辐射防护 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (S1): 18-23.
张明昊1, 吴荣俊2, 陈艳2, 倪木一1, 蒋应伍1, 王雨晴1
ZHANG Minghao1, WU Rongjun2, CHEN Yan2, NI Muyi1, JIANG Yingwu1, WANG Yuqing1
摘要: 准确、快速地定位核设施内放射性源项的泄漏点对于确保相关运营维修技术人员的安全至关重要,核设施出现少量放射性泄露后,一般难以直接观察到源项的释放点。而利用场内的辐射监测数据,结合可逆的扩散模型反演计算,可间接获取源项位置信息。本文基于准可逆方法,考虑气溶胶颗粒重力沉降、布朗扩散等因素,结合Cunningham滑移修正颗粒所受阻力,开展封闭空间内放射性源项在对流扩散环境中的直接反演模拟研究。本文考虑了典型放射性气溶胶动力学参数,结合湍流场中的颗粒涡流扩散率,建立了颗粒污染物扩散的k-epsilon湍流方程和对流扩散方程。然后,通过时间步长的强制反转,并替换二阶扩散项为四阶稳定项来稳定方程的数值格式,进一步采用多传感器模式以降低测量误差的影响,从而得到多个假定源反演的准可逆方程。最后,利用计算流体动力学(CFD)计算的气流速度和下游传感器位置测量放射性污染物的“浓度-时间”信息为输入,选取合适的稳定系数,求解污染物源位置的后向概率密度函数(PDF),PDF最高的位置是定位的污染物源位置。通过对多个未知释放源进行分组的测试,说明了该模型具有一般适用性。结果显示,针对封闭空间内的对流扩散环境,本反演模型能较为准确追溯到颗粒污染物源项位置。
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