核武器运输炸药爆炸事故气溶胶扩散数值模拟

为响应复杂环境中核武器运输炸药爆炸事故,建立了事故源项计算模型,根据两种典型运输事故场景特点,采用高斯多烟团模型数值模拟了气溶胶扩散过程,以文献试验数据为算例验证模型的有效性,讨论了影响计算的时间步长因素,并输入变风向的气象条件计算了有关辐射特征量。结果表明,1 kg武器级钚在53.52 kg TNT炸药爆炸下产生933 g 239Pu气溶胶,形成柱状云时高度可达249 m,气溶胶质量从顶部向下逐渐减小。时间步长为10 s以内时时间积分活度浓度计算结果曲线平滑,在中性气象条件下(风速6 m/s,东北风变东风),钚气溶胶预期剂量为10 mSv的下风向区域达2.8 km,污染区随风向改变而改变。模拟计算具有动态时效性和适应性,可用于核武器运输中炸药爆炸事故应急的后果评价。     

西安脉冲堆场区放射性气体扩散CFD数值模拟

为对西安脉冲堆(XAPR)核应急及相关核安全评价提供场区大气扩散规律的技术支持,根据XAPR场址条件,采用CFD方法对场区放射性气体扩散进行了数值模拟,分析释放点、气象条件、出口速度等因素对大气扩散的影响。结果表明:在XAPR场区内屋顶释放造成主干道路地面大气扩散因子比烟囱释放高约1个数量级;风向影响场区内危险区域面积,南风造成的危险区域面积最大,西南风次之,西北风最小;大气扩散因子随出口速度增大而减小,随环境温度增加变化不显著;均匀风场模型给出的结果更加保守,由于幂律风廓线的水平风速随高度梯度变化较大,最终得到的地面扩散因子较小;非稳态扩散中,风场突变会导致局部污染加剧,由于建筑物的阻挡绕流,污染物在场区的扩散减缓,可能在场区形成部分污染的过渡地带,随后会逐步达到稳态扩散状态。在XAPR核事故中,放射性气体由于场区复杂的建筑分布而具有复杂的扩散行为,释放点、气象条件等因素均对放射性气体场区分布产生影响,从而形成不规则的事故污染景象。