核设施气载核素浓度及辐射剂量计算研究
The Calculation Study of the Concentration and the Radiation Dsoe of Airborne Radionuclides from Nuclear Facility
在我国,为我国国防和科研做出巨大贡献的多个核设施均位于西部内陆.随着我国核电站建设由沿海向内陆发展,内陆将出现越来越多的核设施.内陆地区特殊的地理环境和气象条件,尤其是普遍存在的静小风频率偏高的气象条件,很不利于区域内气载放射性核素的输送与扩散,很容易发生严重的放射性污染事故.因此研究静小风频率较高厂址中放射性核素的大气弥散和辐射影响,对指导核设施建设和事故应急,保护人们免受或少受放射性物质的辐射危害具有至关重要的意义.本论文基于高斯烟羽模型和高斯烟团模型,建立了可用于静小风频率较高厂址正常工况下放射性核素大气弥散计算的新模型.并将模型编译成程序,利用程序计算了我国西部内陆一军工核设施正常运行工况下,周围80公里范围内的气载放射性核素浓度,进一步结合核设施周围80公里内的农业、种植业、畜业等统计信息,采用合理的剂量模式,计算出周围公众的个人最大年有效剂量当量.结果表明:核素浓度随着离源距离的增加而降低,距源10公里内下降梯度大,距源10公里外,下降梯度大大降低;核设施正常运行工况下,对周围公众的个人最大年有效剂量当量为6.37*10-8Sv/a,仅为国家批准限值的0.025%,个人天然本底辐射平均值的0.003%;个人有效剂量当量主要由核素I-131贡献,且主要通过食入照射路径对人体进行照射,在食入的食物类别中,因蔬菜食入量大,且食用前存储时间短,剂量贡献最大.本论文选用可用于静小风条件下污染物扩散计算的CALPUFF模型,模拟了事故工况下放射性核素的大气弥散.得出如下结论:核设施厂址较高的静风伴随不稳定大气层结出现频率,限制了核素在水平方向的输运,却大大增加了核素在垂直方向的扩散,使得从高架源排出的核素在近源处形成核素浓度和辐射剂量峰值.选定事故工况和气象条件下,核设施对周围80公里内公众的最大个人有效剂量当量为1.80*10-7Sv(不考虑食入照射剂量),类比正常工况下I-131食入照射所占比率,计算出个人最大有效剂量当量为8.08*10-4Sv,仅为国家重大事故剂量限值的0.8%.
- 作者：
- 刘爱华
- 学位授予单位：
- 上海交通大学
- 专业名称：
- 核能科学与工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 蒯琳萍
- 中图分类号：
- TL84
- 关键词：
- 气载放射性核素；大气弥散；CALPUFF；有效剂量当量
- airborne radionuclides；atmosperic dispersion；CALPUFF；effective dose equivalent