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第1章 核反应堆严重事故基本概念1

1.1 反应堆严重事故基本概念1

1.1.1 严重事故定义1

1.1.2 严重事故一般进程及主要现象3

1.2 可能引起堆芯熔化的事故6

1.3 严重事故研究的发展11

1.3.1 严重事故现象机理研究11

1.3.2 严重事故管理措施研究15

参考文献19

第2章 压力容器内事故现象机理21

2.1 堆芯熔化过程21

2.1.1 堆芯加热21

2.1.2 氧化和氢气生成21

2.1.3 堆芯材料的熔化23

2.1.4 包壳失效25

2.1.5 熔融物迁移与阻塞的形成26

2.1.6 再灌水／骤冷28

2.1.7 裂变产物释放28

2.1.8 堆芯熔化相关现象实验研究30

2.2 熔融池的形成43

2.2.1 下封头中的主要现象43

2.2.2 熔融物的组成与分层47

2.2.3 硬壳-熔融物界面条件47

2.2.4 熔融池的传热49

2.2.5 一回路再淹没后的窄缝冷却51

2.2.6 聚焦效应52

2.2.7 临界热流密度52

2.3 压力容器破裂53

2.3.1 压力容器降级53

2.3.2 下封头失效56

2.4 高压熔堆61

2.4.1 高压熔堆事故主系统自然现象62

2.4.2 高压熔堆事故后果64

2.4.3 高压熔堆事故的预防与缓解64

参考文献68

第3章 安全壳早期失效71

3.1 安全壳直接加热（DCH）71

3.1.1 DCH的危害及主要物理现象71

3.1.2 熔融物喷放73

3.1.3 安全壳穹顶内的现象75

3.2 氢气的产生、燃烧和氢气爆炸77

3.2.1 严重事故产氢过程78

3.2.2 氢气流动特性研究79

3.2.3 氢气燃烧模式和可燃性判断89

3.2.4 氢气缓解措施102

3.3 蒸汽爆炸105

3.3.1 蒸汽爆炸的主要过程105

3.3.2 燃料与冷却剂相互作用实验研究107

3.3.3 热细粒化实验研究109

3.3.4 热细粒化机理模型研究118

3.3.5 水力学细粒化机理模型研究125

3.3.6 燃料与冷却剂相互作用相关数值模拟研究128

3.4 安全壳隔离失效132

参考文献132

第4章 安全壳晚期失效137

4.1 安全壳晚期失效模式137

4.2 熔融物与混凝土相互作用139

4.2.1 MCCI的主要现象139

4.2.2 MCCI的主要实验项目141

4.2.3 MCCI中的传质传热145

4.2.4 CORCON程序模型146

4.3 熔融物堆内及堆外滞留151

4.3.1 熔融池顶部注水冷却151

4.3.2 熔融物底部注水冷却154

4.3.3 熔融物在水池中的冷却155

4.3.4 熔融物堆内滞留策略156

4.3.5 熔融物堆外滞留策略157

参考文献158

第5章 裂变产物释放及迁移161

5.1 裂变产物的产生和释放161

5.1.1 裂变产物的存积量和变化特性162

5.1.2 间隙释放165

5.1.3 压力容器内裂变产物的释放165

5.1.4 压力容器失效170

5.1.5 压力容器外裂变产物的释放171

5.1.6 进气释放172

5.1.7 压力容器内晚期释放172

5.1.8 裂变产物释放模型172

5.2 裂变产物的迁移174

5.2.1 裂变产物在回路内的迁移175

5.2.2 裂变产物在安全壳内的迁移177

5.2.3 裂变产物迁移的实验研究178

5.3 安全壳旁通180

5.4 裂变产物释放的缓解措施181

5.4.1 气溶胶的沉降过程181

5.4.2 气溶胶沉降过程的其他影响因素185

5.4.3 安全壳喷淋去除气溶胶188

5.5 安全壳过滤排气189

参考文献191

第6章 严重事故典型现象分析方法193

6.1 典型严重事故分析程序193

6.1.1 SCDAP/RELAP程序194

6.1.2 MELCOR程序201

6.1.3 MAAP程序206

6.2 典型严重事故缓解措施分析210

6.2.1 主系统卸压分析210

6.2.2 注水的间歇性流动特性研究223

6.2.3 大型干式安全壳氢气风险控制238

6.2.4 裂变产物释放迁移缓解分析247

参考文献268

第7章 严重事故对策及管理271

7.1 严重事故管理指南272

7.1.1 严重事故管理指南的发展要求272

7.1.2 世界各主要严重事故管理指南介绍275

7.1.3 严重事故管理指南的制定279

7.2 严重事故管理指南解读283

7.2.1 严重事故诊断285

7.2.2 指南的执行顺序286

7.2.3 决策过程的辅助计算288

7.3 严重事故缓解措施288

7.3.1 主系统严重事故缓解措施289

7.3.2 二次侧严重事故缓解措施292

7.3.3 安全壳严重事故缓解措施292

7.3.4 其他严重事故缓解措施296

参考文献296

第8章 轻水堆严重事故实例及反思299

8.1 三哩岛核事故299

8.2 切尔诺贝利核事故305

8.2.1 RBMK-1000反应堆主要特点305

8.2.2 切尔诺贝利核事故经过307

8.2.3 切尔诺贝利核事故原因分析309

8.3 福岛核事故313

8.3.1 福岛核电厂基本结构313

8.3.2 福岛核电厂的主要安全系统314

8.3.3 福岛核事故进程演变317

8.3.4 福岛核事故后的安全改进322

参考文献323

附录 缩略语表325

索引329