述的释放到环境中不能沉积特征。简单的解释可能是交通之间的铯化合物以下和sfp增加总流系统中铯化合物的量。因此,铯化合物有更多机会存款在PCV墙由于气体吸附。

这项研究展示了集成从以下释放和sfp复合的事故中最可能的条件。释放的铯化合物sfp仍然是主要的贡献和大于释放从以下约一个数量级。这些结果并不令人惊讶的考虑这两个组件的设计。1以下的公投是位于中心的单位和配备安全系统,如抑制池直接连接到以下保留裂变产物,而这些安全特性不为sfp(设计8]。虽然数量的放射性物质被释放到环境中表明,SFP失败将导致更大的影响对人类和环境相比,以下失败,SFP故障的发生概率小于的以下几个订单由于降低反应堆操作期间正常的温度和压力(8,10]。然而,考虑到后果的大小,当事件发生时,得出的结论是,SFP失败在核电站严重事故需要关注仍然是正确的。

最后,这项研究显示,修改艺术国防部2可以评估中铯化合物气体和气溶胶的行为形式和数量和时间的释放到环境中在不同条件下复合的事故。修改艺术国防部2可能导致的后果的预测假设以下和sfp同步失败。发现的三个案例研究显示了整个系统的弱点的NPP与多个单位和当前安全系统的覆盖范围的限制通常不包括sfp的安全的保证。如引言部分中所述,NPP事故影响区域没有活跃的NPP也意味着东盟NPSR必须把更多的精力投入到研究SFP失败,特别是当它发生的同时,以下失败。尽管地震的大小现在可以实时地检测到(45),它仍然是远离准确预测(46]。我们无法确定事故或办法比发生在1 2011年公投将不会再次发生。因此,全面研究核电站严重事故的考虑以下的版本和sfp应该由东盟NPSR为了帮助未来发展的区域战略EPR对NPP事故。EPR应该计划涵盖在反应堆内的不同位置单元故障和事故也同时在多个单位。另一方面,这项工作表明的重要性可能新NPP技术特别是小型模块化反应堆死因特异性),这是减少风险的潜在的SFP事故47]。SMRs”技术被认为是在东盟NPSR要点之一为新的核安全研究担心后果的SMRs形式。这个新的核安全研究帮助支持EPR在东盟的力量通过东盟NPSR将来的合作。

5。结论

本文评估了裂变产物的行为中铯化合物气体和气溶胶的形式在以下的同步失败,sfp,沸水型反应堆的类型与马克我在多个单位使用修改容器设计艺术国防部2展示的能力修改模2提供的放射性释放源项数据跨界大气色散的NPP环境下评估东盟NPSR通过三个案例研究。

在第一种情况下,修改艺术国防部2被用来模拟铯化合物释放从过去以下基于事故1公投。铯化合物的行为基本上依赖于高温影响吸附和热泳效应的化合物。第二个病例被认为是独立发布sfp和以下评估的最大释放在环境中。发现铯化合物的释放的第二种情况是第一个病例14倍。这是由于较大的初始来源和存在一个sfp多层保护系统。第三例考虑sfp之间的放射性物质流和以下。发现释放到环境中下降了25%在生活在总流量的增加加剧了铯化合物沉积的机会在PCV墙由于气体吸附。

本研究有助于理解以下的同时故障的物理特性和sfp,从而支持NPP安全保证和安全退役。从东盟NPSR的角度,研究了评估不同类型的放射性释放从NPP,包括组合来自不同来源的释放。这种能力当结合的能力评估跨界大气色散(48)将支持东盟的发展EPR指南将有助于规划区域响应外部NPP事故中。此外,这项工作的重要性,表示新的NPP技术避免SFP事故等东盟SMRs被认为是未来核安全研究EPR的帮助支持东盟在未来。

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的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

引用

  1. K.-M。围和p . k . n . Yu”越洋运输137 Cs的福岛核事故和影响假设Fukushima-like未来核电站的事件在中国南部,”科学的环境卷,508年,第135 - 128页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  2. 东盟网络核电安全研究东盟联合公报》的建立网络对核电安全的研究核能安全,东盟网络研究,曼谷,泰国,2017年。
  3. r . Chang j . Schaperow t Ghosh et al .,“最先进的反应堆(SOARCA)结果分析报告,“技术。代表,美国核管理委员会,华盛顿特区,2012岁的美国nureg - 1935。视图:谷歌学术搜索
  4. k .哦,S.-y。金、h·琼和j·s·公园,“研究多部件三级PSA理解风险的特点,在多部件上下文中,“核能工程和技术,52卷,不。5,975 - 983年,2020页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  5. 戈尔。杨:“福岛事故:经验教训和未来行动从风险的角度,“核能工程和技术,46卷,不。1,27-38,2014页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  6. 电力技术,Fangchenggang核电站、电力技术,广西,中国,2020年,https://www.power-technology.com/projects/fangchenggang-nuclear-power-plant-guangxi/
  7. 东京电力公司,”评价情况的核心和安全壳的福岛第一核电站1至3单位和检查事故过程中尚未解决的问题,“技术。代表,东京电力公司,东京,日本,2017年,进展报告没有。5。视图:谷歌学术搜索
  8. 国际原子能机构福岛第一核电站事故的技术国际原子能机构,维也纳,奥地利,2015年。
  9. Fauske & Associates用户手册MAAP 5、模块化事故分析程序Fauske & Associates,毛刺脊,IL),美国,2008年。
  10. a·g·CroffORIGEN2计算机代码的用户手册橡树岭国家实验室,橡树岭,TN,美国,1980年。
  11. d . Wang i c . Gauld g . l .尤德et al。”福岛第一核电站的研究单位4乏燃料池,“核技术,卷180,不。2、205 - 215年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  12. Fauske & Associates传输文档MAAP 5代码修改MAAP 5.02Fauske & Associates,毛刺脊,IL),美国,2013年。
  13. p . j . c . r . Blul McMinn, a . Grah”的固有反应分析核乏燃料池”年报的核能卷,124年,第326 - 295页,2019年。视图:谷歌学术搜索
  14. d .墨丘里奥教练、v . m .安徒生和k·c·瓦格纳,“综合等级1级2退役概率风险评估为沸水反应堆,”核能工程和技术,50卷,不。5,627 - 638年,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  15. m . i s . Kim张成泽,s . r .金”整体多部件现场风险评估方法:状态和问题,“核能工程和技术卷,49号2、286 - 294年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  16. m .一,制造a . Hidaka k Muramatsu表示,j .杉本学计算机代码分析放射性核素在严重事故条件下运输和沉积,日本原子能机构,茨城县,日本,1988年。
  17. w . Vechgama、k·席尔瓦和s . Rassame”验证修改艺术国防部2代码通过与气溶胶沉积因素之一FPT3安全壳的铯化合物”核设施的科学和技术卷,2019篇文章ID 4081943, 2019。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  18. w·Vechgama k·席尔瓦,c . Kittasin和s . Rassame”应用程序修改艺术国防部2代码裂变产物行为分析核电站的乏燃料池”《现象学技术会议,仿真和模拟乏燃料池的事故2019年9月,维也纳,奥地利。视图:谷歌学术搜索
  19. w . Vechgama和k·席尔瓦,”一体化的裂变产物释放反应堆压力容器的分析和乏燃料池在修改艺术国防部2日”美国国会国际青年核2020年11月,悉尼,澳大利亚,。视图:谷歌学术搜索
  20. 国际放射防护委员会”,职业摄入放射性核素:第3部分,ICRP出版137年“科技代表、国际放射防护委员会,安大略省,加拿大,2007年年报ICRP 46 (3/4)。视图:谷歌学术搜索
  21. l . e .的“裂变产物和运输行为,”联合ICTP-IAEA 1日在现象学科学新课程的严重事故水冷反应堆(WCRs),的里雅斯特的国际理论物理中心意大利,2018年。
  22. k .本森山y Maruyama中村h, h .中村”Kiche:碘化学动力学的仿真工具在轻水反应堆的安全壳在严重事故条件下,“技术。代表,日本原子能机构、茨城、日本,2011年,2010 - 034年报告编号:JAEA-Data /代码。视图:谷歌学术搜索
  23. 问:刘,j .石川y Maruyama, n .渡边”一个简单的方法估算结构温度和反应堆压力容器内的铯再蒸发——我:基本概念和模型描述为福岛第一核电站,”核科学与技术杂志》上卷,49号5,479 - 485年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  24. 东京电力公司,福岛核事故分析报告日本东京,东京电力公司,2012年。
  25. 东京电力公司,事故进展的详细分析单位1 - 3利用MAAP代码日本东京,东京电力公司,2012年。
  26. 国际研究所核退役,”福岛第一核电站的基本数据,”2013年,https://irid.or.jp/fd/page_id/237/视图:谷歌学术搜索
  27. j . Rempe m . Corradini m .农民et al .,“从法医评估在第一核电站安全的见解。”核材料和能源,10卷,8-34,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  28. p . Povinec、k . Hirose和m .青山福岛核事故:放射性物质对环境的影响爱思唯尔,荷兰阿姆斯特丹,2013年。
  29. 东京电力公司,反应堆核心单位条件的福岛第一核电站1至3日本东京,东京电力公司,2011年。
  30. t .匆忙,f . Payot Manenc et al .,”因素之一FPT3:概述主要结果有关的行为控制裂变产物和结构材料,”核电工程和设计卷,261年,第345 - 333页,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  31. l . Fernandez-Moguel a . Rydl t·林德,b . JackelOECD-NEA基准研究事故的福岛第一核电站(BSAF)项目阶段2保罗谢勒研究所Villigen,瑞士,2017年。
  32. 国家科学学院、工程和医学,福岛核事故的经验教训为提高美国核电站的安全:第二阶段,国家科学院出版社,华盛顿特区美国,2016年。
  33. h .田农g . Katata m .斜纹棉布裤和h . Nagai大气放电和色散的放射性核素在福岛第一核电站事故。第二部分:源项的验证和分析大气色散对地区级的核,“《环境放射性卷,112年,第154 - 141页,2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  34. g . Katata m .斜纹棉布裤,t .小林et al .,“详细的源项估算大气释放的福岛第一核电站事故的耦合模拟的大气扩散模型和一种改进的沉积模式和海洋分散模式,”大气化学和物理15卷,2015。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  35. r . j . m . Konings t威斯康星州,o . Beneš”预测材料发布在一个核反应堆事故,”自然材料,14卷,不。3、247 - 252年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  36. f . z Roki、m . n . Ohnet和b . Simondi-Teisseire“热力学和动力学研究碘和铯交通核事故严重高温质谱仪,”《新欧洲核能2008年9月,斯洛文尼亚Portoroz。视图:谷歌学术搜索
  37. h . y . Chen, w·维兰纽瓦,w•马和s . Bechta“敏感性研究MELCOR nodalization模拟船舶的严重事故进程在沸水反应堆,”核电工程和设计卷。343年,22-37,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  38. 东京电力公司,福岛第一核电站Genshiryoku Hatsudensho 1∼3-goki没有Roshin Jotai倪Tsuite:状态福岛第一核电站的反应堆核心单位1∼3日本东京,东京电力公司,2011年。
  39. h·阿尔布雷特,诉Matschofl和h .野生“裂变释放和激活产品在轻水反应堆核心熔毁,“技术代表、国际原子能机构,维也纳,奥地利,1978年,爱尔兰- mt - 49658。视图:谷歌学术搜索
  40. r·w·l·塔尔博特r . k . Cheng Schefer, d·r·威利斯,“热迁移的粒子在激烈的边界层,”流体力学杂志,卷101,不。4、737 - 758年,1980页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  41. 美国曾Y.-R。许,j。许,“聚合电解质扩散电泳:影响温度、pH值、类型的离子种类和体积浓度,”胶体与界面科学杂志》上卷,459年,第174 - 167页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  42. f . Nieuwstadt”,摩擦速度的计算u∗和温标T∗最小二乘方法,从温度和风速资料”边界层气象学,14卷,不。2、235 - 246年,1978页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  43. a . Barto y . j . Chang k·康普顿et al .,“研究结果beyond-design-basis地震影响美国的乏燃料池马克我沸水反应堆,“技术。代表,美国核管理委员会,华盛顿特区,2014岁的美国nureg - 2161。视图:谷歌学术搜索
  44. 国际原子能机构”,核电站的退役,研究反应堆和其他核燃料循环设施,“技术代表、国际原子能机构,维也纳,奥地利,2018年,没有特定的安全指导。SSG-47。视图:谷歌学术搜索
  45. k . Tamaribuchi”评价日本气象厅统一目录,自动确定震源的”地球、行星和空间,卷70,不。141年,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  46. r·j·盖勒·d·d·杰克逊,y y·卡根,f . Mulargia,“地震无法预测,”科学,卷275,不。5306,1616年,页1997。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  47. r . j . Budnitz h。Rogner, a . Shihab-Eldin“扩大核电技术新国家——SMRs、安全文化的问题,和一种改进的国际安全机制的必要性,”能源政策卷,119年,第544 - 535页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  48. k·席尔瓦,p . Krisanungkura: Khunsrimek, s . Rassame”加强辐射监测系统,准备跨界大气色散的核电站事故,”《亚洲研讨会上的风险评估和管理2019年10月,韩国庆州。视图:谷歌学术搜索

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