船用反应堆三维辐射场研究

摘要

随着船用核动力装置的广泛应用，船用反应堆的核安全越来越受关注。由于船用核动力的特殊性，其核辐射安全有更高、更严密的要求。使得加强船用反应堆的放射性防护成为一项十分重要的任务。船用反应堆在正常运行工况与事故工况下的三维辐射场分析是核安全分析的重要组成部分。及时掌握舱室内的放射性源项分布、了解其辐射场的特点，有助于保证人员辐射安全，提高核应急能力。近年来，与可视化技术和虚拟现实技术相结合的核电站三维辐射场安全分析逐渐受到人们的重视，这也必将为船用反应堆三维辐射的研究带来新的发展。
　　本文根据船用反应堆的实际运行经验和设计特点，以船用压水堆作为研究对象建立了船用反应堆模型，针对不同运行工况以及事故工况，对船用反应堆源项及放射性进行了计算，对其辐射安全特性进行分析。
　　首先采用FCSC程序对船用反应堆事故前后的源项进行计算，并对堆舱内各主要设备源项分布进行了分析。而后通过QAD-CGA程序对反应堆舱模型进行辐射屏蔽计算，得到船用反应堆舱室内的剂量场分布特点，同时得到了辐射场的三维数据。通过建立三维辐射场数据库，利用大型可视化并行程序VisIt对三维辐射场数据进行重构，并采用体绘制算法实现了船用反应堆三维辐射场的可视化动态显示。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题研究内容与主要工作

1.4 本文结构安排

第2章 源项计算与分析

2.1 船舰核动力反应堆的运行特点

2.2 FCSC源项计算模型与方法

2.3 船用反应堆源项计算模型

2.4 源项计算结果

2.5 本章小结

第3章 辐射屏蔽计算与分析

3.1 船用反应堆舱建模

3.2 QAD-CGA辐射屏蔽计算方法

3.3 船用堆辐射屏蔽设计要求

3.4 QAD-CGA输入条件

3.5 辐射屏蔽计算结果与分析

3.6 本章小结

第4章 三维辐射场的可视化

4.1 三维空间数据可视化理论

4.2 三维辐射场可视化方法

4.3 可视化的实现

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢