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申请/专利权人：中国辐射防护研究院

摘要：本发明涉及一种适用于后处理厂排放特征的关键参数取值设计方法，该方法利用厂址的大气扩散示踪实验，估算了用于后处理厂址的垂向、水平扩散参数，通过采用拉格朗日粒子模型、CFD计算方法，推算了后处理厂址近区以及稳定层结下的水平、垂向扩散参数，使得对于厂址在近区以及稳定条件下的扩散评价更为合理，并给出了后处理厂典型核素的干、湿沉积的取值。本发明为促进核燃料后处理厂的辐射防护工作、提高其辐射防护水平、保护周边公众的健康及环境安全，进而为工程的安全运行提供了技术支持。

主权项：1.一种适用于后处理厂排放特征的关键参数取值设计方法，其特征在于，包括：1开展不同天气稳定度条件下的大气扩散示踪实验，采用最小二乘法拟合弧线污染物浓度分布估算标准差，估算不同天气类型下的水平和垂向扩散参数；2采用计算流体动力学计算方法，考虑厂区建筑物影响，分析厂区大气扩散结果，设计烟囱参数和计算工况，对不同工况条件的模拟结果进行处理，估算厂区扩散参数，厂区扩散参数表达式如下： 其中，σ为厂区扩散参数，y为烟云距烟云中轴线的距离，q为该距离处的浓度；利用拉格朗日粒子模型，考虑厂址区域实际三维风场特征及湍流特征，补充模拟厂址区域内大气扩散特征，结合计算流体动力学模拟结果，估算不同稳定层结下的扩散参数，方法如下：假设粒子之间无相互作用，则处于空间一点Px,y,z的任一粒子的位置变化可记为：dxdt＝U+u′dydt＝V+v′dzdt＝W+w′其中，x、y、z为粒子位置坐标；U、V、W为平均风速；u'、v'、w'为脉动速度，U、V、W和u'、v'、w'由气象模式或参数化方法确定，对任一时刻t和其后续时刻t+Δt，u'、v'、w'可记为： 其中，Ru、Rv、Rw为湍流速度相关系数，σu、σv、σw为湍流速度方差，v1、Γ2、Γ3为相互独立的标准正态分布随机数，三个方向的湍流速度相关系数取如下形式：RuΔt＝exp-ΔtTLuRvΔt＝exp-ΔtTLvRwΔt＝exp-ΔtTLw其中，TLu、TLv、TLw为对应三方向的拉格朗日湍流积分尺度，由以上各式即可计算粒子在空间运动的轨迹、决定其各时刻的位置；对任一时刻t和空间位置r的浓度计算，由核函数或烟团概念有： 其中，c为浓度，rj和mj为第j个粒子的空间位置和质量，K为核函数，l为核函数的特征尺度，原则上由粒子的空间分布密度决定，Ar为近边界处的浓度修正因子，对无边界的情况有Ar≡1,取高斯函数形式的核函数，则上式极类似于高斯烟团公式，即： 对不同稳定度扩散结果进行处理，补充估算厂区稳定条件下的扩散参数，采用的方法为： 其中σ为厂区扩散参数，y为烟云距烟云中轴线的距离，q为该距离处的浓度；3利用大气扩散示踪实验结果对数值模拟结果进行验证，推荐厂址典型核素最终的扩散参数及其对应干、湿沉积因子的取值。

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