“華龍一號”安全殼內氣溶膠重力沉降特性研究

陶 俊，咸春宇，陳 軍，馬茲容

(華龍國際核電技術有限公司，北京 100036)

在壓水堆核電廠一回路壓力邊界失效的事故工況下，如果燃料棒發(fā)生破損或熔化，大量放射性物質進入安全殼，這些放射性物質在安全殼內的存在形態(tài)主要有惰性氣體、單質和氣溶膠三種形態(tài)。其中，氣溶膠占安全殼內所有放射性物質的絕大部分[1,2]，氣溶膠的釋放、遷移和去除對安全殼內環(huán)境條件、廠外放射性后果及主控室可居留性等具有重要影響。

氣溶膠在安全殼內的遷移和去除機理主要包括能動的噴淋去除和重力沉降、熱泳和擴散泳等自然去除[2,3]。在安全殼噴淋系統失效的事故工況下，安全殼內的放射性氣溶膠只能依靠自然機理去除。熱泳主要是由于安全殼大氣空間存在溫度差，氣溶膠在溫度梯度的作用下從高溫區(qū)域向低溫區(qū)域遷移。擴散泳主要是由于氣溶膠在安全殼大氣空間分布不均勻，氣溶膠在濃度差的作用下從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域遷移。在自然去除機理的作用下，放射性氣溶膠將沉積在安全殼結構件表面，達到自然去除放射性氣溶膠的效果。

對于類似AP1000核電廠具有鋼安全殼且配備非能動安全殼冷卻系統的設計，熱泳和擴散泳現象明顯，與重力沉降對氣溶膠的去除效果相當。“華龍一號”核電廠的安全殼為混凝土結構，混凝土結構本身的吸熱有限，安全殼大氣不會形成明顯的熱泳和擴散泳驅動力。因此，重力沉降為“華龍一號”安全殼內放射性氣溶膠自然去除的主要機理?！?br>