铅基反应堆中钋-210的行为初步分析研究

【摘要】液态铅铋合金(leadbismutheutectic,LBE)以其优良的中子学、热工水力学和安全特性,被众多加速器驱动系统(ADS)和第四代铅基反应堆(LFR)选作主冷却剂。然而,它却可能带来了一个不可忽视的问题,即放射性钋问题。210po是一种毒性极高的核素,它是由铅铋冷却剂中209Bi受中子辐照后生成210Bi,及随后的p-衰变生成的。210po是一个纯α放射体,半衰期为138.4天,其衰变释放的α粒子能量高达5.3MeV，而且210po具有很强的挥发性。因此,在反应堆正常维修或换料时,如果设计或操作不当,它可能会给工作人员的健康带来危害。本文针对210po在铅基反应堆各个系统中的行为进行了初步分析研究,并对210Po导致的工作人员的潜在危害进行了评估。本文利用大型中子学计算分析系统VisualBUS开展了210po在铅铋冷却剂中的累积过程分析,并参考了210po在液态铅铋中的挥发特性经验数据,对210po由铅铋冷却剂向覆盖气体系统的迁移进行了研究。然后,评估了在正常工况和事故工况下,210po向堆外(堆顶包容小室和反应堆厂房)释放过程中可能会对工作人员造成的影响。最后,对影响210po在反应堆系统内迁移的主要因素,如净化提取、覆盖气体中杂质含量、覆盖气体泄漏率以及通风率等,进行了敏感性分析,并对相关系统的设计提出了参考意见。初步分析结果表明,绝大部分210po被滞留在铅铋冷却剂中,只有约10-11份额的210po迁移进入覆盖气体中；正常工况下,在假设的覆盖气体泄漏率条件下,释放进入堆顶包容小室及反应堆厂房的210po放射性水平对工作人员的危害均低于规定的限值,不会对工作人员造成危害的；即使在事故工况(覆盖气体密封失效事故和冷却剂大量溢出事故)下,210po的放射性水平也是处于可控制范围内,只要尽可能减少工作人员的疏散时间,就不会给工作人员带来严重的影响。在敏感性分析研究中发现,铅铋冷却剂中钋的净化提取可以使得堆内累积的210po大大降低,进而会降低堆外210po的放射性水平。
【作者】毛兰方；
【导师】曾勤；刘超；
【作者基本信息】中国科学技术大学，核能科学与工程，2014，硕士
【关键词】铅基反应堆；钋-210；行为分析；危害评估；VisualBUS；

【参考文献】
[1]陶华.基于UG的零件数控加工技术研究[D].西南交通大学,机械电子工程,2013,硕士.
[2]赵敏丽.不同绿洲天然胡杨林种群结构与空间格局研究[D].西北师范大学,自然地理学,2013,硕士.
[3]陈中,杜文娟,王海风,唐国庆.电压稳定后紧急控制多代理系统框架[J].电力系统自动化,2006,12:33-37.
[4]赵春晖.光合细菌和重组大肠杆菌生物合成5-氨基乙酰丙酸的研究[D].浙江大学,生物化学工程,2004,硕士.
[5]吴晓晖.无人值守变电站设备管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[6]白哈斯.论内蒙古版画的民族性、地域性[D].内蒙古大学,美术学,2013,硕士.
[7]钮薇.健身气功·八段锦对普通高校大学生体能的影响[D].辽宁师范大学,体育教育训练,2011,硕士.
[8]王瑞雨.SiC粉体表面改性工艺研究[D].烟台大学,化学工程,2014,硕士.
[9]肖佳.网络舆情视角下公共危机处置机制研究[D].江西财经大学,行政管理,2013,硕士.
[10]郭满.基于改进FDA和RBF神经网络的人脸识别研究[D].郑州大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[11]何余海.笔记本销售系统设计与实现[D].南昌大学,计算机技术（专业学位）,2012,硕士.
[12]张晶晶.傀儡湖鱼类群落及生态系统结构分析[D].安徽农业大学,水生生物学,2012,硕士.
[13]马文云.香港高等教育卓越工程研究[D].吉林大学,高等教育学,2014,硕士.
[14]高雪亮.内容、形式、色彩[D].新疆师范大学,艺术（专业学位）,2013,硕士.
[15]朱维维.溶瘤病毒ZD55-TRAIL对多发性骨髓瘤细胞株的杀伤及联合作用机制的研究[D].浙江大学,内科学,2014,硕士.
[16]张国灿.税源专业化管理模式下税收执法风险管理研究[D].云南财经大学,公共管理,2014,硕士.
[17]李志毅.基于神经网络的财务困境判别模型及其实证研究[D].湖南大学,管理科学与工程,2003,硕士.
[18]闻龙.我国寿险需求影响因素地区差异化研究[D].苏州大学,金融学,2014,硕士.
[19]刁伟.河北跳水运动员专项核心区力量训练方案的研究[D].河北师范大学,运动训练,2013,硕士.
[20]姚长利,黄卫宁,张聿文,张锡林.直接阻尼法低纬度磁异常化极技术[J].石油地球物理勘探,2004,05:600-606+498-499+628.
[21]于洋洋.高中文言文教学“问题”研究[D].东北师范大学,课程与教学论,2012,硕士.
[22]周妍.高速铁路列车运行图与车站径路计划协同编制理论与方法研究[D].北京交通大学,2013.
[23]姚瑾.三维建筑模型日照阴影提取算法的研究与实现[D].西北大学,地图学与地理信息系统,2013,硕士.
[24]姜杰.煤矿跨期生产规模的优化研究[D].西安科技大学,工业工程,2014,硕士.
[25]李丽萍.我国证券公司营销战略研究[D].湖南大学,金融学,2003,硕士.
[26]李军.540例口腔癌及口咽癌的临床病例分析[D].福建医科大学,口腔颌面外科学,2014,硕士.
[27]付秋宁.非言语行为对小学英语课堂影响的实证研究[D].西北大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[28]黄俊峰.影响中国会计10大IT技术评选揭晓[N].中国证券报,2003/03/03014.
[29]漆振羽.约翰·威廉姆斯电影音乐初探[D].西南大学,电影学,2014,硕士.
[30]赵西娜.基于图像处理技术的原棉疵点及杂质特征识别的研究[D].武汉纺织大学,纺织材料与纺织品设计,2014,硕士.
[31]刘丽.聚类算法研究与应用[D].江南大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[32]朱晔.面向数字认证的组合密钥CPK算法研究[D].西安科技大学,计算机技术,2014,硕士.
[33]郑娅.我国城镇住房二级市场研究[D].华中农业大学,土地资源管理,2001,硕士.
[34]袁丽.双渠道环境下消费者跨渠道搭便车问题的探索性研究[D].浙江工业大学,管理科学与工程,2012,硕士.
[35]王辉.二氧化碳气腹及头低位对老年患者脑氧供需平衡和能量代谢的影响[D].南方医科大学,麻醉学,2012,硕士.
[36]李艳凤.多视角乳腺X线图像的乳腺癌检测与分类方法研究[D].北京交通大学,2015.
[37]冷霞.中国燃料油期货市场价格发现功能研究[D].浙江大学,金融学,2013,硕士.
[38]沈杰.eIF3a和p27/Kip1表达变异对非小细胞肺癌化疗预后的影响及eIF3a抑制剂的筛选[D].中南大学,临床药理学,2014,博士.
[39]陈立宏,陈祖煜,刘金梅.土体抗剪强度指标的概率分布类型研究[J].岩土力学,2005,01:37-40+45.
[40]刘春艳.基于关系数据库性能优化策略的研究与实现[D].西安电子科技大学,计算机软件与理论,2012,硕士.
[41]吴信才,刘少雄.基于邻接关系的空间数据挖掘[J].计算机工程,2002,07:89-91.
[42]卢正阳.校园数据处理中心管理系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[43]吴爱珍.HTML表格数据抽取与集成[D].武汉大学,2004.
[44]刘琨.我国城镇保障性住房建设的财税政策研究[D].山东财经大学,财政学,2012,硕士.
[45]李娟.发芽糙米蒸煮性能改善研究[D].中南林业科技大学,林业工程,2012,硕士.
[46]张晶晶.东荣二矿综掘面粉尘运移规律及高压喷雾降尘技术研究[D].辽宁工程技术大学,安全技术及工程,2012,硕士.
[47]张景芝.64排SCT技术在术前评估胃窦癌周围浸润中的应用研究[D].河南科技大学,医学影像学与核医学,2013,硕士.
[48]彭伟.基于DVM的可视化并行程序开发平台设计[D].西北工业大学,通信与信息系统,2004,硕士.
[49]计伟.A现代化集装箱码头设备管理系统流程改进研究[D].山东大学,工业工程（专业学位）,2012,硕士.
[50]杨智仁,彭德全.复杂陡构造的偏移与正演[J].石油地球物理勘探,1982,03:25-34.