熔融物与混凝土相互作用时熔池内的化学反应研究

发布时间：2021-11-19 15:42

　　熔融物与混凝土相互作用（MCCI）时释放的裂变产物是压水堆核电厂发生严重事故时主要的二次源项。熔融物侵蚀混凝土时产生的气体和熔渣将进入熔池中与熔融物进行反应,反应得到的易挥发物质将随着气泡离开熔池并在安全壳内形成气溶胶。本文根据化学平衡的假设建立了熔池内的反应模型,并通过反应吉布斯自由能得到平衡常数,进而计算得到熔融物的活度比,最终筛选出熔池内可能存在的118种物质及可能发生的97个化学反应。以上反应模型和筛选方法可用于MCCI时裂变产物释放模型的开发。 

【文章来源】：核安全. 2020,19(04)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

气态物质的活度比

文献[10]中给出了270 min时熔池的物质组成，此时熔池的金属层中Fe的摩尔分数为0.68，但氧化物层中的Na2O、SiO2和UO2的摩尔分数均未给出，这里均估计为0.1。据此，可计算得到不同液态物质的活度比，如图2所示。根据图1与图2的计算结果，本文对铁元素形成的物质做出了如下的筛选结果：为了保守计算，裂变产物的释放量应尽可能大，因此，本文选择尽可能多的气态物质，除了极不可能生成的Fe(CO)5外，Fe、FeO和Fe(OH)2均被认为是可能的气态物质；对于液态物质，Fe生成FeO的比例远大于其他物质，因此，筛选Fe和FeO作为可能的液态物性。

【参考文献】：
期刊论文
[1]AP1000核电站严重事故下熔融物与混凝土相互作用的研究[J]. 王钦,毕金生,丁铭.  核安全. 2019(06)
[2]压水堆核电厂严重事故下堆芯熔融物的冷却研究[J]. 李琳,臧希年.  核安全. 2007(04)



本文编号：3505350