核能作為一種清潔能源,隨著核技術(shù)的迅猛發(fā)展,已成為國(guó)家電力能源戰(zhàn)略的重要組成部分,但核電安全及其發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)所引起的放射性污染問(wèn)題一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。開(kāi)展放射性核素在海洋中的遷移擴(kuò)散機(jī)理和遷移擴(kuò)散模擬研究,對(duì)于揭示放射性核素濃度隨排放點(diǎn)距離及時(shí)間變化規(guī)律、預(yù)測(cè)事故后放射性核素對(duì)海洋水體環(huán)境影響具有重要意義。論文選取福島核電站事故為研究對(duì)象,針對(duì)放射性核素的衰變特性,對(duì)適用于海洋大尺度瞬時(shí)點(diǎn)源遷移擴(kuò)散研究的瞬時(shí)點(diǎn)源約瑟夫模型進(jìn)行了改進(jìn),構(gòu)建了考慮衰變的瞬時(shí)點(diǎn)源彌散模型。根據(jù)日本東京電力公司公布的放射性污水泄漏和外排資料,以及海水中放射性核素濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),估算了事故源項(xiàng),確定了模型參數(shù)取值；并在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用瞬時(shí)點(diǎn)源約瑟夫模型和改進(jìn)模型對(duì)4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的1311、137Cs濃度變化進(jìn)行了時(shí)空模擬；探討了放射性核素濃度隨時(shí)間和空間的變化規(guī)律；分析了模型改進(jìn)前后模擬精度變化情況。得出了以下主要結(jié)論：(1)同一研究點(diǎn)位,放射性核素經(jīng)過(guò)自身衰變和海水稀釋作用,隨時(shí)間的增加濃度逐漸降低,其中1311對(duì)水質(zhì)的影響在1個(gè)月內(nèi)大幅削減,2-3個(gè)月以后基本消除,137Cs對(duì)水質(zhì)的影響在2-3月內(nèi)大幅削減,濃度降低到可接受水平內(nèi),此后的影響可長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年,是一種持久、低濃度、累積的影響。(2)同一時(shí)間,距離泄漏點(diǎn)越遠(yuǎn)放射性核素濃度越小,按本文設(shè)定的泄漏源項(xiàng)和擴(kuò)散條件,如將福島核電站事故瞬時(shí)點(diǎn)源泄漏的放射性濃度核素稀釋到標(biāo)準(zhǔn)值,其遷移擴(kuò)散距離需在30 km以上。最主要受影響的范圍是在核電站周圍30km內(nèi)的海域,其中10 km范圍內(nèi)海水的放射性污染最為嚴(yán)重。(3)瞬時(shí)點(diǎn)源約瑟夫模型可用于海洋大尺度的核素遷移擴(kuò)散模擬,其對(duì)半衰期較長(zhǎng)放射性核素如137Cs的模擬精度在可接受范圍內(nèi),但對(duì)半衰期較短的放射性核素131I來(lái)說(shuō),模擬精度不夠。論文針對(duì)放射性核素衰變特征,提出了嚴(yán)重事故條件下考慮衰變的瞬時(shí)點(diǎn)源彌散模型。模擬結(jié)果表明：模型改進(jìn)使其對(duì)131I的模擬精度從175.18%提高到了35.89%,通過(guò)模型改進(jìn),模擬結(jié)果的相對(duì)誤差明顯減��；而模型改進(jìn)對(duì)137Cs模擬結(jié)果的修正效果較小。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TM623.8
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及選題意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 放射性核素在海洋中的遷移機(jī)理
        1.2.2 放射性核素在海洋中遷移擴(kuò)散模型研究進(jìn)展
        1.2.3 國(guó)內(nèi)外放射性核素在海洋中遷移研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第2章 福島核電站事故概況
    2.1 福島核電站基本情況
    2.2 福島核電站事故誘因
    2.3 福島核電站事故發(fā)展過(guò)程
    2.4 福島核電站事故發(fā)生后含放射性廢水排入海洋的情況
        2.4.1 高放射性廢水泄漏
        2.4.2 低放射性廢水外排
第3章 現(xiàn)有核素在海洋中的遷移擴(kuò)散模型及其參數(shù)率定
    3.1 模型篩選
        3.1.1 瞬時(shí)點(diǎn)源約瑟夫模型
        3.1.2 IAEA推薦的瞬時(shí)點(diǎn)源模型
        3.1.3 模型篩選
    3.2 放射性核素的遴選
    3.3 現(xiàn)有模型參數(shù)的率定
        3.3.1 模擬點(diǎn)位與模擬時(shí)間段選取
        3.3.2 福島核電站事故源項(xiàng)估算
        3.3.3 其他參數(shù)取值
    3.4 約瑟夫模型模擬結(jié)果及精度分析
        3.4.1 模擬結(jié)果及規(guī)律分析
        3.4.2 約瑟夫模型模擬精度分析
        3.4.3 約瑟夫模型存在的不足
第4章 考慮衰變的瞬時(shí)點(diǎn)源彌散模型
    4.1 對(duì)瞬時(shí)點(diǎn)源約瑟夫模型的改進(jìn)
        4.1.1 考慮衰變的瞬時(shí)點(diǎn)源彌散模型
i算法及取值'>        4.1.2 放射性核素衰變影響因子k_i算法及取值
    4.2 考慮衰變的瞬時(shí)點(diǎn)源彌散模型模擬及精度分析
        4.2.1 模擬結(jié)果及規(guī)律分析
131I、¹³⁷Cs空間分布模擬'>        4.2.2 放射性核素¹³¹I、¹³⁷Cs空間分布模擬
    4.3 考慮衰變的瞬時(shí)點(diǎn)源彌散模型模擬結(jié)果精度分析
    4.4 改進(jìn)前后模型精度對(duì)比分析及模型合理性驗(yàn)證
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研活動(dòng)
致謝

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2 郝潤(rùn)龍;相關(guān)技術(shù)在放射性核素絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化中的應(yīng)用[J];核技術(shù);1981年02期

3 蔡存;;在地球大氣中關(guān)然的和人造的放射性核素[J];國(guó)外核新聞;1983年03期

4 瑞士莊;;用核反應(yīng)堆生產(chǎn)放射性核素[J];國(guó)外核新聞;1986年06期

5 李h

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