禁止層

反應堆運行時,有大量的中子γ射線向四周輻射;停止運行時,裂變產物也向周圍放出γ射線。為了防止周圍的工作人員和公眾受到這些放射性輻射的危害,並防止臨近的結構材料受到放射性輻射損傷,在堆外結構設計中,必須在反應堆的四周設定禁止層。禁止層是核反應堆的基本結構組成部分(其他主要部分包括堆芯、反射層、控制棒和冷卻劑)。

禁止層材料及分類,其他說明:,熱禁止,生物禁止,

禁止層材料及分類

設定禁止層要力求造價便宜並節省空間。對γ射線禁止,通常選擇、普通混凝土重混凝土。鋼的強度最好,但價格較高;鉛的優點是密度高,因此鉛禁止厚度較小;混凝土比金屬便宜,但密度較小,因而禁止層厚度比其他的都大。
來自反應堆的γ射線強度很高,被禁止體吸收後會發熱,因此緊靠反應堆的禁止層中常設有冷卻水管。某些反應堆堆芯和壓力殼之間設有熱禁止,以減少中子引起壓力殼的輻照損傷和射線引起壓力殼發熱。中子禁止需用有較大中子俘獲截面元素的材料,通常含硼,有時是濃縮的硼-10。有些禁止材料俘獲中子後放射出射線,因此在中子禁止外要有一層γ射線禁止。通常設計最外層禁止時應將輻射減到人類允許劑量水平以下,常稱為生物禁止。核電站反應堆最外層禁止一般選用普通混凝土或重混凝土。

其他說明:

熱禁止

熱禁止設定在被防護設備的周圍,專門用以防止壓力殼,混凝土生物禁止吸收來自活性區的快中子和γ射線的輻射能量產生的過高溫升。熱禁止用對γ射線吸收力強,導熱性能好,熔點高的不鏽鋼製成,它是一個圓柱型筒體,吊掛在壓力殼內吊籃筒體的外壁上,以禁止由堆芯穿出來的中子流和γ射線,以減少壓力殼可能受到的輻射損失。

生物禁止

生物禁止主要是為了防護工作人員免收過量的輻照,保證有關設備和儀表能安全可靠的運行。壓水堆的生物禁止具體分為一次禁止,二次屏板,輔助系統禁止和工藝運輸禁止。它們的組成和作用是:
(1)一次禁止 一次禁止是用來禁止壓水堆活性區的禁止層。它是由堆內構件(如壓水堆中的圍板,反射層,吊籃,熱禁止),壓力殼,以及鐵-水,鐵鉛-水或重混凝土等生物層所構成的,其作用是減弱來自反應堆的核輻射,使一次禁止外表面的劑量水平達到規定的允許標準。生物禁止的常用材料是混凝土或重混凝土。其優點是使用方便,價格便宜,它的缺點是導熱性能較差
(2)二次禁止 二次禁止是包圍著一迴路系統各主要設備間的禁止層,主要是用防護來自冷卻劑中的γ輻射,並作為一次禁止的補充,繼續減弱由一次禁止中逸出的中子和γ輻射。
(3)輔助系統禁止 輔助系統禁止是為了防護來自壓水堆各個輔助系統,如化學和容積控制系統,停對冷卻系統,硼回收系統,取樣分析和放射性廢物處理等系統中的各種核輻射,也是採用單個禁止。
(4)工藝運輸禁止 工藝運輸禁止主要是對廢燃料組件有關操作的禁止。廢燃料組件含有大量的裂變產物,放射性強度極高,在從堆中內取出時,通過燃料運輸管道進入廢燃料儲存池以及裝入運輸容器,運往廢燃料處理工廠等操作中,均需提供禁止。在這些操作中,廢燃料組件的提出和運輸操作是在充滿含硼水的換料池內進行的,有一定深度的含硼水可以提供足夠的輻射防護,燃料運輸管道和廢燃料池周圍的混凝土強是水禁止層的補充,以保證牆外各工作區內的劑量水平低於規定的允許標準。換料水池的含硼水及混凝土牆也作為提取和運輸火化了的反映堆控制棒組件,對內構件等強放射部件的層禁止。廢燃料組件運出廠房時需用有禁止及冷卻設備的運輸罐。

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