国家标准计划《磁约束聚变堆放射性源项分析和控制要求》由 TC58（全国核能标准化技术委员会）归口，TC58SC6（全国核能标准化技术委员会核聚变分会）执行 ，主管部门为国家标准委。

主要起草单位 核工业西南物理研究院 、中科院合肥物质科学研究院 、中国核电工程有限公司 、中国工程物理研究院 、生态环境部核与辐射安全中心 、中国国际核聚变能源计划执行中心 、核工业标准化研究所 。

1.背景 聚变堆运行时，真空室内存在放射性氚，同时聚变堆设备持续处于14MeV中子照射条件下，会产生大量的活化产物。

由于氚的渗透作用，一回路冷却剂中会存在放射性氚，并连同一回路管道内放射性活化腐蚀产物，随冷却剂流动而进入其他系统及设备，经放射性废物处理系统处理后，可能释放到环境中。

通常用放射性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，放射性源项可以按照聚变堆建造阶段、运行状态、产生机理和核素种类等不同角度进行分类。

2.放射性源项分析的目的 聚变堆放射性源项分析是聚变堆安全设计、环评、取证、废物管理和退役等的基础，也是保障工作人员和公众免受过量照射，保护工作人员和公众的要求。

目前聚变堆的放射性源项分析主要沿用裂变堆相关的标准和规范，而未充分考虑聚变堆放射性源项的固有特点。

制定聚变堆放射性源项分析准则的目的是为了指导中国聚变实验堆、聚变示范堆、商用聚变堆以及其它相关核设施的放射性源项分析工作，填补国内外聚变堆放射性源项相关标准的空白。

3.放射性源项分析的用途及特点 聚变堆放射性源项分析可以为辐射屏蔽设计及多级包容设计、系统设备耐辐照技术要求、多种工况下放射性流出物计算以及放射性废物管理等工作提供依据，因此是聚变堆设计过程中的重要一环。

放射性源项分析工作具有以氚源项和活化源项为中心，各系统设备环环相扣的特点。

氚源项主要分布在真空室和氚工厂中，同时由于氚的渗透作用，各涉氚部件和系统材料中都含有氚源项，其分析工作需要考虑各相关系统；固态活化产物主要来自于产氚包层、偏滤器、真空室、磁体等托卡马克主机部件的中子活化，并具有部件尺寸大而且不规则、氚含量高的特点，其中面向等离子体材料在活化后受到侵蚀，会产生活化粉尘；冷却水的活化会产生一些关键的同位素，包括H-3、C-14、N-16和N-17等，同时也包含管道中的活化腐蚀产物以及渗透的氚源项；此外，空气等受到中子活化后会产生气体活化产物，主要放射性核素有Ar-41和C-14等。

目前，核安全领域的放射性源项分析标准和方法主要针对裂变堆，而聚变堆系统的放射性源项有其固有的特点，例如系统含有大量的氚、没有裂变产物和锕系元素等长寿命放射性核素，因此裂变堆系统的放射性源项分析标准和方法对于聚变堆系统并不完全适用，亟需制定相关标准，以指导源项分析工作。

1. 范围 本标准规定了磁约束聚变堆放射性源项的分析原则、源项类型、分析范围、分析要求、分析方法及流程、源项控制要求。本标准适用于磁约束聚变堆相关的放射性源项分析，其他相关核设施可参照执行。 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 给出了提案中适用的规范性引用文件。 2.2 术语和定义 主要对放射性源项、放射性活度和设计基准事故做了定义和解释。 2.3 分析原则 明确源项分析原则，包括剂量限值、ALARA原则、可实现性和可验证性。 2.4 源项类型 对聚变堆内放射性源项主要类型和形式进行了描述。 2.5 分析要求 2.5.1 总体要求 2.5.2 分析范围 （1）明确聚变堆放射性源项分析的区域包括但不限于托卡马克厂房、一回路冷却系统、二回路冷却系统、燃料循环系统、热室、氚工厂、放射性废物厂房等。 （2）明确应涵盖聚变堆设计、运行、维护和退役（含去活化）的全阶段全寿命周期。 （3）明确应考虑聚变堆中放射性源项产生、迁移和释放的整个过程。 2.5.3 分析验证 （1）明确应开展分析方法和流程验证，包括实验、理论验证和独立第三方校核等。 （2）明确应开展不确定性分析，同时需要结合诊断等实验数据，确保分析结果可靠性。 2.6 分析方法及流程 2.6.1氚源项 （1）明确应对部件、系统及厂房建模，确定源项分布，并开展正常工况及事故工况下氚释放量分析。 （2）明确氚源项分析方法及流程包括但不限于：流体域中采用对流扩散方程，固体域采用扩散方程，采用中子输运计算获得产氚速率，长期滞留采用氚捕获动力学方程耦合计算方法等。 （3）明确氚平衡分析采用平均停留时间方法建立氚质量平衡方程组，计算获得部件、系统的氚盘存量。 2.6.2 活化源项 （1）明确活化源项分析应包括中子输运计算和利用中子能谱进行的活化计算。 （2）明确活化源项特征参数，包括放射性核素成分、放射性活度、衰变热、接触剂量率等。 （3）明确聚变堆活化源项分析流程。 （4）明确冷却剂活化产物和活化腐蚀产物分析方法和流程，包括但不限于：一回路冷却系统的中子输运计算和活化计算、考虑沉积等行为的活化腐蚀产物分布分析，氚渗透行为分析等。 （5）明确活化粉尘分析方法和流程，包括但不限于：面向等离子体材料的中子注量和能谱分析，放射性总量及分布分析，侵蚀率分析等。 2.7 源项控制要求 针对性的对氚源项和活化源项提出相应的控制要求。 2.8 附录A 描述了聚变堆中源项特性和分布。 2.9 附录B 描述了聚变堆正常运行和维护工况下的放射性源项迁移和释放。 2.10 附录C 描述了事故工况下的放射性源项迁移和释放。