8核安全、辐射防护与同监测.ppt

核电厂安全设计理念 安全设计准则 单一故障准则 多重性原则 多样性原则 独立性原则 故障安全设计 设计基准事故 严重事故对策 单一故障准则Single Failure Criterion 单一故障：导致某一部件不能执行其预定安全功能的一种随机故障。 单一故障准则：满足单一故障准则的设备组合，在其任何部位发生单一随机故障时，仍能保持所赋予的功能。 冗余性原则Redundancy Principle 适用于安全系统。 内容： 设计中留有冗余度，即系统是双重或多重配置的，单一部件的失效不会使整个系统失去功能。 作用： 一套设备出现故障或失效是可承受的，不致于导致功能的丧失 例： 在某一特定功能可由任意2台泵完成之处，设置3台或4台泵。为满足多样性要求，可采用相同的或不同的部件。 多样性原则Diversity Principle ? 应用于执行同一功能的多重系统或部件，即通过多重系统或部件中引入不同属性来提高系统的可靠性。 ? 设置多重部件或系统； ? 这些部件或系统具有不同属性。 ?? 获得不同属性的方法： ? 不同的工作原理； ? 不同的物理变量； ? 不同的运行条件； ? 不同制造厂的产品等。 独立性原则Independency Principle 为提高系统可靠性，防止发生共因故障或共模故障，系统设计中通过功能隔离或实体隔离，实现系统布置和设计的独立性。 故障安全原则Fail-Safe Design 在设计核电厂的安全重要系统和部件时，应尽可能贯彻故障安全原则，即系统或部件发生故障时，电厂应能在毋需任何触发动作的情况下进入安全状态。 如： ? 停堆控制系统，发生故障时，反应堆即进入停堆状态； ? 如果阀门开的状态为安全，则阀门故障时，自动保持在开的位置。 固有安全性设计原则Inherent Safety Characteristic ? 世界核电厂已累积10000堆年的运行时间，核电厂的运行记录是良好的。 ? 但是，三哩岛与切尔诺贝利事故的发生，说明由于核电厂系统极其复杂，核电厂安全性取决于工程安全性。 ? 在核电安全设计上重要的是要充分采用固有安全性。 什么是固有安全特性 固有安全性 自然的安全性 非能动的安全性 能动的安全性 后备的安全性 固有安全堆 现行的反应堆 PWR BWR HTGR 当反应堆出现异常工况时，不依靠人为操作或外部设备的强制性干预，只是由堆的自然安全性和非能动的安全性，控制反应性或移出堆芯热量，使反应堆趋于正常运行和安全停闭。 负反应性温度系数、多普勒效应 控制棒组件重力插入堆芯 安注箱 自然循环 泵的惰转?? 8.6 辐射剂量与危害 1 能量的吸收(absorbed energy)： 射线对人体的作用过程就是射线能量转移的过程 2 照射量及其单位伦琴(exposure quantity and its unit： Roentgen): 1）照射量X定义—— 指x或γ射线的光子在单位质量空气中释放出的所有次级电子，当它们完全被阻止在空气中时，在空气中产生一种符号的离子的总电荷量。 定义为dQ除以dm而的得商，即 dQ为在质量为dm的体积元中的空气中，当光子产生的全部电子（正、负电子）均被阻留于空气中时，在空气中所形成一种符号的离子总电荷的绝对值 照射量是表示x射线或?射线在空气中引起电离数量的量，其专用单位是伦琴(符号：R) 1R的照射量=0.00869焦耳/千克空气，照射量只适用于x射线或?射线在空气而不是用于其它介质 2. 吸收剂量（absorbed dose, D) 定义： 授予单位物质(dm)（或被单位物质吸收） 的任何致电离辐射的平均能量（dE） 单位： J/kg 1 J/kg =1Gy（戈瑞） 1 Gy = 100 rad（拉德）(已废除） 吸收剂量1 戈瑞（1焦耳/千克）时的能量效应 1）水温升高 （比热 4.2×103J/千克度） 1 kg水物质吸收剂量 1 Gy 水温度上升 1/（4.2×103）= 2.4×10-4 C° 2）转化为物体的动能 m D= (1/2)m v2 运动速度 v = 1.4 m/s 3) 转化为物体的势能 m D = m g h 上升高度 h = 0.1 m 剂量——实际上是单位物质吸收电离辐射能 大小的一种量度 吸收剂量率（absor