复杂地下硐室群核事故钚气溶胶扩散行为研究

涉核地下硐室群核事故产生的钚气溶胶威胁核设施的长期运营安全，现有关于封闭空间内的钚气溶胶扩散行为研究主要涉及简单硐室，而未涉及复杂地下硐室群，复杂地下硐室群核事故钚气溶胶扩散行为尚未得到充分揭示。首先对核事故钚气溶胶源项进行分析，讨论了钚气溶胶颗粒产生的方式和粒径分布特征，给出了硐室内钚气溶胶初始浓度的估算方法；然后通过分析钚气溶胶颗粒的空气动力学行为，给出了适合于描述钚气溶胶颗粒在硐室内传输的本构模型，建立了地下硐室群内钚气溶胶扩散行为模拟方法；最后以某复杂地下硐室群为例，采用Ventsim软件对两种释放场景(缓慢释放和剧烈释放)、不同释放位置条件下钚气溶胶的扩散行为进行了数值模拟，并对硐室群核事故应对措施展开了讨论。结果表明：钚气溶胶在硐室群内的扩散行为主要受核泄漏方式、核泄漏位置、钚气溶胶颗粒粒径以及通风系统的影响，通过合理规划硐室群布局、通风风路、防核泄漏措施等，可有效降低核污染扩散的风险。该研究结果对于地下硐室群核安全设计、核应急处理与核扩散风险管控等措施的制定具有一定的参考价值。