第六章 放射性物质的释放及其危害分析ppt课件.pptVIP

第六章 放射性物质的释放及其危害分析 6.1 基本概念 6.2 放射性物质的产生 6.2.2 锕族元素 6.2.3 活化产物 6.3 事故情况下放射性物质的释放 6.3.2 放射性物质向安全壳的释放 6.4 放射性物质在大气中的扩散 在实际计算气载物在大气中的扩散时，还有以下因素是需要考虑的 6.4.2 大气扩散能力与气象条件的关系 6.5 放射性释出物的健康效应 6.6 放射性辐射防护原则 ICRP还规定了器官的剂量当量，它可以用器官权重因子折合成全身剂量当量(等效剂量当量) 6．6．2合理可行尽量低(ALARA)原则 6.4.1 气载物在大气中的稀释扩散 气载物 气体是放射性物质蒸发、升华形成的单分子态。 “气溶胶”一般指固态或液态多分子凝聚物颗粒的气体中的弥散系。我们统称这两种形态为气载物。 放射性物质从安全壳释出后。呈气体和气溶胶形态。这些气载物进入大气后，在被风朝下风向输送的同时，将受大气湍流影响，于水平方向和垂直方向迅速地稀释扩散。因此为了估算放射性释出物对居民的辐射后果，首先必须研究气载物在大气中的稀释扩散规律，以计算居民所在处地面空气中的放射性浓度和放射性物质在地而的沉积浓度。 定量描述低层大气中各种尺度的旋涡构成的湍流运动规律是很复杂的，目前大气湍流扩散问题仍未很好地模化，在计算反应堆释出物浓度时，通常采用半经验的高斯烟云扩散模型(也就是正态分布模型)来描写气载物在大气中的稀释扩散规律。 气载物在大气中的浓度分布正态模型 建筑对扩散的影响 放射性物质沉降 烟气抬升 1.建筑对扩散的影响 气流在通过建筑物时会受到扰动，在建筑物背风面会出现大量旋涡，它将显著增加气流变混能力。这种现象在气象学上称之为建筑物的“尾流效应”。 反应堆正常运行时，气态放射性物质主要通过烟囱比丰厂房并不高很多，排出的气流会受到建筑物尾流效应的影响。事故情况下，气载物由安全壳各种可能通道直接向外泄漏，尾流效应影响更为显著。 2．烟气抬升 在反应堆事故工况下，在放射性物质释放的同时往往伴随着能量的释放，因此释放出的气体温度要比周围大气温度高。这时释放气体会浮升，这相当于在释放源真实高度h上附加一个高度△h，一般称之为烟气抬升。目前采用较多的是柏里格(Briggs)修正公式，它给出了不同能量释放，不同气象条件下的△h。 3.放射性物质沉降 反应堆排出的放射性气载物，除裂变气体以外，碘和其它裂变产物都可能由下各种原因沉降到地面上，造成地面污染并通过种种途径对居民产生辐射。由于存在沉降，大气中的放射性物质浓度减弱得更快。 放射性物质的沉降有两种：干沉降和湿沉降。 是由于重力作用引起颗粒物下沉或是因漏流扩散、分子扩散、静电引力等原因引起粒子与地面接触碰撞所造成的放射性物质向地面的沉积。当粒子直径小于15μm时。重力机降的速度远比精流垂直位移速度小，因此这时重力下沉不是主要的。 干沉降 湿沉降 是由于大气的降水过程将粒子洗涤冲至地面造成的地面放射性沉积。 (1)链形 不稳定大气条件。污染物扩散得很快，烟云不规则地向地面垂直及水平方向剧烈散开，在下风向不远的地方就消散了。这多出现在中午前后日射程强和风速较小的时间里，这是因为在这种条件下，地面接受太阳的直接照射，温度升高，暖而轻的空气在下面，空气温度随高度而降低——超绝热递减。 (2)锥形 中性大气条件。扩散情况比链形差，烟散开的时候象一个圆锥，烟云的轴基本上保持在同一水平，只有小的上下摆动。这多出现在阴天或多云天(白天或晚上)风力较大的条件下。这是因为天空有云，白天太阳的短波辐射部份被云吸收和反射，减少了地面增温；而夜间，云层又反射地面的长波辐射使地面的降温减弱。大风意味着上下混合交换强烈。所发生的空气在垂直方向的运行不是由浮力引起，而是由动力不稳定引起，因而大气温度的垂直分布接近于干绝热递减率。 (3)扇形 稳定大气条件。烟体在垂直方向扩散很小。垂直起伏不大。停留在相当薄的一层里，在风的作用下，烟侧向扩散，形成扇形。出现这种大气稳定的条件是在晴朗的夜间，风又很小，由于地表面向外放射长波辐射面没有太阳短波辐射的收人(实际上任何高于绝对温度零度的物体都在连续地辐射)，使得地表面及下层大气温度降低而形成逆温。 (4)漫烟形 高层处于稳定状态，而近地层处于不稳定状态或中性。高层逆温象一个盖子，使烟的向上扩散受到抑制，只能向下扩散混合，我们把逆温层底的大气层叫混合层。出现这种情况的原因很多，比较多的原因有二种。一种是夜间形成了逆温，而在早晨日出后受太阳照射地面变暖，低层逆温被破坏而高层逆温仍然存在。另一种是空气从冷的地面流到较暖的地面时，例如从乡村(有逆温时)到城市。在水面(有逆温时)到陆地