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目录1

前言1

第一章 引论1

1.1核反应堆安全的概念1

1.2核反应堆安全性特征2

1.2.1堆芯特性3

1.2.2 多道屏障5

1.2.3 纵深防御10

1.3反应堆事故分类和安全分析的任务11

1.3.1 核电站运行工况和事故的分类11

1.3.2安全分析的任务15

习题17

第二章反应堆安全设施18

2.1反应性控制19

2.1.1反应性控制的方法19

2.1.2堆芯内固有的反应性控制22

2.1.3反应性控制的安全性24

2.2反应堆保护系统25

2.2.1 保护系统的设计原则25

2.2.2保护参数及其动作方式27

2.2.3保护系统的组成31

2.3.1设计原则38

2.3专设安全设施38

2.3.2应急堆芯冷却系统39

2.3.3安全壳系统44

2.3.4氢浓度控制49

2.3.5辅助给水系统50

习题51

第三章 反应堆动态与反应性反馈52

3.1反应堆动态52

3.1.1动态方程的一般形式52

3.1.2点堆动态方程55

3.1.3点堆动态方程的使用说明59

3.2反应性反馈61

3.2.1温度对反应性影响62

3.2.2燃料温度系数αTfe65

3.2.3慢化剂温度系数αTm68

3.2.4 空泡系数αν71

3.3反应堆动力学模型74

3.3.1 简化动力学模型74

3.3.2堆芯热传输模型78

习题82

第四章反应性引入事故84

4.1反应性引入机理84

4.2超功率瞬变88

4.2.1准稳态瞬变88

4.2.2超缓发临界瞬变92

4.3超瞬发临界瞬变97

4.3.1反应性阶跃变化引入98

4.3.2反应性线性变化引入102

4.4反应堆启动事故105

4.4.1反应堆启动简述105

4.4.2启动事故分析106

4.4.3温度反馈效应的影响111

4.5快堆解体事故112

4.5.1从瞬发临界到堆芯解体113

4.5.2堆芯解体之后114

4.5.3多普勒效应对释放能量的影响118

4.6蒸汽管道破裂事故120

4.6.1 事故描述120

4.6.2分析方法121

4.6.3结果与讨论122

习题124

第五章堆芯欠冷事故125

5.1堆芯欠冷事故分类126

5.2水力模型128

5.2.1守恒方程128

5.2.2压降关系式132

5.2.3科希霍夫定律133

5.3.1堆芯流道阻塞134

5.3部分流量丧失事故134

5.3.2单泵故障137

5.4 失流事故142

5.4.1 流量瞬变142

5.4.2冷却剂温度瞬变146

5.4.3自然循环冷却147

5.5热阱丧失事故150

5.5.1温度瞬变151

5.5.2压力瞬变154

5.5.3 热阱丧失事故的初因事件156

习题157

6.1冷却剂丧失事故的特点159

第六章冷却剂丧失事故159

6.2轻水堆失水事故160

6.2.1 简单容器喷放瞬态分析计算162

6.2.2 真实水堆系统喷放瞬态分析计算170

6.2.3失水事故的瞬变176

6.2.4轻水堆失水事故实验182

6.3液态金属快堆主回路泄漏事故185

6.3.1钠回路系统泄漏186

6.3.2衰变热去除189

6.4气冷堆冷却剂丧失事故191

6.4.1减压瞬变191

6.4.2流量瞬变195

6.4.3应急堆芯冷却198

习题199

第七章三道屏障的完整性201

7.1燃料的完整性201

7.1.1稳态工况下的传热202

7.1.1.1燃料元件温度分布202

7.1.1.2对流传热206

7.1.1.3水沸腾207

7.1.1.4钠沸腾209

7.1.2瞬态工况下传热210

7.1.2.1单集总参量模型210

7.1.2.2复合集总参量模型212

7.1.2.3超功率瞬变214

7.1.2.4冷却故障瞬变216

7.1.3燃料损坏机制220

7.1.3.1氧化物燃料220

7.1.3.2裂开和再结晶221

7.1.3.3裂变产物行为222

7.1.3.4金属包壳223

7.1.3.5芯块与包壳的相互作用223

7.1.3.6冷却故障瞬变224

7.2一回路压力边界的完整性225

7.2.2影响压力容器完整性的因素226

7.2.1钢压力容器226

7.2.3脆性断裂与温度之关系231

7.2.4瞬变负载233

7.2.5主回路管道236

7.2.5.1 周期性负载和疲劳236

7.2.5.2腐蚀236

7.2.5.3蠕变237

7.2.6在役检查238

7.3安全壳的完整性239

7.3.1干安全壳240

7.3.2安全壳内降压系统245

7.3.3安全壳泄漏248

7.3.4多层安全壳249

7.3.5损坏机理250

7.3.6 核瞬变能251

7.3.7化学反应能253

7.3.8裂变产物的衰变能254

习题256

第八章放射性物质的释放及其危害评价258

8.1堆内放射性物质的产生258

8.1.1 裂变产物258

8.1.2活化产物265

8.1.3 氚265

8.2事故情况下放射性物质的释放267

8.2.1 裂变产物向安全壳的释放268

的释放272

8.2.2放射性物质在安全壳内的迁移及向环境272

8.3放射性物质在大气中的扩散280

8.3.1 气载物在大气中的稀释扩散280

8.3.2大气扩散能力与气象条件的关系286

8.4放射性释出物的辐射后果290

8.4.1放射性释出物对人体的照射290

8.4.2 辐射防护原则297

习题302

第九章核反应堆概率安全评价304

9.1引言304

9.2.1工作时间ξ306

9.2可靠性特征量306

9.2.2可靠度R（t）307

9.2.3失效率λ（t）307

9.2.4系统或部件的寿命特征310

9.2.5维修度M（t）310

9.2.6有效度A（t）311

9.3．框图法312

9.3.1 串联系统313

9.3.2 并联系统314

9.3.3混联系统318

9.3.4 n取k系统319

9.3.5贮备系统321

9.4可靠性状态分析法325

9.4.1单一部件的有效度计算326

9.4.2 由两个通道组成的保护系统可靠度的计算329

9.4.3 n取k系统的有效度计算332

9.5故障树分析方法338

9.5.1 概述338

9.5.2故障树的建造339

9.5.3 故障树的数学表达式及其运算法则349

9.5.4故障树的定性分析355

9.5.5故障树的定量计算364

9.5.6故障树分析程序370

9.6.1 核电站安全性的两种评价方法375

9.6核反应堆概率安全评价375

9.6.2风险评价的基本方法377

9.6.2.1任务与步骤377

9.6.2.2初因事件分析378

9.6.2.3事件序列382

9.6.2.4事故后果的分析386

9.6.2.5风险计算387

9.6.3 PRA研究结果388

习题392

附录常用缩写词（英法汉）395

参考文献407