核电厂及反应堆的辐射防护.pptVIP

核电厂及反应堆的辐射防护概述自从1954年第一个示范性核电厂问世以来，核电厂已有了很大的发展。目前，发电用的核反应堆有十多种，其中比较成熟的有压水堆、沸水堆、石墨气冷堆、石墨水堆和重水堆。在当今世界的核电厂中，轻水堆（压水堆和沸水堆）核电厂占绝大多数压水堆核电厂简介核电厂是利用原子核裂变过程中释放的核能来发电的。对于不同类型的核反应堆，相应的核电厂的系统和设备有较大的差别。压水堆核电厂主要由核反应堆、一回路系统、二回路系统及其他辅助系统所组成。核反应堆是核电厂动力装置的重要设备。同时由于反应堆内维持着链式裂变反应，因此它又是一个辐射源。压水堆核电厂简介一回路系统由核反应堆、主循环泵、稳压器、蒸汽发生器和相应的管道、阀门及其他辅助设备组成。高温高压的冷却水由主循环泵唧送至反应堆，吸收核燃料裂变放出的热能后，流进蒸汽发生器，通过蒸汽发生器再将热量传递给在管外流动的二回路给水，使它变成蒸汽。此后，再由主循环泵将冷却剂重新唧送至反应堆内，如此循环构成一个密闭的循环回路压水堆核电厂简介一回路系统的设备集中布置在一个立式圆柱状半球形顶盖或球形的建筑物内，这个建筑物通常称为反应堆安全壳。安全壳为内径约30米、高约60米的混凝土大型建筑物，它的作用是将一回路系统中带放射性物质的主要设备包容起来，以防止放射性物质向外扩散，即使核电厂发生最严重的事故，放射性物质仍能全部安全地封闭在安全壳内，不致影响周围的环境压水堆核电厂简介二回路系统是将蒸汽的热能转化为电能的装置。它由汽水分离器、汽轮机、冷凝器、凝结水泵、给水泵等设备组成。二回路给水吸收了一回路的热量后成为蒸汽，然后进入汽轮机做功，带动发电机发电。压水堆核电厂简介核反应堆是强放射源，流经反应堆的冷却剂带有一定的放射性，特别是在燃料元件破损的情况下，一回路的放射性水平很高。因此从反应堆流出来的冷却剂一般不宜直接送入汽轮机。所以压水堆核电厂比普通电站多一套动力回路。核电厂二回路的厂房与普通火电站的汽轮发电机组厂房相似压水堆核电厂简介核电厂除上述两个回路系统外，还有化容控制系统、堆安全系统、燃料操作系统、废物处理系统和其他系统核电厂工作人员的剂量限值关于一般工作人员受照的基本限值，国家的规定（GB18871-2002）,全身均匀照射每年为0.02Sv。实际上核电厂工作人员所受照射远低于此限值。根据调查，近十几年各国核电厂工作人员的平均年剂量当量为4.1mSv。正常运行条件下居民的剂量限值关于广大居民受照的基本限值，国家规定为1mSv，只为天然辐射的二分之一。不过各国环保部门提出的管理限值和核工业管理部门提出的设计目标值比这一数值还要严格我国有关标准规定，在正常运行情况下，每座核电厂向环境释放的放射性物质对公众中任何人造成的年有效剂量当量应小于0.25mSv/a事故情况下公众的剂量限值从原则上讲，不允许出现任何导致居民遭受大量照射的事故，因而国际放射防护委员会和我国没有对此作出规定。但为了厂址评价、制定设计基准事故或应急事故时参考，不少国家都规定了事故情况下公众的剂量限值核电厂的辐射源原子核反应堆是核电厂产生核能的装置，因此，它既是一个发热源，又是一个放射性水平较高的辐射源。反应堆发出的辐射分为初级辐射和次级辐射。可裂变核素（U、Pu）在裂变时及裂变后的产物放出的辐射为初级辐射；初级辐射与物质相互作用所引起的辐射称为次级辐射。中子和γ射线是穿透本领最强的两种射线，这儿只讨论与核电厂屏蔽防护有关的中子和γ射线源压水堆核电厂的辐射源堆本体冷却剂系统乏燃料的贮存与运输废物处理系统堆本体正常运行时停堆时事故时

正常运行时反应堆正常运行时，主要的中子源是裂变中子，主要的γ辐射源是核裂变时瞬发γ射线和裂变产物放出的缓发γ射线。中子源γ辐射源中子源-瞬发裂变中子U一次裂变平均大约放出2.5个裂变中子，携带的能量大约为5MeV。对于一个900MW的压水堆，其瞬发裂变中子的强度约为4×1020MeV/s或2.0×1020n/s，单位体积内的强度约为1.3×1013MeV/(s·cm3)或6.5×1012n/(s·cm3)。瞬发裂变中子的能量范围从1eV一直到18MeV，但超过10MeV的中子所携带的能量不到总能量的1％，所以一般认为中子能量的上限为14MeV。在0.025eV～17MeV间中子能谱分布可用下式表述N（E）＝0.484Shexp（－E）中子源-其他中子源包括缓发中子、活化产物中子和光致中子缓发中子是裂变产物衰变时放出的中子