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国家标准项目《磁约束聚变堆辐射防护设计》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

目录

基础信息

20262043-T-469
制修订
制定
项目周期
15个月
2026-04-28
公示开始日期
2025-09-08
公示截止日期
2025-10-08
标准类别
安全
国际标准分类号
27.120
27 能源和热传导工程
27.120 核能工程
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核聚变分会
主管部门
国家标准委

起草单位

范围和主要技术内容

1. 范围 本文件规定了磁约束聚变堆辐射防护设计的设计原则、要求、方法及流程。 本文件适用于磁约束聚变堆辐射防护设计,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 给出了部分术语和定义,包括氚增殖比、剂量、剂量当量、停堆剂量率等。 2.3 设计原则 2.3.1 基本原则 (1)辐射防护设计包括设计应贯穿设计、运行、维护和退役的整个周期。 (2)聚变堆设计阶段应进行氚增殖设计和辐射屏蔽设计,保护工作人员、公众和环境免遭放射性危害;设计时尽可能降低部件和材料辐照损伤和活化水平,减少退役时废物放射性水平和体积。 (3)运行阶段应对各类工况进行中子学分析,计算氚增殖比、中子/光子通量密度、核热等,预测各部件及系统的状态,确保反应堆安全运行。 (4)在聚变堆停堆维护和退役阶段,应确定堆内各部件和材料的活化水平,评估工作人员接受的辐射剂量及各类维护操作的可行性,确定放射性废物和处置方案,并对其运输与处理过程中的辐射安全进行屏蔽优化设计。 2.3.2 氚增殖设计 (1)明确聚变堆氚自持的概念。 (2)应实现规定的氚增殖设计目标,满足功能需求。 (3)明确应贯彻性能优化原则,尽可能提高氚增殖能力。 (4)明确应实现高精度设计原则,降低核数据库、计算程序等对设计的影响,提高设计精度。 2.3.3 辐射屏蔽设计 (1)明确辐射屏蔽设计目标,即保证工作人员和公众免受一切不必要的辐射照射。 (2)明确设计要实行最优化原则,使工作人员和公众所受辐射照射的剂量当量是可合理达到的尽量低的水平。 (3)明确辐射屏蔽设计必须保证工作人员和公众所受剂量当量不超过限值水平,设备或部件所受照射、辐射发热及中子活化水平低于设计规定限值。 (4)在确保安全等前提下,应遵循减小体积和重量,降低造价的原则。 (5)应重视贯穿件等对屏蔽性能的减弱,宜采用迷宫设计。 (6)聚变堆辐射防护设计时应考虑辐射分区。应按照辐射水平将厂区划分为控制区和监督区,便于辐射防护管理和职业照射控制。 (7)在进行相关计算时,应考虑保守假设。 2.4 设计要求 2.4.1氚增殖设计 明确为实现氚自持,聚变电厂氚增殖比应大于或等于1.0,实验、研究性质的聚变堆不强制要求实现氚自持;所产生热量能被有效导出;应满足抗辐照、低活化等要求;应采用经实践检验或经实验验证过的可靠技术。 2.4.2 辐射屏蔽设计 明确工作人员职业照射剂量限值应符合GB18871中的规定;应确保设备部件所受辐照损害低于设计限制,并遵循ALARA原则;应与堆本体、厂房、通排风等设计相结合;应考虑聚变中子、瞬发光子、活化源项产生的衰变光子、氚等辐射源;应设计多级包容以控制移动性源项;明确了堆本体屏蔽设计中应重点考虑的多个问题,以及贯穿管道和孔缝处理要求;明确设计基准事故和超设计基准事故等不同等级工况下的屏蔽设计要求。 2.5 设计验证 明确应采用经验证的设计方法和流程,验证包括实验验证、理论验证、独立第三方校核等,并包含不确定性分析。 2.6设计方法及流程 2.6.1 氚增殖设计 明确氚增殖设计流程,包括设计目标确定、选择恰当方法、选择合适的材料、持续优化迭代等。 2.6.2 辐射屏蔽设计 明确辐射屏蔽设计流程,包括确定屏蔽限值、明确辐射源及分布、选择合适数据库及计算方法、选择恰当的屏蔽材料、持续迭代优化设计、落实辐射屏蔽最优化原则等,并充分考虑各类事故工况。 附录A 明确应采用的辐射防护计算方法。