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對反應堆壓力容器在嚴重事故期間外部冷卻的分析 -個人劑量報警儀|個人劑量儀|中子測量儀|表面污染儀|輻射報警儀|輻射檢測儀-上海仁日輻射防護設備有限公司

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技術文章

對反應堆壓力容器在嚴重事故期間外部冷卻的分析

2005/10/5 15:25:00

    韓國原子能研究所利用RELAP5/MOD3計算機程序，分析了在嚴重事故期間利用自然循環(huán)對反應堆壓力容器進行外部冷卻的總體性能，以調查高功率反應堆壓力容器內(nèi)部貯留策略的可行性。分析結果表明，兩相流不穩(wěn)定現(xiàn)象（包括自然循環(huán)振動和密度波振動），影響反應堆壓力容器壁的局部熱裕量。在基本條件下，反應堆壓力容器的熱負載簡化為600  kW/m2的均勻熱流量負載。對入口K因子、非均勻熱流量分布、入口流量面積和水池水的欠熱度等效應進行了敏感度研究，以評估局部熱裕量。另外，分析結果還表明，自然循環(huán)冷卻對于此水平下的熱流量是不重要的。對于兩項流自然循環(huán)進行系統(tǒng)水平上的分析（包括對設計參數(shù)的敏感度研究）是必要的，以確保成功執(zhí)行外部冷卻。  
      
      針對先進輕水堆（ALWR）（例如AP600）嚴重事故的事故管理策略之一是熔融燃料在壓力容器內(nèi)部貯留（IVR）。IVR策略非常吸引人，因為它將嚴重事故的后果限制在反應堆壓力容器內(nèi)，而且大大減少放射性泄漏。作為IVR策略的一種手段，堆腔被冷水淹沒，然后由被動自然循環(huán)或強迫冷卻在堆腔內(nèi)冷卻反應堆壓力容器。被動自然循環(huán)更理想，因為它不要求有額外的專設安全設施，也不需要操縱員采取行動。  
      
      為了使擬議中的策略能夠成功，應利用反應堆壓力容器的外部冷卻有效地排出熔融燃料產(chǎn)生的衰變熱。決定是否成功的主要因素是向下反應堆壁上臨界熱通量（CHF）的局部熱裕量和反應堆壓力容器外整個系統(tǒng)沿流量通道的行為。發(fā)現(xiàn)CHF在底部最低，并隨傾斜角度增加。因此有必要評估局部CHF和熔融燃料池的熱負載之間的熱裕量。通過評估熔融燃料池的自然對流得出結論，AP600的底部有足夠的熱裕量。相對CHF，熱裕量在較高傾斜角度、在氧化層和金屬層邊界附近的區(qū)域很低。這些研究成果表明IVR策略對AP600是可行的。
                                      

   摘自 【美國《核技術》2002年4月刊】

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