上海建工在钍基熔盐堆核辐射屏蔽混凝土性能测试方法研究上取得新进展

近期，以上海建工为第一单位的研究论文《基于60Co辐射环境的混凝土屏蔽性能研究》在国际权威期刊Nuclear Engineering and Design上发表。该研究成果为钍基熔盐堆工程建设提供了技术支撑，对确保核能安全具有重要意义。

钍基熔盐堆属于第四代先进核能技术，能够有效克服当下裂变反应堆面临的一些难题，被称作人类实现核聚变前的终极能源方案。相比于传统核电系统，钍基熔盐堆具有事故工况下安全性高、能源转化率高、燃料利用率高以及可以有效利用钍资源等优势。

上海建工与中国科学院上海应用物理研究所对接国家战略，率先对钍基熔盐堆核能系统及其建造技术进行研究，于2022年在甘肃建成世界首台2兆瓦钍基熔盐堆实验堆，并将继续开展研究堆、示范堆以及商用堆关键技术攻关。

在核辐射屏蔽结构中多采用重混凝土以削弱危害人类和环境的γ辐射。一般情况下，通过直线穿透型试验测得重混凝土的线性衰减系数，并应用于辐射屏蔽层的厚度计算及结构设计，该方法通常忽略了γ射线与混凝土内部元素相互作用引起的反射与散射，导致测量结果与工程实际情况存在一定偏差。

科研团队创新研究设计了一种基于环境式γ辐射的混凝土屏蔽性能测定方法：①通过60Co源将整个试验空间营造为具有一定γ辐射强度的环境;②采用中心含空腔的圆柱体混凝土试样，测定辐射场中同一三维坐标处受屏蔽前后的剂量值;③对比屏蔽前后空腔处的剂量值来确定混凝土的γ辐射衰减系数。

基于新型环境式γ辐射试验方法测得的混凝土衰减系数更符合实际核工程中γ辐射的复杂扩散模式。研究成果为钍基熔盐堆工程建设提供了技术支撑，对确保核能安全具有重要意义。