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国家标准计划《压水堆核电厂主回路系统源项分析及控制准则》由 TC58(全国核能标准化技术委员会)归口,TC58SC2(全国核能标准化技术委员会辐射防护分会)执行 ,主管部门为国家标准委

主要起草单位 上海核工程研究设计院股份有限公司中国核电工程有限公司中广核工程有限公司中国核动力研究设计院中广核研究院有限公司

目录

基础信息

计划号
20242343-T-469
制修订
制定
项目周期
12个月
下达日期
2024-07-25
申报日期
2023-12-14
公示开始日期
2024-05-20
公示截止日期
2024-06-19
标准类别
安全
国际标准分类号
13.280
13 环保、保健和安全
13.280 辐射防护
归口单位
全国核能标准化技术委员会
执行单位
全国核能标准化技术委员会辐射防护分会
主管部门
国家标准委

起草单位

目的意义

1)背景 核电厂在运行过程中伴随着放射性核素的产生,这些核素来源于堆芯燃料和材料的裂变和活化,经各机制迁移进入反应堆主回路系统中,并由此进入到辅助系统和二回路系统,经废物处理系统处理后可能释放到环境中。

通常用源项这一术语来客观描述放射性物质的种类、数量和辐射特性。

在工程应用中,源项可以按照核电厂建设阶段、运行状态、源项用途、假设保守性、系统设备、产生机理和核素种类等不同的角度进行分类。

2)辐射源项分析和控制的目的 对核电厂进行源项分析和控制的目的是为了保障核电厂工作人员和公众等免受过量的照射,保护工作人员和公众。

核安全法第十八条规定,核设施营运单位应当严格控制辐射照射,确保有关人员免受超过国家规定剂量限值的辐射照射,确保辐射照射保持在合理、可行和尽量低的水平。

HAF102《核动力厂设计安全规定》、国家标准GB18871-2002《电离辐射防护及辐射源安全基本标准》和GB6249-2011《核动力厂环境辐射防护规定》等均对此有所规定。

本标准是对这些要求的具体展开,有利于全行业更好的执行核安全法、HAF和强制性国家标准的规定。

3)辐射源项分析的用途及特点 辐射源项分析可以用于屏蔽设计、评价通风系统设计的恰当性、放射性系统设备的辐射防护设计和耐辐照技术要求设计、估算电厂正常运行期间气态和液态排出流的放射性排放量以及事故放射性释放后果分析等,因此具有重要的基础地位。

同时,辐射源项分析具备环环相扣的技术特点,堆芯及乏燃料源项分析是分析的源头,其作为主回路系统冷却剂源项分析的基础,主回路系统冷却剂源项分析是辅助系统源项和二回路源项分析、气载浓度分析及流出物排放源项分析的基础。

事故源项分析也需基于堆芯源项和主回路系统冷却剂源项。

主回路系统的放射性源项是辐射防护和放射性废物管理的源头,能否对其进行合理的分析和控制,将直接影响辐射照射是否可以保持在合理可行和尽量低的水平。

4)立项的必要性 在立项的必要性上: (1)在国家要求上。

党的二十大报告指出要安全积极有序发展核电,国务院明确要求,核电要走标准化道路。

(2)在清洁能源发展趋势上。

核能作为一种清洁、高效、优质的能源是我国优化能源结构、保障能源供给安全、实现“双碳”目标、应对气候变化的重要手段;党的二十大报告中提到“一些关键核心技术的突破,战略新兴产业发展壮大,包括核电技术在内的一些技术进入创新型国家行列”,2021年习总书记在中国科协第十次全国代表大会上指出“战略”高技术领域取得新跨越,国和一号和华龙一号三代核电取得新突破,因此核电技术也是我国重要的战略高技术。

(3)在行业发展需求上。

2022年以来,我国新核准核电机组10台,新投入商运核电机组3台,新开工核电机组6台,行业再次迎来发展机遇。

确保核电辐射安全,保护工作人员和环境,是行业发展的必然需求,因此急需编制压水堆核电厂主回路系统源项分析及控制准则。

(4)在规范指导方面。

目前国内已经发布了GB/T 41140-2021 《压水堆核电厂堆芯及乏燃料组件源项分析准则》,用于支持压水堆核电厂堆芯、乏燃料组件及相关组件的辐射源项分析工作;GB/T 42142-2022《压水堆核电厂辅助系统和二回路系统辐射源项分析准则》,用于支持压水堆核电厂正常运行工况下,辅助系统及二回路系统辐射源项分析工作;GB/T 42290-2022《压水堆核电厂气载放射性源项分析和控制规范》,用于支持压水堆核电厂气载放射性源项分级及控制工作;GB/T 13976-2021《压水堆核电厂运行状态下的放射性源项》,用于支持评价压水堆核电厂放射性核素通过液态和气态流出物向环境的年排放量。

压水堆核电厂主回路系统源项分析及控制作为压水堆核电厂辐射源项设计中的重要环节,一方面承接堆芯辐射源项的分析,另一方面是开展辅助系统和二回路系统辐射源项分析,气载浓度分析和液态、气态流出物向环境的年排放分析的重要基础。

本标准与以上4个标准属于系列性标准,已被列在了辐射防护国家标准体系中。

本标准的编制,将全面和积极的支持辐射防护国家标准体系的进一步完善,提高辐射防护最优化水平和废物最小化水平。

可以保障推荐性国家标准中压水堆核电厂正常运行源项分析的完整性,进一步保障核安全法和强制性国家标准相关要求的严格执行,保护核电厂的工作人员和公众。

范围和主要技术内容

1.范围 本标准规定了压水堆核电厂正常运行工况下主回路系统设计基准辐射源项分析遵循的方法、假设条件,以及主回路系统源项控制措施。本标准适用于压水堆核电厂在正常运行工况下主回路系统设计基准辐射源项的分析及源项控制方法。 2.主要技术内容 本标准主要技术内容包括: 2.1规范性引用文件 给出了提案中是适用的规范性引用文件。 2.2术语、定义及缩略语 主要针对源项、核素、裂变产物、放射性活度浓度、去污因子等做了定义和解释。 2.3主回路源项分析准则 2.3.1主回路冷却剂源项分析准则 (1)设计基准裂变产物源项:明确裂变产物核素的选取原则、源项分析的理论方法、经验分析方法所遵循的准则、主要的假设条件及与技术规格书中运行限值之间的关系等。 (2)活化腐蚀产物源项:明确活化腐蚀产物中重点关注的核素,源项分析的理论方法、经验分析方法所遵循的准则、主要的假设条件和输入参数准备等内容。 (3)冷却剂活化产物源项:明确主回路系统冷却剂活化产物应分析的核素、分析方法准则以及需要为后续屏蔽等设计提供的主要计算内容等。 (4)氚源项:明确氚源项分析需要考虑的来源、分析流程及关键参数选取原则等。 (5) 14C源项:明确14C源项分析需要考虑的来源、分析流程及关键参数选取原则等。 2.3.2结构材料活化源项 明确结构材料活化源项应考虑的结构材料范围、典型的活化反应、分析流程及分析原则等。 2.3.3 主回路系统设备源项 明确用于屏蔽设计的主回路系统设备源项计算考虑的设备范围、正常运行和停堆期间的分析准则等。 2.4 主回路系统源项控制措施 2.4.1 裂变产物源项控制 分别从裂变产物可能来自于燃料棒包壳破损和燃料棒表面沾污铀的贡献两个角度明确制造、运行和设计上需要考虑的控制措施。 2.4.2 活化腐蚀产物源项控制 从活化腐蚀产物中重点关注的58Co、60Co、110mAg和124Sb等核素角度,明确设计和运行管理上需要考虑的控制措施。主要包括:材料选择、腐渣去除、材料表面处理和化学控制等内容。 2.4.3 结构材料活化源项控制 明确了结构材料活化源项控制的主要原则和措施,主要包括降低对应结构材料处的中子注量率及进行材料选择两个方面。 2.4.4 氚源项控制措施 明确氚源项控制的设计和运行管理措施。 2.4.5 14C源项控制措施 明确14C源项控制的设计和运行管理措施。 2.5 附录 附录A以资料性附录的形式给出了设计基准主回路冷却剂裂变产物分析包含的典型核素;附录B以资料性附录的形式给出裂变产物源项计算所需的满功率运行期间的裂变产物逃脱率系数;附录C以资料性附录的形式给出理论方法计算活化腐蚀产物源项所需的主要输入参数;附录D以资料性附录的形式给出了推荐的设备材料钴杂质含量控制水平。