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《中国原子能科学研究院》 2005年
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中国实验快堆放射性钠火风险分析

杨健  
【摘要】:中国实验快堆(CEFR)是我国第一座钠冷池式快中子反应堆,对CEFR的研究发现,一回路外的钠净化管道或阀门破裂会导致钠火事故发生,在CEFR所有的设计基准事故中,该钠火事故可能带来放射性物质的最大厂外释放。本论文将采用概率安全评价(PSA)技术分析这一事故的放射性风险,并提出降低风险的建议。 作为钠冷快堆的中国实验快堆与压水堆不同,由于冷却回路工作在常压状态,各类事故都不会导致厂房内过大的压力,因此没有采用压水堆通常的安全壳设计,而是采用了分区隔离的原则,由各密闭设备间和带过滤功能的通风系统组成与外界环境的最后一道物理屏障,国际上也称之为包容壳设计。为了得到一回路净化钠火的放射性风险,论文分析了包含报警监测系统、控制系统、动作执行系统、电力和其他支持系统的“广义通风系统”可靠性,并且考虑了运行和维护人员对事故发展的影响,最终得出了该事故的厂内、外放射性风险。论文选择了位于309/1设备间的一回路净化钠火灾事故进行放射性风险分析,首先考虑钠泄漏及钠火发生后相关系统的响应特性,建立了事件树-故障树模型,确立了44个事故分支(事故序列):接着应用钠火分析程序计算了各事故序列的钠气溶胶排放量以及309/1房间的温度、压力状况;最后采用高架点源气溶胶扩散程序计算了烟囱周围3公里内的剂量分布。 分析结果:事故厂外风险为1.54×10~(-11)mSv/year,风险上限为5×10~(-10)mSv/year。厂内泄漏风险为3.28×10~(-7)Ci/year,上限为2×10~(-6)Ci/year。就这一事故而言,反应堆厂房正常排风系统的不可用度为7.7×10~(-8)/demand,反应堆厂房事故排烟系统的不可用度为1.1×10~(-3)/demand。通过重要度分析发现导致通风系统不可靠的主要因素包括操作员的疏忽、停堆维修工况、防火阀熔断器共因关失效以及各类设备的失电共因。 论文以一回路净化钠泄漏为初因,建立PSA模型,结合相关物理计算程序获得了这一钠火事故的放射性风险。论文首次完成了中国实验快堆钠火事故的二级概率安全评价工作,为将来中国实验快堆进行完整的二级概率安全评价起到了示范作用。
【学位授予单位】:中国原子能科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TL43

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【引证文献】
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【共引文献】
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