[发明专利]一种核设施退役环境中放射性气体扩散评估方法

说明书

本发明涉及一种核设施退役环境中放射性气体扩散评估方法，属于核退役仿真领域。包括构建退役场景数学模型；采用均匀球形烟团模型模拟放射性气体的扩散；使用退役场景的数学模型对均匀球形烟团模型进行修正；计算放射性气体的活度分布，实现退役环境中放射性气体的扩散评估。本发明采用均匀球形烟团模型模拟放射性气体的扩散；考虑了实际退役场景对模型的影响，实现了核设施退役环境中放射性气体浓度分布的动态计算。本发明开发出了一种实时、高效的核设施退役环境中放射性气体扩散评估仿真方法，对核设施退役仿真具有重大的实际意义，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种核设施退役环境中放射性气体扩散评估方法，属于核退役仿真领域。

背景技术

核设施退役活动会产生大量的放射性气体。为了保证工人在退役活动中的安全，减少放射性气体对工人的内照射，必须分析和评估放射性气体的分布情况。

最早开发的放射性气体扩散模型是高斯模型，它主要应用于点源的扩散研究，包括高斯烟羽模型和高斯烟团模型。前者应用于连续源的扩散研究，后者应用于瞬时泄漏的扩散研究。CFD模拟流体流动是解决气体流动的新兴方法。CFD将数值计算方法和数据可视化技术有机结合起来，能够对流动、换热等相关物理现象进行模拟分析。但由于退役场景空间大，设备所占空间多，空气流通缓慢且放射性气体泄露点多，现有的这些气体扩散模型并不适用于退役场景放射性气体的扩散模拟。

综上所述，开发出一种实时、高效的核设施退役环境中放射性气体扩散评估仿真方法对核设施退役仿真具有重大的实际意义。

发明内容

本发明的目的是为了开发出一种实时、高效的核设施退役环境中放射性气体扩散评估仿真方法而提供一种核设施退役环境中放射性气体扩散评估方法。

本发明的目的是这样实现的，一种核设施退役环境中放射性气体扩散评估方法，具体包括以下步骤：

步骤1、根据核设施退役场景的参数构建虚拟退役环境的数学模型；

步骤2、构建放射性气体均匀球形烟团模型；

步骤3、考虑厂房对模型的影响；

步骤4、考虑退役场景对模型的影响；

步骤5、考虑多个泄露点对模型的影响；

步骤6、考虑排风管道对模型的影响。

本发明还包括这样一些结构特征：

1、步骤1所述数学模型包括厂房、设备、墙体，使用数学公式描述。

2、所述步骤2具体为：放射性气体均匀球形模型通过连续释放一系列球形均匀浓度烟团来模拟放射性气体的扩散，某个空间位置的气体浓度，是所有包含该位置的烟团浓度的累加和，在t时刻时，均匀球形烟团模型的形状公式为：

(x-x_i,t(j))²+(y-y_i,t(j))²+(z-z_i,t(j))²≤R_i,t(j)²

式中，x_i,t(j)、y_i,t(j)、z_i,t(j)为第i个泄露点释放的第j个烟团的中心位置，可根据泄露点的坐标与厂房内气体的流通速度计算得到；R_i(j)是球形烟团模型的半径，可根据放射性气体的扩散速度获得，球形烟团模型内放射性气体的浓度为：