[发明专利]一种安全壳气溶胶喷淋和自然沉降的减弱系数估算方法

说明书

本发明提供一种安全壳气溶胶喷淋和自然沉降的减弱系数估算方法，包括：从源项开始释放起，将事故划分为多个时间段，记为时间步序列(K1，K2，……，Ki，……，Kn)；将连续释放到安全壳的放射性核素在对应时间段ki内释放的量记为释放源项序列(S1，S2,……，Si，……，Sn)；将Si在Ki释放步内的喷淋状态记为沉降序列Spi，所述沉降序列Spi中包括自然沉降和喷淋沉降；分别计算Si在Ki内自然沉降减弱因子Rsubgt;this_nature/subgt;；分别计算Si在Ki内喷淋减弱因子Redsubgt;this_spray/subgt;；将Si在Ki内每个喷淋状态计算得到的减弱因子的乘积记为安全壳历史累积减弱因子PreRedsubgt;tot/subgt;。本发明提供的一种安全壳气溶胶喷淋和自然沉降的减弱系数估算方法，能可直接用于不同沉降历史下喷淋和自然沉降减弱因子估算。

技术领域

本发明属于核辐射安全技术领域，具体涉及一种安全壳气溶胶喷淋和自然沉降的减弱系数估算方法。

背景技术

安全壳喷淋系统是核电站重要专设安全设施，在事故发生时通过向安全壳喷淋水溶液，达到降低安全壳压力、温度，吸收空气放射性气溶胶以降低安全壳空气中气载放射性核素浓度。

安全壳喷淋去除系数λ的定义为：

去除系数与放射性核素的物理化学性质有关。在严重事故中，所有非惰性气体都将会形成颗粒物或气溶胶。喷淋初期的去除效率是非常有效的。参阅图1，NUREG/CR-4722给出了典型喷淋减弱曲线。NUREG-1940根据图1拟合了喷淋减弱的分段函数。

喷淋减弱因子分段函数：

核素滞留内层安全壳期间，自然沉降减弱分段函数：

此外还规定安全壳喷淋减弱因子RF≥0.03，喷淋和自然沉降总的减弱因子不小于0.001。

NUREG/CR-7220、NUREG/CR-7220、NUREG/CR-5966和IAEA-TECDOC-1127使用喷淋通量Q(m³H₂O/m²·s)和喷淋高度H(m)估算气溶胶喷淋系数，

其中，λ：气溶胶去除系数，h^-1；α：未喷淋体积与喷淋体积的比值，其他参数见表1。

表1其他参数

以上表达式针对的是烟团释放。对于连续释放需要修正以上公式，并建立相应算法。

对于自然沉降，NUREG/CR7220给出了Henry关系式。

Henry给出的气溶胶自然沉降减弱系数关系式如下：

其中，h_ref：5.0m，参考高度；h：实际高度，m；ρ_P：颗粒物密度，kg/m³；ρ_Pref：参考实验密度，2270kg/m³；ρ_A：空气中气溶胶的密度，kg kg/m³。

根据最佳的拟合数据得到的系数如下：

ρ_A≥6.0E-05kg/m³时，C₁＝0.0220，K＝0.60

ρ_A＜6.0E-05kg/m³时，C₁＝0.0016，K＝0.33