壓水堆核電廠正常運行裂變產物源項框架研究

謝晉

摘 要 社會經濟發展的同時，壓水堆核電廠的成立數量不斷增多、規模不斷擴大，極大地促進了社會進步和國家發展。壓水堆核電廠常規運行裂變產物源項存在計算問題，適用計算框架的有效提出，能夠優化計算流程，提高計算結果準確率。本文在對裂變產物源項進行內涵介紹的基礎上，分析了壓水堆核電廠裂變產物源項計算框架。

關鍵詞 核電廠 裂變產物源項 研究分析

中圖分類號：TM61 文獻標識：A 文章編號：1674-1145（2017）03-000-01

現如今，壓水堆核電廠在信息技術不斷提高的影響下，堆形發展越來越多樣、堆形設計越來越完善。但是，源項在實際計算中仍存在一定問題，嚴重阻礙核電廠的有序發展。以源項的基本應用為出發點，構建適用性強的源項計算框架是十分必要的。

一、裂變產物源項的基本內涵

（一）基本定義

核電廠常規運行源項由兩方面構成，分別是控制流出物、檢測環境的放廢管理源項和有效管理輻射的輻射防護設計源項。其中，前者按照分類標準的不同，又可再次進行源項細分，根據核素類別：氚源項、裂變產物源項等；根據計算流程：固體廢物源項、堆芯積存量等

（二）主要類型

壓水堆核電廠堆型主要有四種，分別為CPR1000（M310）、AP1000、EPR、VVER。CPR1000源項產于法國，在當時符合一定的設計標準，并能及時滿足應用要求，它能供應保守和現實兩種源項，在后續源項評價中發現，該源項存在一定的計算問題，造成設計和應用的嚴重脫節。AP1000堆形產于美國，它主要提供設計基準源項和現實源項，排放源項僅一套。該堆形核電廠在實際選址期、設計期、裝料期均應用該排放源項，以此進行環境分析和核電廠容量論證。隨著科技的不斷完善，該核電廠的運行弊端逐漸顯現。EPR堆形在AP1000堆形的基礎上增加了技術規格書源項，它能提供預期及最大排放源項，該源項仍處于審評階段。VVER產于俄羅斯，目前實際應用不多，僅限本國，少部分分布于中國，伊朗等。

二、壓水堆核電廠裂變產物源項計算框架分析

從上述分析中可知，以上堆型源項無論是在設計中，還是運行應用中，均存在不合理性，影響計算流程和計算結果。因此，本文提出了相對適用的計算框架，具體如下：

（一）標準要求

核電廠中不同類型源項均有特定的設計標準和參考依據，但是，這并不代表所有的標準和依據均具有良好的適用性。現如今，放廢管理源項計算體系不夠健全，并且已有的計算標準也不夠完善，導致源項計算中存在的問題遲遲得不到解決。與此同時，由于我國核電堆型豐富，不同堆型源項的計算方式存在差異性，這在一定程度上增加了標準管理復雜度。現階段，我國相關部門正對此制定相對規范的審查標準，從而能夠促進源項設計的規范性以及審評的合理性。

（二）運行數據

源項研究以核電廠一回路活度濃度的運行數據為基礎，并且一回路活度濃度時源項計算的基本條件。選取部分核電廠的運行數據為本文探究提供支持，在運行數據比較中能夠看出，法國在早期階段一回路當量較高，隨著核電廠發展速度的加快、設計水平的提高，一回路當量明顯下降。考慮風險這一客觀因素，設計源項和現實源項的假設應分別持保守和現實發展狀態。從核電廠運行數據中可知，以技術規格書為標準，當一回路當量的平均數值大于2.1GBq/t時，應在60天內停堆，當前組合假設11.5GBq/t不是十分合理。堆型設計不會對燃料元件損壞產生直接影響，但是燃料自身設計和外包裝材料會對其產生較大影響，所以，AP1000等堆型能夠以M310一回路源項的基本假設為借鑒。

（三）源項計算框架

適用性較強的壓水堆核電廠裂變產物源項計算框架，需要以研究工作為基礎、以源項應用目標為引導，同時，應用理論計算和運行數據相結合的技術路線，從而實現計算框架構建。技術規格書的相關規定對事故和常規運行進行了明確區分，它促進基本假設問題有效解決，它在輻射防護中發揮著重要作用；設計、運行以及現實等排放源項在計算框架中被正式明確，這有利于促進壓水堆核電廠準確選址，有利于全面評估核電廠的運行影響，同時，有利于制定科學、合理的環境檢測方案。除此之外，該框架具有源項適用性，并且在重水堆裂變產物源項中同樣具有計算參考價值。

三、結語

綜上所述，我國國內壓水堆核電廠要注重運行數據的記錄和積累，以便為源項計算提供有效依據，提高計算結果的準確性。與此同時，相關專家學者還要繼續研究源項框架計算方法，為我國核電廠的可持續運行提供有力保障，促進我國核電廠事業健康、有序運行，推動核電廠邁向新的發展臺階。

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