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上海建工在釷基熔鹽堆核輻射屏蔽混凝土性能測試方法研究上取得新進展

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2023-12-14  來源:中國混凝土網(wǎng)  作者:上海市國資委
核心提示:近期,以上海建工為第一單位的研究論文《基于60Co輻射環(huán)境的混凝土屏蔽性能研究》在國際權(quán)威期刊Nuclear Engineering and Design上發(fā)表。該研究成果為釷基熔鹽堆工程建設(shè)提供了技術(shù)支撐,對確保核能安全具有重要意義。

近期,以上海建工為第一單位的研究論文《基于60Co輻射環(huán)境的混凝土屏蔽性能研究》在國際權(quán)威期刊Nuclear Engineering and Design上發(fā)表。該研究成果為釷基熔鹽堆工程建設(shè)提供了技術(shù)支撐,對確保核能安全具有重要意義。


釷基熔鹽堆屬于第四代先進核能技術(shù),能夠有效克服當下裂變反應(yīng)堆面臨的一些難題,被稱作人類實現(xiàn)核聚變前的終極能源方案。相比于傳統(tǒng)核電系統(tǒng),釷基熔鹽堆具有事故工況下安全性高、能源轉(zhuǎn)化率高、燃料利用率高以及可以有效利用釷資源等優(yōu)勢。


上海建工與中國科學院上海應(yīng)用物理研究所對接國家戰(zhàn)略,率先對釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)及其建造技術(shù)進行研究,于2022年在甘肅建成世界首臺2兆瓦釷基熔鹽堆實驗堆,并將繼續(xù)開展研究堆、示范堆以及商用堆關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。


在核輻射屏蔽結(jié)構(gòu)中多采用重混凝土以削弱危害人類和環(huán)境的γ輻射。一般情況下,通過直線穿透型試驗測得重混凝土的線性衰減系數(shù),并應(yīng)用于輻射屏蔽層的厚度計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計,該方法通常忽略了γ射線與混凝土內(nèi)部元素相互作用引起的反射與散射,導致測量結(jié)果與工程實際情況存在一定偏差。


科研團隊創(chuàng)新研究設(shè)計了一種基于環(huán)境式γ輻射的混凝土屏蔽性能測定方法:①通過60Co源將整個試驗空間營造為具有一定γ輻射強度的環(huán)境;②采用中心含空腔的圓柱體混凝土試樣,測定輻射場中同一三維坐標處受屏蔽前后的劑量值;③對比屏蔽前后空腔處的劑量值來確定混凝土的γ輻射衰減系數(shù)。


基于新型環(huán)境式γ輻射試驗方法測得的混凝土衰減系數(shù)更符合實際核工程中γ輻射的復雜擴散模式。研究成果為釷基熔鹽堆工程建設(shè)提供了技術(shù)支撐,對確保核能安全具有重要意義。

 
 
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