Luận văn Đánh giá số hạng nguồn phóng xạ phát thải từ nhà máy Điện hạt nhân ninh thuận i và phân bố liều bức xạ trong Điều kiện nhà máy hoạt Động bình thường sử dụng bộ phần mềm nrcdose72

- Các tài liêu về công nghệ lò phản ứng hạt nhân VVER của Liên Bang Nga bao gồm VVER-1000, trong đỏ có đặc trưng thiết kế của nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận T1; - Các tải liệu về tính

DAT HOC BACH KHOA HA NOT

VIEN KỸ THUẬT HẠT NHẪN VÀ VẬT LÝ MỖI TRƯỜNG

MÃ VĂN QUANG

'ĐÁNH GIA SO HANG NGUON PHONG XA PHAT THAI TU NHA

MÁY DIỆN HẠT NHÂN NINH THUẬN I VÀ PIIÄN BÓ LIỀU BỨC

XA TRONG DIEU KIEN NHA MAY HOAT DONG BINH THUONG

SU DUNG BO PHAN MEM NRCDOSE72

LUAN VAN TIIAC S¥ KIIOA IOC

Hà Nội - 2017

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIEN KY THUAT HAT NHAN VA VAT LY MOI TRUONG

MA VAN QUANG

DANH GIA SO HANG NGUON PHONG XA PHAT THAI TU’

NHA MAY DIEN HAT NHAN NINH THUAN I VA PHAN BO

LIEU BUC XA TRONG DIEU KIEN NHA MAY HOAT DONG

BINH THUONG SU’ DUNG BO PHAN MEM NRCDOSE72

Chuyên ngành: Kỹ thuật hạt nhân

Mã số:

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Tuấn Khải

Hà Nội - 2017

TỒI CÁM ĐOAN

Tôi cam đoan rằng, luận văn thạc sĩ khoa học “Dánh giá số hạng nguồn phóng

xạ phát thải từ nhà máy điện hạt nhân

điều kiện nhà máy hoạt động bình thường sử dựng bộ phần mềm NRCDOSK72” là

inh Thuan I và phãn bố liêu bức xạ trong

công trình nghiên cứu của riêng tôi

Những số liệu dược sử dụng trong luận văn là trung thực được chỉ rõ nguồn trích cđấn Kết quả nghiên cửu nảy chưa được công bổ trong bắt ký công trình nghiên cứu nào

từ trước đến nay

Tôi xin chịu mọi trách nhiệm về công trình nghiên cửu của riêng minh |

Hạc viên

Mã Văn Quang

TỜI CÁM ƠN

Tôi xin bày tỏ làng biết ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Tuần Khải

— Cục trưởng Cục An loàn búc xạ và hạt nhân — Bộ KH&CN dã tận tình hướng dẫn,

định hướng vá tạo điều kiện cho tôi hoàn thành hoận văn này

Tôi cũng xin câm em các cán bộ trong Trung tâm An toàn bức xạ và Trung Tâm Quan trắc Pháng xu và Đánh giá tác động Môi tường - Viện Khoa hợc và Kỹ thuật hại

nhân đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện huận văn này

Tôi xim lrân trợng cẩm em các thấy, cô giáo trong Viên kỹ thuật hạt nhâu và VậL

1ý mỗi trường đã nhiệt tỉnh giáng dạy vả giúp đỡ tôi trong suốt quả trình học tập tại đây Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm on gia đỉnh và bạn bè đã luôn cổ vũ, giúp đỡ tôi để

hoàn thành luận văn thạc sỹ này

Xin chân thành cảm on!

Hà Nội, ngày 03 tháng 9 năm 2017

Hạc viên

Mã Văn Quang

1.1 Phương trình cơ bản để tính nững độ chất ô nhiễm trong khí quyển 13 1.3 Cơ sở lý thuyết của mô hình Gauss - - - 14

1.2.2 Sự phát tán khi từ nguồn liên tục occcccsccrricrercee Ăase.TR

2.1.1 Câu trúc và chức năng của phân mễm XOQDOQ 22 2.3.2 Số liệu dâu váo (Data Input) dối với phần mềm XOQDOQ 24

3.2.1 Cấu trúc và chức năng của phần mễm GASPAR 2 - 25

2.3.2 Số liệu đâu vàn đổi với phần mềm GASPAR2 - - 29

2.3 Phân mềm GALE " ¬- -

2.3.2 Cée tham sé dan vao dủa phan mém GALE - 33

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU GƠ SỞ ĐÁNH GIÁ 8Ó HẠNG NGUÔN PHÁT THÁI

HÔNG XẠ TRONG HOẠI DỘNG CỦA NHÀ MÁY DIÖN LIẠT NHÂN .34

3.1 Các nguồn phỏng xạ trong nhà máy điện hạt nhân _—— 34

3,2, Đặc trưng của lò phản ứng, VVEHR-1000 đề xuất cho đự án ĐHN Ninh Thuận 1 36

5

3.3 Kết quả tính toán số hạng nguồn phát thải sở dụng phẩn mềm GALE CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG TNPUT CHO NRCDOSE 72

4.1 Số liệu khí lượng,

4.2 Số liệu địa hinh

4.3 Xây đựng bộ các số liệu phân bó dân cư

4.4 Số liệu về sản suất nêng nghiệp và chăn nuôi

4.5 Kết quả tính toán nhân bố liền đối với mỗi trường khí

KT LUẬN VÀ KIỀN NGIH

DANH MUC VIET TAT

American Nuclear Society Boiling Water Reactor Fmergeney Core Cooling Sysloms

intemational Atomic Energy Agency

Intemational Commission on

Pressurized Water Reactor

Reactor Cooling System

Safety Assessment Report

United = Nation Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiations

Regulatory Commission

TIiệp hội hạt nhân Iloa Kỷ

Lo phan ứng nước sối

Hệ thống làm mái vùng hoạt khẩn cấp

Cơ quan Năng lượng nguyễn tử

quốc tế

Ủy ban quốc tế vẻ au toàn bức xạ

Xhí tượng thủy văn Wha máy điện hạt nhân

Cơ quan quốc gia quản lý biển và không khi Hoa Kỷ

liệ thống xử lý nước làm mát lỏ phản ứng

DANH MỤC HÌNH

Tình 1.1: Biểu đề luồng khói bằng các khối phụt tức thời và liên tục 15

Tình 1.2: Độ khuếch lán theo phương nằm ngang Gy phu thuộc vào khoảng cách theo

chiêu gió từ một nguôn điểm đối với các loại ôn định khí quyền khác nhau 1 THình 1 3: Độ khuêch tán theo phương thắng đứng đy phụ thuộc vào khoảng cách theo

chiều giỏ từ một nguồn điểm dối với cóc loại du dịnh khí quyển khác nhau 18

Hình 1.4: Mô hình ludng khi Gauss đối với một nguồn điểm liên tục - 19

Hình 2.1: Cầu trúc của phần mềm XOQDOG, ociecee 25

Tình 2.2: Cầu trúc cúa phẩn mềm A8PAR2 ccccriiicee 30 Hinh 3.1: So dé hệ thống bảo vệ theo chiêu sân 35

Hình 4.1: 16 hướng giỏ trong cơ sở số liệu của XOQDOQ, Xemeeeeeeoee 4

Tình 4.2: Kết quả thu được từ phần mém vẽ hoa gió WRPLOT View 4B

Hình 4.3: Phân bẻ hoa gió dựa trên sẻ liệu đo của trạm Phan lang, 44

Tình 4.5: Géc léch 5 d6i vei cde théi diém trong nit cece —

THình 4.6: Bản đồ địa hình với bán kính 50 dặm (80 km), s0

Tinh 4.7 Dữ liệu khí tượng trạc tuyển NOAA co Hee S5

Tình 4.8 Kết quả X/Q trung bình hàng nằm xung quanh nhà máy điện hụt nhu theo TÔ

DANH MỤC BẰNG

đảng 1 1: Các hệ số a, b,c, đ trong công thức (1-11) - 16 Tảng 2.1: Tốc độ hít thẻ của các nhóm tuổi (m”/năm) - - 28 Tảng 3 1: Các đặc trung lò phản ứng AI9S 92 [6| esses eee BB

Bang 3 2: Cac tham sé dau vào của phan mém GALE 38

Bang 3 3: Kết quả tính toán số hạng nguồn đổi với công nghệ VVER-1000 39

Bang 4.2: Phương pháp Tumer xác định giá trị PG M

đảng 4.3: Phân loại chỉ số bức xạ theo góc cao độ mặt trời 45 Bang 4.4: Các bước xác định chỉ số bửc xạ rông, —— -

4 nhém tuổi: Người lớn, thiếu niên, trẻ em và trẻ sơ sinh 60

- MỞ ĐẦU

1 Ly do chon dé tai

Các nguồn năng lượng hóa thạch dễ sứ dụng nhat nla dau mo, than da, khi dit

ngày cảng cạn kiệt Trong khí các nguôn năng lượng tái tạo như: năng lượng rnặt trời,

gió, nước chưa được phát triển mạnh do hiệu quả chưa cao, cách thức sử đụng còn khá phức tạp và chi phi dit đó thị năng lượng hạt nhân được biết đến là nguồn nắng tượng sạch giải quyết được các vấn dé ma các nguồn năng lượng khác chưa đáp ứng, được Năng lượng hạt nhân là chìa khóa quan trong nhằm góp phan duy tri vá thúc đây

sự phát triển kinh tế - xã hội bên vững tai môi quốc gia

Năm 2009, Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam đã thông qua

chủ trương đầu tự Dự án điện hạt nhân Ninh Thuận với boo 16 may tai hai nha may dién

hạt nhân ở hai dịa điểm khác nhau Dự kiến, khi di vảo vận hành diện hạt nhân sẽ chiếm

20% tống sản lượng điện của Việt Nam, một con số không nhỏ Tuy nhiên, cuối năm

2016 do van dé điều kiện kinh tế và nguồn nhân lực chưa đáp img đủ điều kiện xây dựng,

va van hanh nhà mày điện hạt nhân nên Quốc hội đẳng ý dừng Dự án điện hạt nhân Kinh Thuận Dễ tái khởi động lại dự án này, việc chuẩn bị các điển kiện đâm bão an toàn cho nha may điện hạt nhân rất quan trọng và cản dược xem xét dánh giả thấu đảo

Khi đi vào hoạt động, NMIDILIN sẽ phát thải các khi hiểm và nhân phỏng xạ vào

khí quyền Chất thải phéng xạ trang khí quyến trải qua các quá trình phát tán trong

không khí và lẵng đọng trên mit dat sẽ gây ảnh: lưởng dến môi trường và con người Do

đỏ, việc đảnh giá quá trình vận chuyển và phát tán của phóng xạ rong khí quyền và tính

†oán liêu bức xạ đổi với đân chúng là rất cần thiết, và là yêu câu mang tính pháp quy đổi

với một dự án điện hạt nhân Đây là xuất xử để luận văn đưa ra để xuất đánh giá số hạng, nguồn và tính toán phân bế liên bức xạ trong điều kiện hoạt động bình thường của nhà máy điên hạt nhân Ninh Thuận ï sử dụng bộ phần mềm NRCDose 72 do Cơ quan pháp quy hạt nhân Họa Kỳ cung cáp, có bản quyền để tính toán

3 Mục đích nghiên cứu

- Tim hiểu đặc điểm công nghệ lỏ phân ứng lạt nhân VVER-1000 làm thông số

đầu vào cho phân mềm đánh giá số hạng nguồn,

- Nghiên cứu các mô hình phát tán phóng xa trong không khi, các yếu tổ đầu vào

của các phẩn mềm phát lắn,

~ Nghiên cứu, đánh giả các thông số dâu vào cho các phần mềm trong bệ phân mềm

3 Đối tượng nghiên cứu

Công nghệ nhà máy điện hạt nhân VWER-I000 và bộ phần mềm tính toán phát

tán phóng xa trong không khi NRC Dose 72

4 Giới hạn phạm vi nghiên cứu

Luận văn nghiên cứu tập trung trong phạm vị đổi với lò phản ứng nước áp lực

(VVER), trong đó các vẫn đề liên quan chủ yếu đẻn sự phát tán các đồng vị phóng xạ ra

ngoài khi quyền trơng điều kiện vận hành bình thường của nhà máy điện hạt rhên

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Sử dụng bỏ phan mém NRC Dose 72 đánh giá giá trị liễu mà đân chimg nhận được

từ quả trình vận hành bình thường, của nhà máy diện hạt nhân Ninh Thuận 1 với giả trị

liểu quy định bởi Cơ quan pháp quy hạt nhân Việt Nam Từ sự so sánh đánh giá để đua

ra những khuyến cáo và những kết luận về tính an toàn bức xạ của công nghệ lò phần

ng VVER 1000 đổi với dự án điện hạt nhân Ninh Thuan 1

6 Phương pháp nghiên cứu

+ Phương pháp hồi cứu tài liệu: Nhằm thu thập tải liệu làm cơ sở lý luận cho nội đụng nghiên cứu Tải liệu thu thập gầm có:

- Các tải liệu về sự phát triển của lĩnh vực điện hạt nhân trên thế giới, cũng như str cải Liên của các thể hệ lò phân ứng hạt nhân,

- Các quy định và tiêu chuẩn của Cơ quan Năng lượng nguyễn tử quốc tế TAEA),

Uy ban pháp quy Hoa Kỳ (U8.NRC), Cơ quan pháp quy Liên Hang Nga vẻ việc đảm

tảo vận hành nha máy điện hạt nhân,

- Các tài liêu về công nghệ lò phản ứng hạt nhân VVER của Liên Bang Nga bao

gồm VVER-1000, trong đỏ có đặc trưng thiết kế của nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận

T1;

- Các tải liệu về tính oán phát toán phóng xạ trong môi trường không khí trong,

điều kiện nha may dién hat shan vận hành bình thường,

- Các tải liệu về phương pháp tính toán cua bé phdn mém NRC Dose 72

+ Phương pháp tính toán: Sữ đừng chương trình inh todn NRC Dose 72 dé tinh

toán giá trị liéu dan chủng nhận được trong điều kiện vận hành bình thường của nhà máy

điện bại nhân Phân tích, đánh giá kết quả tha được và so sánh với quy định cũa cơ quan pháp quy Việt Nam

7 Cấu trúc luận văn

Luận văn gém các phan sau:

- Phần mử dầu: Giới thiệu khái quất vẻ dễ tải, mục dich nghiên cứu, nhiệm vụ

nghiên cứu,

- Phần kết qua nghién ctu: Gém 21 chương

« Chương 1: Nghiên cứu cơ số khoa học của mỗ hình phải tân phóng xã trong môi

trường khi

« Chương 2: Tổng quan về gói phan mém NRC Dose72

ø Chương 3: Nghiên cứu cơ sở đánh giá số hạng nguồn phát thải phóng xa trong

hoạt động của nhà máy điện hạt nhân

« Chương 4: Xây dựng input cho phần niêm NỢP IJose 72

- Tai

liệu tham khảo

- Phu luc.

CHƯƠNG 1: KGHIÊN CỨU CƠ Sở KHOA HỌC CỦA MÔ HÌNH PHÁT TÁN

PHÒNG XẠ TRONG MỖI TRƯỜNG KHÍ

1.1 - Phương trình cơ bản dễ tỉnh nỗng dộ chất ô nhiễm trong khí quyển

Khi mô tả quá trình khuếch tán chất ô nhiễm trong không khí bằng mô hình toán

học thì mức độ ô nhiễm không khí thường được đặc trưng bằng trị số nông độ chất ô

nhiễm phân bố trong không gian và biến đối theo thời gian Trong trường hop tong quát, trị số trưng bình của nẳng độ ô nhiễm trong không khí phân bả theo thời gian và không gian được mô tả từ phương trình chuyển tải vật chất và biển đội hoá học đây đủ nhĩừ sau

+ ky, kụ kz : Các thành phần của hệ số khuêch tán rỗi theo các trục Ox, Oy, Oz

“x.y,Z Các thành phân toa độ theo trục Ox, Oy, Oz

“uyyw Các thành phần vận tốc gió theo trục Ox, Oy, Ox

“We Van téc lang dong ctia cde chat 6 nhiém

*c Néng dé chất ô nhiễm trong không khi

“a Hệ sé tinh dến sự liên kết của chất ö nhiễm với các phản tử khác

cửa môi trường không khí

“8 Hệ số tính đến sự biến đối chất ô nhiễm thành các chất khác do

những, quả trình phần ứng hoá học xây rs trên đường lại truyền

Tuy nhiên phương trình (1-1) trên rất phức tạp vả nó chỉ là một hình thức mô

phông sự lan Iruyêm ö nhiệm Trên thực tế

lãi phương trình nảy người la phải tiến hành dơn giản hoá trên cơ sở thừa nhân một số diểu kiện gan dung bing cách đưa ra các giả thuyết phủ hợp với điều kiên cụ thể sau:

Nếu hướng gió trừng với trục Ôx thị thành phan tốc độ gió chiêu lên trục

Oy sẽ bằng 0, có nghĩa là v = 0

ơ Tốc dộ gió thẳng dứng thường nhỏ hơn rất nhiều so với tốc độ giỏ nên có thé bd qua, conghia aw 0 Trong nhiều trường hợp, nếu xét bựi nhẹ thì Wc 0(ong

trường hợp bụi nặng thi lúc đỏ ta sẽ cho Wc z0)

ø _ Nếu bỏ qua hiện tượng chuyên pha (biến dỏi hoá học) của chất ö nhiễm cũng như không xét đến chất õ nhiếm được bổ sung trong quá trình khuếch tán thì ø~ 8~0 Nhr vậy sau các giả thiết và châp nhận một số điều kiện gắn đúng thi phương trình ban dầu được viết dưới dạng là:

Đây là nghiệm của bài toán lan truyền é nhiễm một chiều với nguồn thải Q Cùng với điều kiện biên x —> œ thị Œ_ ›0(Nẵng độ ô nhiễm tại một điểm cảng giám khi điểm cảng Hiến xu khôi chân nguồn thải) Giải phương trình trên tạ thụ được kết quả sai:

Đôi với bài toàn hai chiều ta có phương trình

= $9

Đôi với bái toán 3 chiều ta có:

'Trong đó: Q lá lượng phát thái chất ô nhiễm tại nguồn điểm tức thời

1.3 Cơ sở lý thuyết của mồ hình Œauss

1.2.1 Cng thức cơ sử

Lượng chất ô nhiễm trong luông khỏi có thể được xem như tổng hợp của vô số khói phụt túc thời, những khói phụt đỏ dược giỏ mang di va dan din nở rộng khí ra xa ông khói giống như một ổ bánh mì được cắt ra thánh nhiều lát móng vá xếp chồng kể

mmép lên nhau (Tình L1)

Tượng chất ô nhiễm trong từng lái mồng trong luồng khỏi có thế được xem như nhau, tức là bố qua sự trao đổi chất từ lát này sang lát nọ kẻ bên nhau trên trục x Từ

cách lập luận đó, bài toán lan truyền chất ô nhiễm ở đây là bài toán hai chiều và do đó

tá chọn công thức (1-3) để áp đụng cho truờng hợp này

Tink 1.1: Biểu đỏ luỗng khói bang các khối phụt tức thời và liên tục

Tếu ta thiết lập sự cản bằng vật chất trong từng “lát” khỏi có bể đây lm theo chiều x và các chiều y, z là vô cực khi các lát khói chuyển động cùng với vận tốc giỏ u thủ thời gian để từng lát di qua khỏi ông khói là Tmưa và do đó lượng chất ô nhiểm chứa trong “lai” khói sẽ là Q = Mx: Ngoài ra, cần lưu ý rằng bai toa hai chiều ở đây là chiêu y và z thay vì cho chiều x và y trong cảng thức (1-3)

To phát thải từ một nguồn liên Lục niên lượng phát thải chất ô nhiễm M(gAA) là

không dỗi theo thời gian

Thay (1-6), (1-7), (1-8) vào (1-5) ta được:

a ee

Đây là công thức cơ sở của mô hình lan truyền chất ö nhiễm theo luật phân phối chuẩn Gauss hay côn gọi là “Mô hình Gauss” cơ số,

Từ biểu thức (1-6) và (1-7) ta cố:

y= CP va 0, = 19)

%

Như vậy Ø, vả phụ thuộc vào kheäng cách x, độ rối của khí quyển và vận

tốc pid Pasquill va Gifford da thue nghiém va thiét lập được mỗi quan hệ của các hệ số

Œy, Œ_ phụ thuộc vào khoảng cách x xuôi theo chiều gió ứng với các mức độ ẩn định của khí quyền khác nhau A, B, C, D, E, F va G Méi quan hệ trên dược cho dưới dang biểu đổ Tuy nhiên đề thuận tiện khi tính toón và lập trình D.O.Martin đã đưa ra công,

thức tỉnh Øy, Ớ; như sau:

Trong đó x — là khoảng, cách xuôi theo chiến gió kể từ nguồn, tính bằng km Cáo hệ số

a, b, c, d cho & Bang 1.1 [13], Cae gid tri oy, oz duce thể liện trên Hình 1.3 và Hình 1.3

Bang 1.1: Cac hé sda, b,c, đ trong công thức (1-11)

Với các cấp độ ồn định khi quyền:

A: Không ổn định nhất B: Không ôn định trung bình Œ: Không ôn định loại yêu

17

A~ EXTREMELY UNSTABLE

8 ~ MODERATELY UNSTABLE C= SUG

0~ NEUTRAL E~ SLIGHTLY STABLE

đến mức sự khuếch tán phân tử không đỏng vai trỏ gi Vỉ vậy việc đánh giả sự phát tán

trong khí quyền dựa vào các mô hình toán học vẻ trạng thái khi tượng của khí quyền

hơn là lý thuyết khuếch tán cỗ điền Một trong các mô hình thường sử dụng đề đánh giá

nồng đô dòng khi ở mức mặt đất từ mốt nguồn điểm, chẳng hạn từ lỗi ra của ông xả, là

mô hinh quỹ đạo tuyến tỉnh, hay là mô hinh luỗng khi Gauss [13] Mô hình Gauss đối

với một nguồn điểm liên tục được thẻ hiện trên Hình 1 4

18

Hạy= Đồ cao thực tế của ống xã

Hạ" Dé cao hiệu dụng của ống xã

— Độ cao giải pháng của chất ô nhiễm

= H;+ th

Ảh=- Đề tăng của chòm khỏi

Hình 1.4: Mô hình luồng khí Gauss đối với một nguồn điểm liên tục

Theo mô hình nảy, chất thải được giả thuyết là phân bồ chuẩn xung quanh trục tâm

của luông khi và cũng giả thuyết rằng sự ỏn định khí quyền và tốc độ gió xác định các

tỉnh chất phát tán của chất thải theo chiều gió Mô hình nảy được miều tả bởi phương trinh Pasquill - Gifford, Khi chuyên về hệ trục x, y, z mả gốc O trùng với chân ống khỏi

trên mặt đất thì y không thay đổi nhưng z phải được thay thể bằng z - H hoặc H ~ z

mặt đất phản xạ ngược trở lên như thé có một nguồn ảo hoàn toản đôi xứng qua mặt đất

và mặt đất được xem như tâm gương phản chiều Đề kể đến ảnh hưởng của mặt đất phản

xa khuếch tán, nẻng độ tại các điểm bất kỷ A,, B được giả thiết như do hai nguồn giống,

hệt nhau gây ra, trong đỏ cỏ một nguồn thực và một nguồn ảo hoàn toàn đối xứng với

nhau qua mặt đất Nông độ tại điểm xem xét (A hoặc B) do nguồn thực gây ra được tính

bằng công thức (1-12), còn do nguồn ảo gây ra được tỉnh bằng biểu thức:

19

Tây chính là công thức tính toán khuếch tán chat 6 nhiém tir ngudin điểm cao liên

tục Khi tính toán néng độ ô nhiễm trên mặt đất thủ z— Ô và công thức (1-14) trở thành

2

4

1.2.3, Các điều kiện khí tượng

Rhi cha thai duoc x4 1a tir éng khói người Ea cơi rằng chúng được dịch chuyển theo chiều giỏ và déng thời cũng khuốch tán theo phương ngang và phương thẳng đứng Lai hau quả chỉnh của sự phản tân trong khí quyền nảy là chất bản pha loàng và chứng

rơi lrỡ lại vào vững khí thở ở mặt đất Điều quan tâm khi đánh giả múc độ an loàn khi

thải vào khí quyền là quan hệ giữa tốc dé thai va néng d6 phong xạ ở mức mặt dất (chất rơi lắng) Sự phân bế hoạt độ phỏng xạ ở mức mặt đất phụ thuộc vào nhiễu nhàn tố, bao gầm su dn dịnh của khí quyền, tốc độ gió, loại địa hình, tính chất của lớp biên không

khí (lớp không khi trên mặt đất khoáng trăm mét) và độ cao của ông khói Khó tiên đoán chính xác bản dé phân bổ ở mức mặt đất mặc đủ có thế đánh giá bằng cách tính với một tiệ các phương trình khuếch tán khí quyền [2]

Sự ổn định của khí quyển phụ thuộc vào chênh lệch nhiệt độ của không khi Một

mẫu khêng khi sẽ giản nở ra do áp suất khí quyền giảm Nếu mẫu không khí này không

thụ hay lồa nhiệt tủ sự giản nở là đoạn nhiệt và nhiệt độ của mẫu không khi số sựi xuống,

Đi với không khí khô, sự làm lạnh đoạn nhiệt này gây nên sự giảm nhiệt độ 1°C qua 100m lên cao Đối với không khí có độ âm trung bình, tốc độ giãm là 0.65°C trên LUÔm Nếu chônh lệch nhiệt dộ của khí quyển nhỏ hơn chênh lệch do đoạn nhiệt nhưng vẫn

còn giả trị âm thì ta có tốc độ giảm Gn định Trong trưởng hợp này mẫu không khi lạnh

nhanh bon môi trường khí quyển xung quanh, do đó nó đạm đặc bơn không khí xung

quanh và có xu hướng chùu xuống Mẫu không khi chim xuống âm hơn không khi xung, quanh và loãng hơn do đó cô xu hướng bay lên Vì vậy tốc độ giảm dn định có xu hướng, han chế kích thước của luồng khí theo phương thẳng đứng và vì vậy giảm liêu ứng pha

20

loãng của khí quyền Nếu tốc dỏ giảm là dương có nghữa là nhiệt độ không khí tăng khi tăng độ cao, thì đều kiện siêu n định được gọi là sự nghịch nhiệt (bởi vị biến thiên nhiệt

độ bị đão lộn) Dòng khi thâi từ ống xã Irở thành đậm đặc hơn môi trường xung quanh

khi nẻ bị lạnh doạn nhiệt vá chim xuống Hiệu ứng tổng thể của sự nghịch nhiệt là bấy Juéng khi tir ống xã và không cho nó bay lên cao

Tốc độ giảm siêu đoạn nhiệt, với nó tốu độ giấu nhiệt độ khi tăng độ cao lớn hơn

1/100 m, tạo nên điều kiện không khi ổn định giúp lam ting sự phát tán theo chiêu cao

của dong khi thai từ ng xả Vải các điều kiện tốc độ giãm không ổn định đó, một mẫu!

khí đang bay lên sẽ không bị lạnh đũ nửưmh do sự giân nở đoạn nhiệt của nỗ và vì vậy

né vin cén dm hon va it dim đặc hơn môi trường khi xung quanh và tiếp tục bay lên

ý do đó, một mẫu khí đang rơi xuống sẽ tiếp tục rơi xuếi

CHUONG 2: TONG QUAN VE BO PHAN MEM NRCDOSE 72

NRCDose72 là gói phin mém duge phát triển bởi Cơ quan Pháp quy hạt nhân Hoa Ky với mục dịch dảnh giá an toàn bức xạ di với dân chung trong cấp phép cho

việc cải lạo, mở rộng và xây dựng mới NMDIIN trong điều kiện vận hinh NMDIIN

bình thường NRCDose72 bao gồm 4 phản mềm XOQDOQ, GASPAR2, LADTAP2 và

GALE [7]

2.1, Phan mém XOQDOQ

2.1.1 Câu trúc và chức năng của phần mém XOQDOQ

Phan mém KOQDOQ được sử dụng bởi Cơ quan pháp quy hạt nhân Hoa Kỳ dé thâm định đánh giả tác động của khí tượng tới việc phát thải các nhân phòng xạ thường

xuyên hoặc trong kế hoạch tại các nhà máy điện hạt nhân Chương trình không nhằm

muc dich danh giả tác dộng, của khí tượng tới lậu quả của việc rò rí chất phỏng xạ trong, trường hợp sự cổ Chương trình thực hiện trong kiêu bó các thông số đầu vào có các lựa

chọn khác nhau cho người sử đựng

Nông độ tương đổi X/Q và mật độ rơi lắng tương đối D/Q được tính cho 22

khoảng cách riêng cách địa điểm nhà máy tới 80 km Từ các giá trị này X/Q và D/Q cho

10 đoạn khoảng cách được lính Cả hai giá trị XÃQ và D/Q được tính cho những điểm quan tâm dược nhập vào bởi người sử dụng, Chương trình tỉnh dựa trên mỏ bình luồng,

khí Gauss vai quỹ đạo thắng Người sử đụng có thể lựa chọn đề tính đến hiệu ứng nẵng

độ trong luồng khi bị suy giảm do rơi lắng khô và phân rã phóng xa Nẵng đô ở bể mặt

đất có thể dược biển dỗi dễ tính dến hiệu ửng tuân hoàn hay tủ đọng Chương tinh tinh

chiêu cao luồng khi hiệu đụng đựa trên chiều cao phát thải vật lý, độ nâng của luồng khi

và đô cao địa hình Chương trình dựa trên lý thuyết cho rằng chất phóng xạ phát thải vào khí quyển sẽ phân bỏ theo hinh Gauss xung quanh đường trục của luỗng khi Để

tiên đoán néng độ trong khoảng thai gian dai hon, phân bố Ganss được coi là phân bô

déu bén trong, hinh quạt của ướng giỏ Quỹ đạo dược xem là đường thẳng giữa diễm phát thái và điểm tiếp nhận Dễ đành giá phát thái thưởng xuyên từ nhà máy điện hạt nhân, chủ yêu chương trinh được thiết kế để tính nêng đệ tương đổi trưng bình năm X/Q 'à mật độ rơi lắng tương đói J/Q trung binh năm tại các vị tri ấn dịnh bởi người sử dựng,

và ở các khoảng cách theo bán kính chuẩn khác nhau Chương trình oó các lựa chọn sau [12]:

1 Kiểu phát thấi có thể là

4 Tốc độ gió đo được ở một độ cao có thể được ngoại suy tới các độ cao khác

để đánh giá điểm phát thái

5 Cac tham số của luồng khí thải (œy, ø„) có thế được mô tả bằng,

Cáo đường cong Pasquill — Gilford

b Các đường cong Markee đối với các địa điểm thích hợp

6 Đối với thải có độ cao, địa hình có thể được nhập vào để tính chiều cao luéng

ra một tổ hợp nhất định của lớp tốc độ gió, hướng gió và độ én định của khí

quyển Hưởng gió được phân thành 16 hướng theo chiều kim déng hd tir hưởng N đến hưởng NNW, Tốc độ gió được nhóm thánh các lớp Chương,

trình cho phép xử lý tới 14 lớp téc độ giá Độ ồn định của khi quyến được

nhóm thành 7 nhỏm 1ừ À-G

1 K/Q va D/Q có thể được tính cho các khoảng cách được xác định trước tại các điểm quan tâm cụ thể

‘Theo do gia trị nông độ tương đổi X/Q và mật độ rơi lắng tương đối D/Q được

xác định bởi công thức sau

- Nong độ lương đổi XQ:

2.032 „ REGGE) Di N„ DEPI4j(, K} DRC¡ G6) fjŒO) (608,69 exp ~05( _ 3° ) 21) _

©, = 18 số khuếch tán của độ dn dinh j 3 khoảng cach x

RE(x,K) = LIệ số hiệu chính cho sự tuần hoàn và ứ đọng ở khoảng cách xuôi gió

2.2.2 Số liện đầu vào (Data InpuÐ đối với phần mém XOGQDOQ

Như đã trình bảy ở trên, eơ sở số liệu đầu vào của XOQDOQ bao gồm:

- Số liệu khí tượng: Tân số liên hợp của tốc độ gió, hướng giỏ và độ ôn dịnh của khí quyền,

- Số liêu địa hình: Bao gồm các số liệu về địa hình (đổi nủi, thung lũng, các toà

nhà cao ) ở các khoảng cách khác nhau (tối đa 8Ó km) xung quanh nhả máy điện hạt

nhân

Ry T6)

Hình 2.1: Cau tric ctia phan mem XOQDOQ

Hai kết quả tính toán của phản mềm XOQDOQ lả các giả trị X/Q và D/Q sẽ được

sử dụng như số liệu đầu vào của GASPAR2 trong đánh giá an toàn bức xạ và liều dân

chúng

2.2 Phần mềm GASPAR2

2.2.1 Cầu trúc và chức năng của phần mềm GASPAR 2

GASPAR? la phan mém trong gói NRCDose72, được Cơ quan pháp quy hạt nhân

Hoa Kỷ (USNRC) sử dụng trong đánh giá liều bức xạ đối với các cả nhân vả các nhỏm

dân cư bị nhiễm xạ theo các con đường hít thở, ăn uống và chiếu xa bên ngoài do việc

thải các nhân phỏng xạ vào môi trường không khí từ MNĐHN trong điều kiện hoạt động bình thường Các mô hình chiều xạ tới con người được thực hiện trong GASPAR2 bao

gồm [8]:

~ Chiếu xạ ngoài từ các đám mây bị nhiễm xạ: Hai giả trì liều được tỉnh toán đổi với

chiều xạ ngoài từ các đám mây bị nhiễm xạ: Liêu chiêu xa từ không khi (do bức xạ bêta

va gamma) vả liều chiêu xạ đối với các mô, cơ quan Cac gia tri nay được mô tả như

sau:

Liễu chiếu xạ từ không khí Các giá trị liễu không khi beta và gamma được tính toán đối với đám mây phóng xạ đồng nhất bán vô hạn bằng cách sử dụng các phương trình sau:

DẶP = Zica DEP 23)

Trong đỏ:

DỀẺ: suất liều không khí gamma, bets tại vị trí chiều xạ (nrad/năm)

Cạ: nông độ không khí của nhân phỏng xạ i tại vị trí chiếu xạ (pCi/m?)

DỲ”: tham số suất liễu garama, beta dổi với nhản phóng xa i anrad-m"/pCi-năm) Lidu chiều xạ đối với mô, cư quan: Liễu loan thân từ các đám mãy phóng xa do các khứ trợ dược xác định bởi phương trinh:

Trong dé:

D7: suat liêu toản thân trong một đám mảy bán vỏ hạn tại vị trí chiếu xạ

(mromrănm)

Dy: tham swat liễu toàn than dối với nhân phỏng xạ ¡ (nrem-m2/ÐCi-năm)

Liễu ngoài đa từ các đám mây phóng xạ do khí trơ được tính toán như sau:

Trong đó

DS,: suat liễu ngoài đa trong một đám :nây bán vô hạn tại vị trí chiều xạ (mrem-

m¥/pCi-wim)

DŠ„: tham sẽ suất liên ngoài da đổi với nhân phong xa i (mrem-m*/pCi- nam)

Tham số biến đối liều ngoài đa là tổng của các tưưn số liều đổi với những phân bố

ST là tham sẽ suy giảm mả tính toán cho sự suy giảm liều từ việc che chắn được

cùng cấp bởi cầu trúc khu dan cu

D®i: tham số suất liễu bota dỗi với mô da cho nhân phóng xạ ¡ (mrem-m/pCi- năm) Liệ số che chắn (S1) đối với cầu trúc nhá ở, 0.7 đổi với cả nhân và 0.5 đối với đân

chúng nói chung

- Chiẳu xạ ngoài từ các nhân phóng xạ thải ra rơi lắng xuống mặt đất:

Các nhân phóng xa bị rơi lắng trên mắt đất từ không khí tạo ra một nguồn chiều ngoài đồng nhất đổi với các cá nhân và dân chúng, Liễu toản thân đo chiếu xạ từ các

nhân phông xa bị rơi lắng được lính theo công thúc sau

DĨ = 3.17 x 108 SE } Cại nàn nh (2-7)

Trong đó

D7; liều chiếu ngơi từ sự chiếu xạ của các nhân phóng xạ bị rơi lắng xuống mặt

đất tại vị trí chiêu xa (mrem/năm)

3.17x108 đưm vị hệ số chuyển đối (nămgiây)

hằng số phân rã nhỏng xạ của nhân phóng xạ ¡ (1/giây)

i: tổng thời gian tích lũy trong đất, được thực hiện tại điểm giữa trong toàn bộ

thời gian vận hành của cơ sở này (piây)

DT;¿: tham sé suất liều đổi với nhân phỏng xạ ¡ bị rơi lắng xuống đốt nrem-

12pƠi-rắm ở độ cao 1m số với bê mặt đât)

Những đánh giá liệu chiếu ngoài chí dược thực hiện đối với toàn cơ thể, Những,

cơ quan bên trong khác được giả sử sẽ nhận cùng một giá trị liễu giống như toàn cơ thể Phương trình để tính toán liểu ngoài đa đo chiếu xe của các nhân phóng xạ bị rơi lắng tương tự như phương trình (2-7), với sự thay thê tham sỏ suất liễu da được thay thể cho

tham số suất

m toàn cơ thế

- Chiếu xạ trong do việc hít thẻ phải các nhân phòng xạ thải vào không ki

Phương pháp tính toán liễu do hít phải khí phỏng xạ được sử dụng trong,

GASPAR H dựa trên mồ hình được xác định bởi UUỷ ban quốc tê về an toàn bức xạ

(CRP), mô hình sẽ mô tả dặc trưng của vật chất dược hít vào trong phôi, vận chuyển

r phổi và tỉnh toán các liễu chiếu trong Tuy nhiên, liểu do

tới các bộ phân trong, cơ thể

tít thỏ các khi trơ sẽ được tính toản khác Chững không kết lắng trong phổi và được hấp

thụ kém trong máu Vị vậy, các khi trơ dược hít thớ vào trong phổi thì chí chiếu xạ ở phổi Như vậy, chiều xạ trong được tính toán cho khí trơ và các khí phóng xạ khác Các giả trị liêu do việc hít phải khí trơ và hít phải các nhân phóng xạ khác được mô tả cụ thế nibs sau

Liễu chiều xq do hit phai cac khi tro

T.iêu bức xa tới phối do hít phải các khí trợ được Lính Loán theo phương trình sau:

Trong đó

DE, sual liều hít thở khí trở tới phối tại vị trí chiêu xạ (mnrerm/năm)

B: tốc độ hịt thở không khi của các đối tượng khác nhau GmẺ/uăm)

DH„: tham số suất liễu hít thỏ phổi đối với nhân phóng xa I (mrem/pCi dugc hit

vào)

Ligu chiếu xạ do hít phát các nhân phóng xạ khác

Các liều hít thỏ từ các nhân phóng xạ khác ngoài các khí trơ được tính cho liễu

toàn thân và đối với một vải cơ quan bên trong cơ thể bi phương trình (2-8), mã giống, hệt như phương trình (2-8) ngoại trừ sự thay thé một tham số liễu cơ quan hoặc nhân cụ thế bởi tham số liều phối hít phải khí trợ

Trong đó

DY liều hít thỏ đối với cơ quan j từ nhân phòng xạ Ï tại vị lrí chiếu xạ (mrem/nim)

Duy: tham số suất liêu hít thở đối với cơ quan j và nhân phóng xa I (mrem/pCi

được HúL vào) Các giá Irị mặc định đối với tốc độ hít thở của các nhóm luổi khác nhau được thể hiện trong Bang 2.1

Bang 2.1 dộ hát thở của các nhỏm tuôi (mẺ/năm)

Đốitượng - Ngườiớn | Tré vi thanh mén Tré em Tré so sinh

Phuong trình cơ bản để đánh giá liều bức xe tới mội cá nhân từ một con đường chiếu xạ

được xác định như sau:

Cụ: nông đô của hạt nhân ¡ trong môi trường của con dường chiều xa p (pCƯL

hoặc pCukg)

Uap: thang 96 sit dung đường chiếu xe mổ lễ lượng thâm nhập vào cơ thể gắn với

cơn dưỡng tiêu hóa p cho nhỏm tuổi a (L/nãm hoặc kg/năm )

Duy: tham số chuyên đổi liêu riêng đối với nhóm tuổi a, nhân phóng xạ ¡, đường chiếu xạ p, và cõ quan j ( đổi với các con dường tiêu hỏa, tham số liễu biến dổi từ Đi

thành mrem)

GASPAR TI quan tam téi 4 sản phẩm lương thực cụ thể: rau, lá rau, sữa và thịt

Các loại thực vật có thẻ bị nhiễm xạ bởi sụ rơi lắng trực tiếp vào bẻ mặt cây trồng và bởi sự hấp thụ các chất ô nhiễm từ đất thông qua rễ lên các bộ phận có thể ăn được của

cây Các sản phẩm động vật bị nhiễm xạ khi các động vật đó tổng hợp thức ăn bị nhiễm

xa và đổi với 4 nhóm kiỗi: trẻ sơ, sinh, trẻ em (đưới 7 tuổi), vị thành niên (7 tới 13 toổi) và người lớn Những đánh giá liêu cá nhân được thực hiện tại những vị trí cụ thế được xác định bởi người sử đựng,

xạ Liên cá nhận được tính cho mỗi cơn đường cử

phân mềm

Các mô hình vả các thông số được đúng trong tỉnh toán liễu cá nhân có hơi khác

so với các giá trị thông số trong tình Loán liệu đân chúng Những tỉnh Loan liều cá nhân dựa trên các giá trị thông số liễu tôi da đối với một son dường chiếu xa xá định và một nhóm tuổi Tuy nhiên, liêu đân chủng được đánh giá bằng cách sử dựng các thông số 1nả mô tả các điều kiện trung bình

Mô tả dối với sự dành giá liêu dân chúng là:

aip)

Trong đỏ

1lạj: liễu dân chúng đổi với cơ quan j, bừ nhân phỏng xạ ¡, từ đường chiếu xe p, tổng hợp tắt cũ các nhóm Ludi (person-rem)

0.001 hệ số chuyên déi don vi (rem/mrem)

E,g: đân số của nhóm tuổi a, bị chiêu xạ đo đường chiéu p (persons)

Tà thông số sử đụng cá nhân trung bình đôi với nhóm tuổi ø, và đường chiếu p 2.2.2 Số liệu dầu vào dỗi với phần mềm GASPAR2

‘Nhu đã trình bảy ở trên, cơ sở số liệu đầu vào của phần mềm bao gồm:

- Số hiệu khí tượng: Sử đụng từ đầu ra của phân mềm XOODOG:

2

~ Số liêu phân bố dân số: xử lý các thông kê, số liệu dân số xung quanh nha may

điện hạt nhân ở khoảng cách 80 km;

~ Số liệu sản suất nông nghiệp vả chăn nuôi:

nghiệp và chăn nuôi xung quanh nhà máy điện hạt nhân ở khoảng cách 80 km;

~ Số liệu hạt nhân phóng xạ phát thải: là kết quả tính toán của phân mẻm GALE

Hình 2.2: Câu trúc của phân mẻm GASPAR2

Sử dụng các thông số đầu vào nêu trên, phản mẻm sẽ tỉnh toản ra 2 giả trị liêu

quan tâm: liễu cả nhân và liễu tổng cộng công chúng Từ đỏ sử dụng các quy định về

giới hạn liễu đổi với dân chúng đẻ đưa ra sự đánh giả vẻ liễu từ kết quả thu được

2.3 Phần mềm GALE

2.3.1 Giới thiệu về GALE

GALE là phân mẻm được sử dụng đẻ đánh giá số hạng nguồn phỏng xạ phát thải

ra môi trường khí và nước đổi với lò nước sôi (BWR) vả lò nước áp lực (PWR) trong

điều kiện vận hành bình thường Phần mêm được phát triển bởi Phỏng thí nghiệm Quốc

gia Oak Ridge vả thuộc bản quyền của Cơ quan Pháp quy hạt nhân Hoa Kỳ (USNRC),

Kết quả đánh giá số hạng nguồn cho bởi phan mem được dưa trên cơ sở số liệu đâu vào

bao gồm các tham số kỹ thuật của lò phản ứng vả thiết kế cơ sở của công nghệ NMĐHN

hạt nhân đang vận hành [10] Các tính toán của phản mềm GALE dựa trên đữ liệu được

tạo ra từ việc vận hảnh các lỏ phản ửng, các phép kiểm tra tại phỏng thí nghiệm và việc

xem xét các thiết kế cụ thẻ đôi với NMĐHN được kết hợp đề giảm lượng chất phóng xa

30

có thể thải ra môi trường trong quá trình vận hành bình thường, bao gỔm cả các sự cổ xảy ra Số lượng trung bình của các chất phóng xạ thải ra bên ngoái môi trường trong

quá tình vận hành bình thường của NMĐEN được gọi là số hạng nguồn Các tính toán

đối với phần mềm ŒALE dược dựa trên các yêu tổ sau (1) Các khuyến cáo của hiệp hội hat nhan Iloa Ky (ANS) về các yếu tế hiệu chỉnh ảnh hưởng đến quá trình phát thai; (2)

Cơ chế phát tắn và vận chuyển vật liệu phóng x trong chất thải lông và khí, (3) Các

tính năng được thiết kế cụ thể của NMĐHN sứ đụng để giám lượng chất phóng xạ được

thải ra môi trường, (1) Dữ liệu vận hành của các nhà máy điện hạt nhên

Đổi với lò nước áp lực, nước làm :nát vòng sơ cấp đi qua lõi lò phân ứng, tại đó

được truyền nhiệt từ các viên nhiên liệu 1rong bình sinh hơi, nhiệt từ nước làm mát

vòng sơ cấp được chuyển sang nước lảm mát vòng thứ cắp đề tạo thành hơi nước Hơi

nude qua tuabin, sau đó được ngưng lụ và quay Hrô lại bình sinh hơi Nước làm mmất sơ

cấp chảy ngược trở lại lõi lò phản ứng Các cơ chế chủ yêu ảnh hưởng đến nồng độ các chất phóng xạ trong nước làm mát sơ cấp bao gồm: (1) sự rỏ rỉ các sản phẩm phân hạch đổi với chất làm rải từ các kiêm khuyết trong thanh nhiên Hiện và sân phẩm phân hạch sinh ra trong, quả trình tương, tác với nhiên liệu hạt nhân; (2) các săn phẩm ăn mòn hoạt

hóa trong lõi lò; (3) phông xã được loại bổ trong hệ thông xử lý nước làm muái lò phân

tng Các cơ chế nảy được mô tä ngắn gọn như saw: Chat lim mat sơ cập được làm sạch liên tục bằng cách đi qua các bộ lọc và chất khử khoảng trong hệ thông xứ lý nước làm

mat lò phản ứng (RCTS), Điều đó là cần thiết để duy trì độ tính khiết của chất, lắm mát

sơ cấp dễ ngăn ngừa sự tích tụ của bể mặt truyền nhiệt và giữ sự phát thải ra mỗi trường, thấp nhất ở mức có thể Lióa chất được thêm vào chất lắm mát sơ cấp để ngăn chặn sự

ăn mòn và/hoặc cải thiện việc sử đựng nhiên ligu Lithium hydroxide (LiOH) duoc thém

vào dễ kiểm soát dộ pH dễ giám sự ăn mỏn

Nước phân hãy thành oxy và hyđro là kết quả sự phân ly đo pháng xạ Việc kiểm

soát nồng độ oxy trong chất làm mnát sơ cấp lá yêu tố quan trọng để kiểm soát än môn 1lydro được thêm vào chất làm ruát sơ cấp là hydro tự do hòa tan, có xu hướng thúc đây

phản mg thực tái kết hợp hydro va oxy với nước với tỷ lệ phủ hợp đủ để duy trí nông,

46 ôxy thấp Bơren được thêm vào chất lâm mái sơ cấp như một chất hấp thự rơtem Trong chu trình nhiên liệu, boron dược loại bỏ từ chất làm mát sơ cấp thông qua hệ théng RCTS Cac miéng ném thao nước được xử lý thông qua mốt thiết bị bốc hơi và

31

boron trong đáy thiết bị bốc hơi dược tải sử dụng hoặc dĩng gĩi như chất thải rắn Sân phẩm chưng cắt tử thiết bị bốc hơi cĩ thể được tải sit dung vào hệ thống lảm mát lỏ phần ứng như nước bổ sung hoặc xã ra mỗi trường

Các khi phĩng xạ dược loại bỏ từ chất làm mát sơ cấp bằng, cách khử khí sẽ dược thu gom trong bể chứa áp lực và các hạt nhân phỏng xạ trước khi tái xử đụng hoặc thải

Tả xuơi trường, Các phương pháp xử lý thay thể lao gồm các hệ thống & than va chưng

ct cryogenic Sw ré ri qua thin van và Giộng trục bơm, một số chất làm mát thốt ra

nhà lị và các tịa nhà phụ trợ Một phản của sự rị rï bếc hơi, đo đĩ đĩng gĩp cho nguồn

phát thải khí và phần cơn lại đồng gĩp vào nguên phát thải lơng Lượng rơ rỉ liên quan

đến các pha khi và lơng phụ thuộc vào nhiệt độ vá áp suất tại điểm xảy ra sự rẻ rí Phần

lớn các khí trơ vào pha khí, trong khi các đồng vị iắt rơi vào cả hai pha Ré ri chat lam

mát sơ cấp vào chất lâm xuất thứ cấp trong bình sinh hơi là nguồn phĩng xạ duy nhất

trong hệ thơng làm rnát thứ cấp Rỏ rỉ nước hoặc hơi nước từ hệ thống thứ cấp cung cấp đầu vào đáng kế cho các hệ thống xứ lý chất thải lơng vả khi Sự rị rỉ hơi cĩ thể rẬt quan trọng dỗi với nguồn khí từ khi chất phỏng xạ phát lần vẫn cơn trơng pha khí

'Irong bình sinh hơi tuần hốn, cáo hạt nhân phĩng xạ khơng bay hơi bị rị rí từ chat lam nrát sơ cấp lập trung ở phá lỏng Mật độ các nhân phĩng xa này được kiếm sối

bởi tốc độ quạt giĩ trong bình sinh hơi và tốc độ dịng nước ngưng tụ Do khơng cĩ bình

chữa chất lỏng trong bình sinh hơi khơng tuân hồn, sự rỏ rí của chất lam rnét sơ cấp sơi thành hơi khí nĩ đi sang ruặt thứ cấp của bình gính hơi Đơ tỉnh khiết của chất làm mal thứ cấp dược duy trì bởi hệ thẳng khử khống ngưng tụ và ở đĩ khơng cĩ quạt gid trong bình sinh hơi Nơng độ phĩng xa trong chất làm mát thủ cấp được kiểm sốt bởi tốc độ dong chất ngưng tụ Nguồn chất thải phĩng xa từ hệ thơng thứ cấp là chất thải ngưng tụ trong turbine, khí thốt ra từ miếng đệm của tưabm, chát lõng vá khi thốt ra từ quạt giĩ trong bình sinh hơi và sự rơ rỉ chất lỏng và khí vào tịa nhà tưabin Chất thải lỏng cing

Ốc Lừ việc tải smh hố

GỖ niguốni AI khử muơi ngưng tụ trong các hệ thơng câp nước/hệ

thơng ngưng tụ

Các đối tượng sau đây được xem xét khi tính sự phát thai của các vật liệu phĩng,

xa (khí hiểm, bạt phĩng xa, Ở-14, H-3, Ar-41, TốO sinh ra bờ hoạt động bình thường của

nha may dign hat nhân bao gồm các hành dộng dược dự dốu trước

1 Hệ thẳng xử lý khi thải;

2 Hệ thông quạt giỏ bình sinh hơi,

3 Xã khi thái bình ngưng tụ;

4 Roni khi than nha Io,

5 Thai không khi từ hệ thống thông giỏ của tỏa nhà phụ trợ, tòa nha tuabin, các tòa nhà và khu vực bể chủa nhiên liệu đã cháy;

ố Rỏ rỉ hơi Lừ hệ thống thứ cấp

2.3.2 Cắt tham số đầu vàu của phần mềm GAI,E

Đổ tỉnh toản được số hạng nguồn phát thải sử dung phan mém GALE phai lip hop dược các thông, số kỹ thuật của KMĐHN, Các thông số cần tập hợp bao gồm:

Công suất nhiệt của nhà máy

TIệ số công suất (hiệu suất)

Thể tích thùng lò

'Thể tích vàng hoạt

Thể tích bình điều áp, thê tích nước 55 và thẻ tích hoi của bình

Tốc độ nước tâi nhiệt

Lưu lượng chât tải nhiệt qua vủng hoạt

Số lượng bình sinh hơi

Tốc đỏ dòng hơi đối với mỗi bình

Khối lượng chất lỏng trong mỗi bình sinh hơi, bao gồm: (1) thể tích nước phan

Khi xây ra sự cố (4% — 5 %4 tốc độ sinh hơi)

Thể tích không gian ống trong nha lo

c độ rò rí chất tải nhiệt sơ cấp đến tòa nhà phụ trợ

Tốc độ rò của hệ sơ cấp trong thời gian bảo đường dự phòng 10 ngày

Nước thải từ các phòng thi nghiệm

Tước thải trong thời gian 50 ngày thay đảo (nạp) nhiên liệu đổi với mỗi tô máy Tốc độ rỏ rí qua nhà lò theo thiết kế

33

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ SỐ HẠNG NGUÔN PHÁT THÁI

PHONG XA TRONG HOAT DONG CUA NHA MAY BIEN HAT NHAN

3.1, Các nguồn phủng xạ trong nhà máy diện hạt nhân

Các nguồn phóng xa chính trong quả trình vận hành nhà máy điện hại nhân dược

sinh ra từ các khu vực, các giai đoạn khác nhau bao gồm: vòng sơ cắp của lò phần ứng, trong không gia ác chất thải phỏng xa vv Đối với

phẩm ăn mẻn và những đồng vị là sản phẩm phân hạch trong chát làm mát vòng sơ cấp;

(4) Bức xạ từ kích hoạt các vật liệu bên trong thủng lỏ; (5) Bức xạ từ kích hoạt những, sản phẩm ăn mòn, những chất lắng đọng trên bê mặt thiết bị do dòng chất của chất làm mát để lại, (6) Bức xa từ những sân phẩm phân hạch trong các thành phan bên trang vũng hoạt, (7) Bức xạ sinh ra từ quả trình xử lý nước và bộ phận rắn hỏa chất thải

Trong điền kiện vận hành bình thường, nguễn pháng xạ sinh ra trong không gian

nhà (vùng kiểm soái) lò rong quá trình thay đáo nhiên liệu, thanh tra, bảo dưỡng thiết

bị khi lò đã mỡ rạ, có thể làm hóa hơi nước nhiễm xạ bay vào không gian nhà lỏ Các

nguồn phóng xạ này có thể rẻ ri tới môi trường chất lỏng từ các thiết bị đang hoạt động

trong NMĐEN và có thể phát thải các khí phóng xạ cũng như những son khí khi giảm

áp hoặc mở các bộ phận của thiết bị, ví dụ như giảm áp và mớ thủng lỏ phản ứng trong,

quá trình thay đảo nhiên liệu, hoặc các quả trình khi phải sửa chữa hoặc bảo đưỡng thiết

bị Trong NMĐNN còn tổn lại các nguồn phóng xe khác, phát sinh từ các chất thải phong

xạ Nguồn gốc làm phát sinh chất thải phỏng xạ chú yếu trong nhà máy điện hạt nhân là các sản phẩm phân hạch, sản phẩm hoạt hóa (kích hoạt) các vật Hiện cấu trúc, sản phim

ăn mòn vật liêu và các tạp chất hỏa học trong chất làm mát Chất thải phỏng xa trong NMDIIN chủ yêu tổn tại dưới ba dạng:

Chat thai dạng khí được sinh ra trong các lò đo phản ứng phản hạch và hoạt héa

các vật liệu khác nhau trong lò bởi nơtron, Sản phẩm phòng xe dạng khí do phên hạch

thường là các đồng vị của khi trơ xênôn, kripton, iốt, cácbon và hydro Cac san pham phóng xạ do bị hoạt hỏa các tạp chat trong chat lam mat béi notron 1a nito-12, nito-16,

34

6xy-19 va argon-41 Các khí thải này thường được sinh ra tại các vi tri khác nhau trong

lò phản ứng hat nhân với các thảnh phần đồng vị phóng xạ khác nhau, trong đỏ đa số thuộc vào loại có thời gian sông ngắn [6]

Chất thải phỏng xạ lỏng được sinh ra trong các điều kiện hoạt động bình thường

của nhà máy điên hat nhân chủ yêu từ phân nước lâm mát lò phản ứng, sau đỏ là những

lượng nước được dùng đề làm về sinh, tắm rửa, làm sạch các dụng cu lam việc v.v và

vi vây chúng cũng chỉ có hoạt độ phóng xạ ở mức thấp Tắt cả các loại chát lỏng nhiềm

xạ này đều được xử lý đề có thẻ thải ra môi trưởng hay sử dụng trở lai trong nha may

Các chất thải rắn trong nha may điện hạt nhân cỏ thành phản tương doi da dang

và có các tính chất vật lý, hỏa học và độ nhiềm xa khác nhau Các chất thải này được

sinh ra từ các hoạt động vận hành và bảo dưỡng nhả máy, từ các hệ thông xử lý chất thải khí, và thải lỏng Chúng thường lả những chất rắn bị nhiềm xạ và bản chất của

chúng cũng thường khác nhau Trong NÑMĐHN, việc đảnh giá và ngăn chặn sự phát tán

các sản pham phân hạch lả tương đối quan trọng Các hệ thông nhằm loại bỏ nhiệt phân

rã và ngăn chặn việc phát tán các sản phâm phân hạch ra môi trường được thiết kể theo

các rảo cản, bao gồm:

'Viên nhiên liệu vả vỏ bọc của các thanh nhiên liệu: Trong điều kiên lò phản ứng, vận hành binh thường 99% lượng các sản pham phân hạch được giữ lại trong cầu trúc

của nhiên liệu Vỏ bọc của thanh nhiên liêu được thiết kế nhằm giữ lại 1% lượng sản

phẩm phân hạch cỏn lại Nếu vi lý đo nào đó, việc loại bỏ nhiệt phân rã không được thực

hiện liên tục thi sẽ gây phá vỡ câu trúc vỏ bọc thanh nhiên liệu, hệ quả là làm rỏ rï các

sản phẩm phân hach từ nhiên liệu

Hình 3.1: Sơ đỏ hệ thông bảo về theo chiều sâu

Thủng lỏ vả hệ thông tải nhiệt: Vòng sơ cấp (vỏ lò phản ứng, các đường ống,

các hệ thống phụ trợ) lả rảo cân khép kin trén đường phát thải của các sản phẩm

35

phóng xa từ các thanh nhiên liệu vào chất tải nhiệt, Thùng lò cũng có tác dụng lưu giữ

các sản phẩm phân bạch trong trường hợp xảy ra tai nạn hạt nhân, nước tái nhiệt được

bơnn vào thùng lò nhằm muục đích loại bổ nhiệt phần rõ Lừ các phan ứng, phân rã sau khi

phan ứng, phân hạch đây chuyẻn dã dược dập tắt Lò phán ứng hạt nhân còn dược trang

tị hệ thông làm mát vùng hoạt khẩn cấp (0CCS- Timergency Core Cooling Systems) khi xảy ta sự cd inal nude lam mal

Nha lò bao gồm các khôi vật chất đặc biệt và các hệ thông kỹ thuật Đâu tiên là bức tường bê tông có đủ sức chịu đựng đối với áp lực trong trường hợp xấu nhất khi xy

7a tai nạn theo thiết kẻ, bền trong nó là lớp thép nhằm đảm bảo các đặc tính có thế ngăn

chan tối ưu sự tô rỉ Khi có tại tan van cô Tập sẽ đông để ngần chặn sự rõ rí Bức lường,

sơ cấp được bao bọc bên ngoài bởi bức tường thứ cấp, đây cũng là loại bê tông tăng,

cường, nhằm đâm bảo cấp độ giam giữ chất phỏng xa bên trong nhà lò vả che chắn tia

phống xạ với môi trường, Ngoài rà nó còn có tác dụng tăng cường sự bảo vô từ các ảnh

hưởng của yêu tổ bên ngoài nhu déng dat, tai nan máy bay trong khu vực NMĐHN

3.2 Đặc trưng của lò phan ứng VVER-1000 để xuất cho du án ĐHN Ninh Thuận £

Các thông số mô tả đặc trung của là phản ứng A78 92 được để xuất cho đự án

ĐHN Nhủi thuận 1 được mô tả bởi bằng đưới đây Cúc thông số nà

chúng của ló, đặc tính clrung của vúng hoạt, dặc trưng sơ bản của lò vả đặc tính của bình

Dé gidu nhién ligu cue dai duge phép,% 4,A—4,95

Déng nhiét tuyén tinh cue dai, Wien 448

Áp suất hơi ở đầu ra bình sinh hơi, MP4 7,35

Nhiệt độ nước cấp đầu váo binh sinh hoi, °C 220

36