16N輻射監(jiān)測(cè)中探測(cè)效率因子的蒙特卡羅模擬計(jì)算.pdf

1、蒸汽發(fā)生器是壓水堆核電站或核潛艇中連接一、二回路的關(guān)鍵設(shè)備。蒸汽發(fā)生器傳熱管由于內(nèi)外壓差很大,容易破損而造成泄漏事故。根據(jù)國(guó)家核安全局和船用核動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定,我國(guó)核電站或核潛艇必須限制蒸汽發(fā)生器傳熱管的泄漏率,必須對(duì)蒸汽發(fā)生器傳熱管這類一級(jí)核安全設(shè)備實(shí)施在線監(jiān)測(cè)。
　　16N監(jiān)測(cè)法是當(dāng)今對(duì)蒸汽發(fā)生器傳熱管進(jìn)行破損監(jiān)測(cè)的最先進(jìn)的方法。16N監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最先由法國(guó)電力公司于1983年研究開(kāi)發(fā)成功。目前,我國(guó)秦山核電站和大亞灣核電站

2、均從法國(guó)進(jìn)口并裝備了該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。中國(guó)核工業(yè)建設(shè)集團(tuán)公司也曾研制過(guò)用于援建巴基斯坦恰?，?0萬(wàn)千瓦核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管泄漏的16N監(jiān)測(cè)裝置。但是我國(guó)船用核動(dòng)力裝置蒸發(fā)器傳熱管破損監(jiān)測(cè)還沿用傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法,無(wú)法定量監(jiān)測(cè)傳熱管破損當(dāng)量。我國(guó)船用核動(dòng)力裝置由于反應(yīng)堆設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù)不同且環(huán)境條件差異較大,無(wú)法直接使用進(jìn)口設(shè)備。因此,研究開(kāi)發(fā)適用于船用核動(dòng)力裝置的16N監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及泄漏率傳輸系數(shù)的計(jì)算方法,對(duì)提高船用核動(dòng)力裝置運(yùn)行的安全性具有工程實(shí)

3、用意義。
　　16N監(jiān)測(cè)法測(cè)量結(jié)果的精確度與16N從蒸汽發(fā)生器傳熱管泄漏處到主蒸汽管道內(nèi)的傳輸情況密切相關(guān),它涉及三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題:(1)精確測(cè)定16Nγ輻射計(jì)數(shù)率n;(2)確定γ探測(cè)器對(duì)主蒸汽管道內(nèi)16N的探測(cè)效率因子K;(3)確定16N從泄漏點(diǎn)到γ探測(cè)器所在位置的傳輸時(shí)間t。本文研究的主要內(nèi)容是解決第二項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
　　關(guān)于探測(cè)效率因子K,其實(shí)驗(yàn)測(cè)定相當(dāng)困難,但是其理論計(jì)算又是一個(gè)復(fù)雜的三維隨機(jī)統(tǒng)計(jì)性問(wèn)題,因此最適合采用

4、蒙特卡羅方法模擬計(jì)算得到。本文結(jié)合實(shí)際問(wèn)題和蒙特卡羅方法本身的特點(diǎn)建立了兩種簡(jiǎn)化程度不同的模型,而且每種模型均采用直接處理和間接處理兩種方式演算。其中,一般模型利用MCNP4C通用蒙特卡羅程序編寫輸入卡文件實(shí)現(xiàn),最簡(jiǎn)化模型應(yīng)用VC++6.0自行開(kāi)發(fā)蒙特卡羅程序代碼實(shí)現(xiàn)。最后的計(jì)算結(jié)果表明:基于最簡(jiǎn)化模型的VC++6.0程序比基于一般模型的MCNP4C程序的計(jì)算速度要快得多,同時(shí)采用間接處理方式比采用直接處理方式大大縮短了計(jì)算時(shí)間,而且各