[发明专利]一种反应堆退役三维辐射场仿真方法及系统

权利要求书

1.一种反应堆退役三维辐射场仿真方法，其特征在于所述方法包括：

步骤 1：利用源项计算方法结合实际源项调查数据，形成各放射性设备准确的源项；

步骤 2：基于各放射性设备的尺寸、位置、材质、源项建立后台数据库；

步骤3：依据考虑屏蔽效果的点核积分辐射水平计算方法，建立各放射性设备辐射水平计算的数学模型；

步骤4：将数学模型计算的所有放射性设备辐射水平，利用多线程的编程方法，编制退役环境下的空间辐射场，并将空间辐射水平所形成的辐射场自动写入后台数据库；

步骤5：基于退役过程中放射性设备的动态拆除，将已拆除设备的屏蔽效果与辐射水平从后台数据库中去除；

步骤6：基于数据库中所有网格点的辐射水平，利用图形算法将空间辐射水平实现动态可视化；

源项计算分析的流程具体包括：

（1）活化部件源项计算流程：

1）确定燃料组件中芯体的初始铀装量和燃料富集度；

2）确定堆芯布置、燃料组件的材料成分、密度、结构以及可燃毒物管、控制棒、中子源的材料成分、密度、结构参数，利用蒙特卡洛程序对堆芯建模；

3）确定堆内构件、压力容器组件、控制棒驱动机构、支撑与一次屏蔽构件、物理测量孔道的结构尺寸、材料成分、密度参数，利用蒙特卡洛程序在堆芯模型的基础上，建立中子活化部件模型；

4）运行蒙特卡洛程序，计算得到各个中子活化部件的中子注量率；

5）以中子注量率作为输入参数，结合功率运行史和各中子活化部件的材料成分，利用ORIGEN2程序计算得到各活化部件源项，并通过切割刮拭取样能谱测量方法对活化部件源项进行验证；

（2）表面污染部件源项计算流程：

1）对外表面污染，通过对有代表性的表面进行取样测量，以点代面对外表面污染源项进行计算；

2）对内表面污染，根据污染部件表面辐射水平反推内表面污染源项，具体过程如下：

Ⅰ、确定各个污染部件的形状和尺寸参数，建立不同标准源计算模型；

Ⅱ、拟定表面污染部件辐射水平测量位置，测量各部件指定位置的表面辐射水平；

Ⅲ、将各污染部件表面辐射水平带入不同标准源计算模型，反推各表面污染部件源项。

2.根据权利要求1所述的反应堆退役三维辐射场仿真方法，其特征在于所述步骤1具体包括：

利用蒙特卡洛程序计算中子活化部件在满功率下的中子注量率，采用ORIGEN2程序计算活化部件的源项；污染部件的内外表面污染分别通过实测数据以及建立不同模型，应用点核积分程序计算污染部件的源项。

3.根据权利要求1所述的反应堆退役三维辐射场仿真方法，其特征在于，应用点核积分算法将各个源项设备根据复杂的自身形状简化为点源或柱状源或线状源或盘状源，并考虑设备的自吸收，建立每种标准源的辐射水平计算的数学模型。

4.根据权利要求1所述的反应堆退役三维辐射场仿真方法，其特征在于，对反应堆内的放射性设备模型均设置10个属性，分别为设备ID，形状，尺寸，壳厚，中心点坐标，方向矢量，材料牌号，材料密度，源项，其它，并建立后台数据库。

5.根据权利要求1所述的反应堆退役三维辐射场仿真方法，其特征在于，点核积分算法考虑设备的自吸收、周围屏蔽设备的屏蔽减弱，计算得到空间任意区域的辐射水平；各个源项设备根据自身形状采取不同的离散公式对源项进行等值离散，建立等活度源点与计算点之间的空间直线方程，判断直线与周围设备表面方程是否相交来判断是否考虑该设备的屏蔽；若相交，则求得两交点距离作为屏蔽厚度；联立直线方程与自身设备表面方程来求得自身设备的屏蔽厚度。