16N輻射監(jiān)測中探測效率因子的蒙特卡羅模擬計算.pdf

1、蒸汽發(fā)生器是壓水堆核電站或核潛艇中連接一、二回路的關鍵設備。蒸汽發(fā)生器傳熱管由于內外壓差很大,容易破損而造成泄漏事故。根據國家核安全局和船用核動力裝置設計的有關規(guī)定,我國核電站或核潛艇必須限制蒸汽發(fā)生器傳熱管的泄漏率,必須對蒸汽發(fā)生器傳熱管這類一級核安全設備實施在線監(jiān)測。
　　16N監(jiān)測法是當今對蒸汽發(fā)生器傳熱管進行破損監(jiān)測的最先進的方法。16N監(jiān)測系統(tǒng)最先由法國電力公司于1983年研究開發(fā)成功。目前,我國秦山核電站和大亞灣核電站

2、均從法國進口并裝備了該監(jiān)測系統(tǒng)。中國核工業(yè)建設集團公司也曾研制過用于援建巴基斯坦恰希瑪30萬千瓦核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管泄漏的16N監(jiān)測裝置。但是我國船用核動力裝置蒸發(fā)器傳熱管破損監(jiān)測還沿用傳統(tǒng)的監(jiān)測方法,無法定量監(jiān)測傳熱管破損當量。我國船用核動力裝置由于反應堆設計及運行參數不同且環(huán)境條件差異較大,無法直接使用進口設備。因此,研究開發(fā)適用于船用核動力裝置的16N監(jiān)測系統(tǒng)及泄漏率傳輸系數的計算方法,對提高船用核動力裝置運行的安全性具有工程實

3、用意義。
　　16N監(jiān)測法測量結果的精確度與16N從蒸汽發(fā)生器傳熱管泄漏處到主蒸汽管道內的傳輸情況密切相關,它涉及三項關鍵技術問題:(1)精確測定16Nγ輻射計數率n;(2)確定γ探測器對主蒸汽管道內16N的探測效率因子K;(3)確定16N從泄漏點到γ探測器所在位置的傳輸時間t。本文研究的主要內容是解決第二項關鍵技術。
　　關于探測效率因子K,其實驗測定相當困難,但是其理論計算又是一個復雜的三維隨機統(tǒng)計性問題,因此最適合采用

4、蒙特卡羅方法模擬計算得到。本文結合實際問題和蒙特卡羅方法本身的特點建立了兩種簡化程度不同的模型,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現,最簡化模型應用VC++6.0自行開發(fā)蒙特卡羅程序代碼實現。最后的計算結果表明:基于最簡化模型的VC++6.0程序比基于一般模型的MCNP4C程序的計算速度要快得多,同時采用間接處理方式比采用直接處理方式大大縮短了計算時間,而且各