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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-500 212

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