第三节 核电站辐射来源.ppt

1、反应堆辐射探测,凌球 博士生导师、教授,第一章、核电站概述,第三节 核电站的核辐射 一、核电站核辐射产生机理 （1）核辐射是指各种核衰变及核跃迁中从原子核中释放出来的辐射 核裂变 235U+n A+B+n+Q 核衰变 87Br 87Kr+- 核跃迁 16O（n,p)16N* 16N* 16N+,核电站核辐射分类,初级核辐射 核燃料元素在裂变时和裂变后的产物放出的核辐射，包括瞬发中子，瞬发射线，缓发中子，缓发射线。 次级核辐射 由初级核辐射与物质相互作用所产生的核辐射称为次级核辐射，包括 活化中子 17O（n,p）17N*, 17N*16N+n 活化 56Fe(n, )57Fe*, 57Fe*

2、57Fe+ 16O（n,p）16N*, 16N* 16N+ 16O（n ,）13N*, 13N* 13C+,二、中子辐射,1、瞬发中子（占99%） 235U+nA+B+（2.5）n+Q 在热中子裂变反应堆中，瞬发中子的能谱可用瓦特函数或麦克斯韦分布函数描述; 瓦特函数 麦克斯韦分布函数,2、缓发中子（1%） 由裂变产物发射出来的中子称为缓发中子 87Br87Kr 137I137Xe 87Br,137I称为缓发中子先驱核,缓发中子先驱核按半衰期长短可分为六组， 如表示235U热中子裂变的缓发中子数居表,平均寿命ti 产额Yi 份额i,活化中子 一回路中流经堆芯，在堆芯高能中子照射下产生如下反应（

3、水中含有0.037%的17O） 17O（n,p）17N 光激中子 在重水堆中常用重水和铍作慢化剂，裂变产生的核氘和铍发生或中子 2H（，n）1H 9Be(,n)8Be,三、辐射 1、瞬发射线 由裂变产物直接放出的射线，在裂变后几十nS内完成。 瞬发射线能谱,2缓发射线 由裂变产物衰变后再放出的射线，例如 235U热中子裂变后不同时间内放出的射线能量 裂变后时间（S） 放出的射线能量（Mev/裂变） 06.910-8 7.250.26 6.910-81.010-3 0.3530.706 1.010-61.010-3 0.0370.021 1.010-31.0 0.520.26 1.01.01.0

4、108 6.651.7 1.0108 0.032 合计 14.851.5,3、活化射线 （）反应堆一回路结构部件和管道都由不锈钢组成，在一回路水的作用下被腐蚀，生成55Mn，50Cr，58Fe，59Co，64Ni，在中子作用下活化或放射性核素56Mn，51Cr，59Fe，60Co，65Ni等。 （）冷却剂水中本身含有杂质23Na，41K，被中子活化生成放射性核素24Na，42K等； （）一回路水中16O（n,p）16N反应，生成的16N具有射线，能量分别为6.13Mev和7.11Mev。,3、活,四、放射性气体和气溶胶,1、放射性气体：裂变产物131I，135I，85Kr,133Xe,135Xe 131I: 135I: 85Kr: 33Xe: 135Xe: 一回路冷却水中空气含有40Ar 40Ar+n41Ar* 41Ar+,放射性气溶胶 一回路内被腐蚀的金属物的微小固体颗粒被中子活化或为放射性颗粒，随着一回路泄漏到安全壳空气中或为放射性气溶胶，粒径10-3103um，如14C，51Cr,56Mn，60CO,59Fe。,五、核电站辐射测量技术的特点 形成设计通道； 稳定，可靠，在线连续运用（有的需在事故情况下运行）； 测量仪表数字