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第一章 核电发展概况1

1.1 世界各国核电发展概况1

1.2 我国核电建设概况3

1.3 核电技术发展历程4

1.4 核能发展前景6

第二章 核电站概述9

2.1 核电站概貌9

2.2 核电机组工作原理13

2.3 反应堆装置15

2.4 核岛正常运行辅助系统17

2.4.1 一回路稳压系统17

2.4.2 硼调控系统17

2.4.3 除气系统18

2.4.4 除气净化和氢燃烧系统18

2.4.5 中间回路水系统18

2.4.6 设备去污系统19

2.4.7 特水净化系统19

2.4.8 特水排泄回收系统19

2.4.9 通风系统19

2.4.10 放射性废物处理系统20

2.4.11 供电系统21

2.5 监测和控制系统22

2.5.1 概述22

2.5.2 反应堆控制保护系统23

2.5.3 中子通量监测系统23

2.5.4 堆内监测系统25

2.5.5 诊断系统25

2.5.6 核燃料元件破损监测系统26

2.6 辐射监测系统26

2.6.1 概述26

2.6.2 气载放射性流出物监测27

2.6.3 液体放射性流出物监测28

2.6.4 环境监测28

第三章 反应堆及其工作原理30

3.1 核能基本概念30

3.2 核裂变反应31

3.3 反应堆类型和堆芯构成33

3.4 反应堆正常运行条件37

3.4.1 自持链式裂变反应37

3.4.2 反应堆控制原理37

3.4.3 功率水平38

3.4.4 自保护特性40

第四章 反应堆辐射源42

4.1 放射性裂变产物42

4.2 裂变产物活度计算43

4.3 超铀（锕系）核素和活化产物52

4.4 放射性物质的分布56

第五章 安全保障设施59

5.1 概述59

5.2 安全保障限值59

5.3 核电站设计工况61

5.4 安全保障基本原则61

5.5 工程安全系统设计原则64

5.5.1 单一故障原则64

5.5.2 冗余（多重备用）原则64

5.5.3 实体隔离原则65

5.5.4 多样性原则65

5.6 工程安全系统和设施65

5.6.1 反应堆应急控制系统66

5.6.2 应急注硼系统66

5.6.3 堆芯应急冷却系统67

5.6.4 应急给水系统68

5.6.5 余热排出系统68

5.6.6 应急除气-超压保护系统68

5.6.7 双层安全壳69

5.6.8 安全壳隔离系统69

5.6.9 双壳环形空间应急负压系统70

5.6.10 安全壳喷淋系统70

5.6.11 碘抑制系统（地坑水pH控制系统）71

5.6.12 安全壳消氢系统71

5.6.13 应急供电系统73

5.6.14 AES-91型的堆芯熔融物捕集冷却装置74

5.6.15 堆内构件检查井和燃料水池水应急利用系统76

5.7 其他先进压水堆的安全保障设施77

5.7.1 EPR（欧洲压水堆）77

5.7.2 AP1000非能动安全系统79

5.7.3 俄式先进压水堆非能动余热排出系统82

第六章 核事故分析评价84

6.1 事故评价标准84

6.2 事故分析方法85

6.3 工况清单和事故分析验收准则85

6.3.1 预期运行事件86

6.3.2 设计基准事故87

6.3.3 预期运行事件和设计基准事故分析验收准则及要求87

6.3.4 超设计基准事故89

6.3.5 超设计基准事故分析准则89

6.4 典型事故分析结果90

6.4.1 预期运行事件90

6.4.2 设计基准事故91

6.4.3 超设计基准事故92

6.5 概率安全分析结果95

6.5.1 事件故障树分析浅介95

6.5.2 PSA-1概率分析结果96

6.5.3 PSA-2概率分析结果97

6.6 AES-91概率安全分析结果评述100

6.7 先进核反应堆严重事故概率水平目标101

第七章 已发生核电站严重事故述评103

7.1 美国三哩岛核电站事故103

7.2 苏联切尔诺贝利核电站事故107

7.3 日本福岛核电站事故111

7.4 简评115

第八章 放射性物质排放源项118

8.1 概述118

8.2 正常运行工况排放源项118

8.2.1 气载排放119

8.2.2 液态废物124

8.3 设计基准事故排放源项127

8.4 超设计基准事故排放源项130

8.4.1 释入安全壳的裂变产物份额130

8.4.2 安全壳“空气”内裂变产物的动态特性131

8.4.3 超设计严重事故排放源项133

第九章 大气弥散136

9.1 概述136

9.2 基本概念136

9.3 大气稳定度分类141

9.4 排放条件（方式）142

9.4.1 高烟囱排放143

9.4.2 建筑物顶盖高度的排放144

9.4.3 低烟囱排放145

9.5 大气弥散高斯模型145

9.5.1 瞬时点源排放145

9.5.2 短期点源排放146

9.5.3 连续排放147

9.5.4 弥散系数σy、σz的确定148

9.5.5 大气杂质弥散简化计算法149

9.5.6 排放烟流耗损150

第十章 居民辐射照射剂量估算方法152

10.1 概述152

10.2 外照射剂量153

10.2.1 放射性烟云γ辐射直接外照剂量153

10.2.2 放射性烟云β辐射外照射剂量165

10.2.3 沉积土壤的放射性核素γ辐射外照剂量169

10.2.4 沉积土壤的放射性核素β辐射外照剂量172

10.3 内照射剂量173

10.3.1 概述173

10.3.2 农作物链迁移模型174

10.3.3 根茎和块茎类作物迁移模型176

10.3.4 牛奶链——空气污染途径177

10.3.5 肉链——空气污染途径180

10.3.6 农作物链——空气污染途径181

10.3.7 奶、肉、农作物链——根部土壤污染途径182

10.3.8 3H和14C排放个人剂量计算183

10.3.9 内照射剂量系数184

第十一章 公众（居民）个人辐照水平和风险度比较188

11.1 电离辐射生物效应188

11.2 辐射剂量限值189

11.2.1 正常照射基本剂量限值190

11.2.2 剂量约束值和豁免剂量190

11.2.3 事故剂量限值和干预水平191

11.3 天然辐射照射剂量194

11.4 医疗照射196

11.5 核电站辐射对周围居民的照射剂量199

11.6 风险评价比较201

第十二章 第四代反应堆安全特性204

12.1 概述204

12.2 快中子反应堆205

12.3 高温气冷堆209

12.3.1 基本概念209

12.3.2 高温气冷堆基本类型及其安全性210

12.3.3 球形燃料元件高温气冷堆HTR-500212

12.3.4 模块式高温气冷堆213

12.4 液态冷却剂高温反应堆216

12.4.1 基本概念216

12.4.2 铅冷高温堆217

12.4.3 熔盐冷却高温堆220

12.5 熔盐反应堆（循环燃料反应堆）221

12.5.1 循环燃料反应堆安全性和有效性221

12.5.2 几个MSR设计特点224

12.5.3 MSR的安全性226

第十三章 综述和展望229

附录A 电离辐射作用和辐射量基本概念234

附录B 食物链辐照剂量估算参数241

附录C 大气弥散稀释因子（s/m3）266

附录D 核事故分级287

参考文献289