pH值对反应堆活化腐蚀产物源项影响研究

活化腐蚀产物是压水堆一回路重要的放射性源项,对于反应堆的屏蔽设计、人员防护和事故安全有重要影响。pH值作为压水堆冷却剂的关键参数,在材料腐蚀和腐蚀产物溶解、沉淀过程中扮演着重要角色。通过协调冷却剂中硼-锂浓度来调节pH值,可控制压水堆冷却剂中腐蚀产物溶解度和材料腐蚀速率等参数,从而达到控制活化腐蚀产物源项的目的。为从模拟的角度系统研究pH值对放射性源项的影响,本文计算了不同pH值条件下的腐蚀产物溶解度以及材料腐蚀速率,并将其代入自主研发的活化腐蚀产物源项分析程序CATE中,计算不同pH值条件下压水堆一回路各区域的放射性活度。结果表明:pH=5.6~7.4范围内,随着pH值的增大,腐蚀产物溶解度和材料腐蚀速率均持续减小;将pH值控制在7.2~7.4,对减少反应堆一回路活化腐蚀产物、降低堆内放射性活度的效果最佳。

活化计算中核素径迹追踪贡献统计

核素径迹贡献研究对于反应堆物理和源项分析十分重要,有助于了解在实际工程应用中核素的转化途径及各路径的贡献百分比以辨识重要核素或核反应。通常而言,材料受中子辐照后,会导致核素的活化,因此核素径迹贡献统计研究与活化计算密切相关。线性子链方法可以将复杂的反应网络拆解成独立的线性链进行解析计算,在计算核素存量的同时可以选择对反应链进行保留,因此在本文中选用线性子链方法研究活化计算中核素径迹贡献统计问题。首先,采用回溯法搜索线性子链,随后对指定核素进行径迹追踪并给出每条产生该核素路径的贡献百分比,最后在自主化活化程序ABURN的框架内开发了核素径迹贡献统计计算模块,并对一系列基准题进行了测试验证。将ABURN的核素径迹贡献统计计算结果与欧洲活化程序FISPACT的计算结果进行比较,对于核素产生的路径,两者完全一致,对于各路径的贡献百分比,两者也基本一致。两者符合较好,说明了所使用的径迹贡献统计研究方法和程序的准确性,程序已具备径迹追踪与贡献统计功能。