GB T 13976-2008 压水堆核电厂运行状态下的放射性源项.pdf
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1、ICS 2712010F 72 a亘中华人民共和国国家标准GBT 1 3976-2008代替GBT 13976-1992压水堆核电厂运行状态下的放射性源项Radioactive source term of PWR nuclear power plant for operational states2008-07-02发布 2009040 1实施宰瞀粥紫瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会及111GBT 13976-2008目 次前言I1范围“12规范性引用文件“13术语和定义”14计算主要流体内放射性核素比活度的方法。25流出物放射性核素源项3附录A(规范性附录)参考核电厂主要设计参数4附
2、录B(规范性附录)参考核电厂系统流程及核素去除途径5附录c(规范性附录)放射性核素分类6附录D(规范性附录)参考核电厂主要流体内放射性核素比活度7附录E(规范性附录) 核电厂调整因子计算公式一9附录F(规范性附录)核电厂确定调整因子的参数值lo附录G(资料性附录)气态流出物源项11附录H(资料性附录)液态流出物源项-15附录I(资料性附录)氚的释放率22附录J(资料性附录)碳一14的释放率23刖 昌GBT 13976-2008本标准参考了美国核协会制定的美国国家标准ANSIANS-181:1984、美国核管会的技术文件NUREG-0017:1985以及IAEA的TRS No421。本标准代替G
3、BT 13976-1992压水堆核电厂运行工况下的放射性源项。本标准与GBT 139761992相比主要变化如下:标准名称改为压水堆核电厂运行状态下的放射性源项;删除了原术语“32活化气体、313放射性物质释放率”;增加了“正常运行”、“预计运行事件”、“水活化产物”的术语和定义;原“31运行工况”改为“31运行状态”,对部分术语的定义进行了修改删除了直流式蒸汽发生器的相关内容;修改了源项计算中主要设计数据、主要流体内核素比活度数据、调整因子的参数值和未经处理的洗涤废液放射性物质向环境的释放率数据增加了碳一14的源项。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录F为规范性附录,附录G、
4、附录H、附录I和附录J为资料性附录。本标准由中国核工业集团公司提出。本标准由全国核能标准化技术委员会归口。本标准起草单位:上海核工程研究设计院。本标准主要起草人:梅其良、何忠良、邓理邻。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GBT 139761992。1范围压水堆核电厂运行状态下的放射性源项GBT 13976-2008本标准规定了压水堆核电厂运行状态下一次冷却剂、蒸汽发生器炉水和蒸汽内放射性核素比话度的确定方法及液态流出物和气态流出物源项的确定方法。本标准计算的源项适用于评价通过液态和气态流出物释放到环境中去的放射性核素的年平均排放量。本标准采用的数据是基于使用锆包壳二氧化铀燃料的压水堆核电厂
5、。本标准仅适用于采用U型管式蒸汽发生器的压水堆核电厂。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。EJT 421三十万千瓦压水堆核电厂核级高效碘吸附器3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31运行状态operational states符合正常运行和预计运行事件定义的那些工况。32正常运行normal operation核电厂在规定的运行限值和条件范围内的运行。33预计
6、运行事件 anticipated operational occurrences设备失效、操作人员失误和管理失误等多方面原因导致的计划外的放射性物质释放,但并没有达到事故程度的后果。34化学废液chemical waste那些去污剂、再生剂或其他化学试剂含量较高的液体。这种废液主要来自去污系统、树脂再生废水和实验室废水。35干净废液clean waste那些含氚、无氧、低电导率的液体。它们主要来自一次冷却剂系统设备的泄漏水和排放水以及某些阀和泵密封的泄漏水。这些水通常经过处理后作为一次冷却剂的补给水予以复用。36洗涤废液detergent waste含有洗涤剂、肥皂或类似有机物质的液体。这种液
7、体主要来自洗衣水、人员淋浴水以及那些放射性水平不高的设备的去污废液。GBT 13976-200837脏废液dirty waste地面疏水floor drains那些无氚、含氧、高电导率的非一次冷却剂水质的液体。它们来自厂房污水收集坑、地面疏水和取样站疏水。这种液体不用作一次冷却剂的补给水。38气态流出物gaseous effluent已处理过的含有放射性物质的废气,这些放射性物质是由于核电厂运行而产生的。39液态流出物liquid effluent已处理过的含有放射性物质的废液,这些放射性物质是由于核电厂运行而产生的。310分配系数partition coefficient当液体和气体之间处在
8、平衡态时,某一核素在气相内的浓度与液相内的浓度之比。311分配因子partition factor当液体和气体之间处在平衡态时,某一核素在气相内的量与在气相和液相内的总量的比值。312放射性卤素radioactive halogens氟、氯、溴、碘的放射性同位素(其中碘的放射性同位素是剂量计算中的关键性同位素)。313放射性情性气体radioactive noble gases氦、氖、氩、氪、氙和氡的放射性同位素(其中氪和氙的放射性同位素是剂量计算中的关键性同位素)。314水活化产物water activation products水中的”0通过”O(n,p)“N反应形成的”N。315源项so
9、urce term在核电厂运行状态下向环境排放的放射性物质数量的年平均计算值。316蒸汽发生器排污水steam generator blowdown为了保持适当的水化学性质而从蒸汽发生器排出的炉水。317汽轮机厂房地面疏水turbine building floor drains高电导率低比活度的疏排水,主要来源于二次系统的泄漏、蒸汽疏水器的排水,取样系统排水及维修排水。4计算主要流体内放射性核素比活度的方法41计算前提411 由参考核电厂运行状态下放射性核素源项推算所考虑的核电厂运行状态下放射性核素的源项。参考核电厂的主要设计参数见附录A。412所考虑的核电厂其系统流程及核素去除途径与参考核
10、电厂一致。参考核电厂的系统流程及核2GBT 13976-2008素去除途径见附录B。413为便于调整放射性核素比活度,将核电厂主要流体内存在的放射性核素分成六类,见附录c。414参考核电厂主要流体内存在的放射性核素比活度见附录D。42所考虑的核电厂各主要流体内放射性核素比活度的确定421 如果所考虑的核电厂主要设计参数与参考核电厂的标称值一致,则所考虑的核电厂主要流体内的放射性核素比活度见附录D。422如果所考虑的核电厂的任何主要设计参数(例如反应堆热功率、冷却剂流量或冷却剂质量等)不等于在附录A列举的标称值时,需将参考核电厂各主要流体内的放射性核素比活度进行调整。423用调整因子进行相应的调
11、整计算。调整因子的计算以式(1)为基础: c一志式中:c放射性核素比活度;s系统内放射性核素产生率(由本系统产生的或由其他系统流人的);m流体的质量;放射性核素的衰变常数;卢一在系统内由于除盐、过滤、泄漏等原因(不包括放射性核素的衰变作用)而导致的放射性核素的总去除率。424所考虑的核电厂主要流体内的放射性核素比活度等于参考核电厂各主要流体内的放射性核素比活度乘以调整因子。425调整因子的计算公式见附录E,公式中所用到的参数及其取值见附录F。5流出物放射性核素源项51 气态流出物放射性核素源项参见附录G。52液态流出物放射性核素源项参见附录H。53氚通过液态流出物和气态流出物排向环境的释放率参
12、见附录I。54碳一14通过液态流出物和气态流出物向环境的释放率参见附录J。GBT 13976-2008附录A(规范性附录)参考核电厂主要设计参数参考核电厂主要设计参数见表A1。表A1 参考核电厂主要设计参数参 数 符号 单位 标称值 最大 最小热功率 P MW 3 400 3 800 3 ooo蒸汽流量 FS th 680X103 771103 590x103一次冷却剂系统内水的质量 wP 249102 272102 227102所有蒸汽发生器内水的总质量 wS 204102 227x102 181102反应堆下泄流量(净化) FD th 168101 1_9l101 145101反应堆下泄流
13、量(硼控所需年平均值) FB th 227xlo一1 454xlo一1 113101蒸汽发生器排污水流量(总计) FBD th 340101 454X101 227101蒸汽发生器排污水中的放射性核素不再返回二NBD ioo 1oo o90次系统的份额通过净化系统阳离子除盐器的流量 FA th 168 340 ooo流过冷凝液除盐器的流量与蒸汽总流量之比 NC Ob o01 ooo从净化系统流往废气系统的惰性气体总量与由一次冷却剂系统送往净化系统(不包括硼回收系 y O ooI ooo统)的惰性气体总量之比8表中所列的标称值为这样的系统的设计标称值:系统中未设置冷凝液除盐器,但设置有蒸汽发生器
14、排污水除盐器,蒸汽发生器排污水经除盐器处理后返回到主冷凝器。对于铯和铷,该标称值为o9。b该标称值只适用于不使用冷凝液除盐器的核电厂。对于使用全流量冷凝液除盐的u型管式蒸汽发生器,NC的取值为NC-10。对于采用在蒸汽冷凝前抽取蒸汽用于预热补给水的u型管式蒸汽发生器的压水堆,其蒸汽抽取量的标称份额为蒸汽总流量的35。这股旁通蒸汽未经冷凝液除盐器的处理。由于核索具有优先进人湿气分离器再热器排水和优先从高压缸随被抽取的蒸汽一起抽走的特性,因此,对于这种在主冷凝器前抽取蒸汽的系统,各类核素不经冷凝液除盐处理的旁通份额分别为:碘:80;铯、铷:90“;其余核素:90。即各类核素Nc的取值分别为:碘:0
15、2;铯、铷:01;其余核素:01。4附录B(规范性附录)参考核电厂系统流程及核素去除途径参考核电厂系统流程及核素去除途径见图B1。泄磊GBT 13976-2008注:流程图中各符号中的定义见表A1和表F1。图B1 参考核电厂流程图及核素去除途径5GBT 13976-2008放射性核素分类见表C1。附录C(规范性附录)放射性核素分类表C1放射性核素分类类 别 核 素第一类 惰性气体第二类 卤紊第三类 铯、铷第四类 水活化产物(氮16)第五类 氚、碳一14第六类 其他核索注1:此核素分类只适用于本标准。注2:此核素分类中,第一至第五类核素是根据它们在运行状态中或者具有大致相同的化学和物理特性,或者
16、在系统内具有大致相同的滞留和去除行为予以组合的。将上述五类不易包含的核素统统放在第六类核素中。6附录D(规范性附录)参考核电厂主要流体内放射性核素比活度参考核电厂主要流体内放射性核素比活度见表D1。GBlr 13976m2008表D1 参考核电厂主要流体内核素比活度 单位为MBqkg二次冷却剂核 素 一次冷却剂炉水 蒸汽。第1类核素(惰性气体)Ki85m 5920 0 1258106Kr-85 1591101 0 3293105Kr_87 5550 0 1110106KI-88 1036101 0 2183X106Xe-13lm 2701101 0 555010 6Xe-133m 2590 O
17、 555010 7Xe_133 9620101 0 1998105Xe-135m 4810 O 9990107XPl35 3145X101 0 666010-6Xe_137 1258 O 2637107Xe_138 4440 O 9250107第2类棱素(卤素)Br-84 0592 2775106 277510 8卜131 1665 6660105 6660X10叫卜132 7770 1147104 1147106I一133 5180l ol 1776104 177610 6I 134 1258101 8880105 888010 7卜135 9620 2442104 2442106第3类核素
18、(铯、铷)Rb88 7030 196110-5 9620108Cs一134 2627101 1221105 629010 8C争136 32】9102 】_480X106 7400X109Cs-137 3478101 1628105 8140108第4类核紊(水活化产物)N16 1480103 370010一 370010-6第5类核素(氚)H一3 3700101 3700102 3700102第6类核素(其他核素)Na 24 1739 555010-5 27751077GBT 13976-2008表D1(续) 单位为MBqkg二次冷却剂5核 素 一次冷却剂炉水。 蒸汽6Cr-51 11471
19、01 4810106 2331108Mn 54 5920102 2405105 122110-8Fe_55 4440102 1813106 9250109F59 1110102 4440107 2257109Co-58 170210 1 7030106 3478108Co-60 1961102 814010 7 4070109Zn_65 1887102 7770107 3700109Sr_89 5180103 210910 7 1073109Sr_90 4400104 181310一8 92501011St-91 355210 2 1036106 5180109Y-91m 1 70210-2
20、1184107 59201010Y一91 192410一 777010 9 40701011Y一93 1554101 4440105 2257108Zr 95 1443102 5920107 2923109Nbu95 1036102 4070107 2109109MO一99 2368101 925010-6 4440X108Tc-99m 1739101 407010 6 210910 8R小103 2775101 114710呐 5920108Ru-106 3330 136910一 6660107Arllom 4810102 1961X106 9990109Te_129m 7030103 28
21、86107 1443109Te_129 8880X10叫 8140106 4070X10-8Te_131m 555010 2 199810一。 9990lO一9Te_131 2849101 1073106 5550109Te-132 629010 2 244210 6 1221X108Ba一140 4810101 192410-5 9620108La-140 925010 1 3441X10 3 1702107Ce_14l 5550103 2257107 1147109Ce_143 103610叫 3700106 188710-8Ce_144 144310_1 5920106 3034109W
22、-187 9250102 3219X105 1628108Np-239 814010 2 3108106 1554X1088进入下泄管路的一次冷却剂放射性核索比活度。b根据一次侧向二次侧的泄漏率为39X104 kgs的计算值。蒸汽发生器内炉水的放射性核素比活度。d离开蒸汽发生器的蒸汽内放射性核素比活度。8附录E(规范性附录)核电厂调整因子计算公式核电厂调整因子计算公式见表E1。表E1 核电厂调整因子计算公式8GBT 13976-2008二次冷却剂元素类别 一次冷却剂()。炉 水 蒸 汽1 兰:里!墨!盟 鲁,lW尸P。(R1+)2 1:里!坠盟 (r2+)川2 坠WS(+),“-即P(Rz+)
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