海上浮动核电站具有安全性高、灵活性好、用途广泛等优势,已经成为国际研究的热点,但海洋复杂多变的运行环境可能会对浮动核电站的运行安全带来新的挑战。如果海上浮动核电站发生严重事故将产生大量的高放射性产物,威胁平台上的工作人员及附近的居民的健康与安全。为了预防或减缓海上浮动核电站发生事故所产生的严重后果,研究浮动核电站严重事故条件下放射性核素的扩散规律就显得尤为重要。本文以海上浮动核电站为研究对象,对反应堆失水事故下气载放射性物质的释放与迁移规律开展数值模拟分析,并对事故所产生的后果进行剂量评估,提出有利的应急救援措施,为海上浮动核电站事故预防与应急救援提供理论与技术支持,具体研究如下:(1)本文对海上浮动核电站反应堆失水事故(LOCA)下放射性核素环境释放量及释放速率进行计算,为核素迁移仿真分析提供初始数据。使用严重事故分析程序MELCOR,根据海上浮动核电站反应堆结构和布局等参数进行系统建模,通过添加放射性核素模块(RN)等,数值分析浮动核电站失水事故(LOCA)所产生的放射性源项释放规律。(2)基于CFD方法对环境中放射性核素的迁移规律进行研究。根据MELCOR程序计算所得的放射性源项初始数据,使用ICEM建立仿真的几何模型并对几何模型进行网格划分,将网格文件导入fluent软件,设置仿真环境,研究了浮动核电站放射性核素迁移与分布,分析比较了不同破口方向危险区域面积和占比。对不同的影响参数,如海域风速、风向、平台摆放位置等的组合情况进行分析,研究出有关参数如风速、船体旋转角度等对放射性核素迁移的影响。结果表明:北侧(A)和南侧(B)处破口的海岛危险区域面积小于西侧(C)和东侧(D)破口,但平台危险区域面积大于西侧(C)和东侧(D)破口,在南侧(B)破口时危险性最大,西侧(C)破口的危险性最小;其次发生核素泄漏时,船体的旋转一定角度有利于较小事故的危险性;此外,风速对核素具有稀释和输运作用,风速越大放射性核素的浓度越小。(3)采用经典的辐射剂量计算模型对事故工况下人员所受到的剂量进行后果评估。计算结果表明:事故后两小时人员的吸入有效剂量和烟羽浸没有效剂量均小于辐射剂量限值5mSv。在放射性核素迁移规律和辐射剂量评估的基础上,分别从海上浮动核电站平台上的工作人员及海岛居民的角度提出了事故应急措施。本论文针对我国正在设计与建造的海上浮动核电站,研究严重事故下气载放射性核素的迁移与扩散规律,对其可能产生的后果进行安全评估并提出有效的应急措施,具有重要的科学意义与工程价值。