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1、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，包括瞬发中子，瞬发射线，缓发中子，缓发射线。射线。 次级核辐射次级核辐射 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，包括为次
2、级核辐射，包括 活化中子活化中子 1717O O（n,pn,p）1717N*, N*, 1717N*N*1616N+nN+n 活化活化 5656Fe(n, )Fe(n, )5757Fe*, Fe*, 5757Fe* Fe* 5757Fe+ Fe+ 1616O O（n,pn,p）1616N*, N*, 1616N* N* 1616N+ N+ 1616O O（n ,n ,）1313N*, N*, 1313N* N* 1313C+C+二、中子辐射 1 1、瞬发中子（占、瞬发中子（占99%99%） 235U+nA+B+（2.5）n+Q在热中子裂变反应堆中，瞬发中子的能谱可在热中子裂变反应堆中，瞬发中子
3、的能谱可用瓦特函数或麦克斯韦分布函数描述用瓦特函数或麦克斯韦分布函数描述; ;瓦特函数瓦特函数麦克斯韦分布函数麦克斯韦分布函数 2 2、缓发中子（、缓发中子（1%1%）由裂变产物发射出来的中子称为缓发中子由裂变产物发射出来的中子称为缓发中子8787BrBr8787KrKr137137I I137137XeXe8787Br,Br,137137I I称为缓发中子先驱核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，缓发中子先驱核按半衰期长短可分为六组，如表示如表示235235U U热中子裂变的缓发中子数居表热中子裂变的缓发中子数居表组组号号半衰期半衰期T T1/21/2（S S）衰变常数衰
4、变常数 i i( () )平均寿命平均寿命t ti i(s)(s)能量能量（KevKev）产额产额Y Yi i份额份额. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .n n平均寿命tin n产额Yin n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（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、辐射三、辐射 1 1、瞬发射线、瞬发射线 由裂变产物直接放出的射线，在裂变后几由裂变产物直接
5、放出的射线，在裂变后几十十nSnS内完成。内完成。 瞬发射线能谱瞬发射线能谱 2 2缓发射线缓发射线 由裂变产物衰变后再放出的射线，例如由裂变产物衰变后再放出的射线，例如235235U U热中子裂变后不同时间内放出的射线能量热中子裂变后不同时间内放出的射线能量裂变后时间（裂变后时间（S S） 放出的射线能量（放出的射线能量（Mev/Mev/裂变）裂变）06.91006.910-8-8 7.250.267.250.266.9106.910-8-81.0101.010-3 -3 0.3530.7060.3530.7061.0101.010-6-61.0101.010-3 -3 0.0370.021
6、0.0370.0211.0101.010-3-31.0 1.0 0.520.260.520.261.01.01.01.0101.01.0108 8 6.651.76.651.71.0101.0108 8 0.0320.032合计合计 14.851.514.851.53、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
7、）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 1、放射性气体：裂变产物、放射性气体：裂变产物131131I I，135135I I，8585Kr,Kr,133133Xe,Xe,135135XeXe 131131I: I: 135135I: I:8585Kr:Kr:3333Xe:Xe:135135Xe:Xe:一回路冷却水中空气含有一回路冷却水中空气含有4040ArAr 4040Ar+nAr+n4141Ar* Ar* 4141Ar+Ar+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
8、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五、核电站辐射测量技术的特点n n形成设计通道；形成设计通道；n n稳定，可靠，在线连续运用（有的需在事故情况稳定，可靠，在线连续运用（有的需在事故情况下运行）；下运行）；n n测量仪表数字化，智能化；测量仪表数字化，智能化；n n各测量集中显示化；各测量集中显示化；n n有三级报警装置：失效，警告，高值报警；有三级报警装置：失效，警告，高值报警；n n使用冗余技术（必须有两个或两个以上独立的测使用冗余技术（必须有两个或两个以上独立的测量通道）量通道）n n测量系统需定期刻度。测量系统需定期刻度。
