铀水系统核临界安全的蒙特卡罗计算

本工作涉及应用蒙特卡罗程序MCNP4B对铀水系统核临界实验数据进行验证计算和对740L容器取料时漏入CaCl₂盐水后形成的UO₂F₂-CaCl₂水溶液系统的有效增值系数k_eff的模拟计算。计算结果表明，MCNP4B程序对铀水系统核临界安全计算是有效的，漏入盐水后形成的均匀UO₂F₂-CaCl₂水溶液系统是核临界安全的。计算结果为实际生产中的核临界安全性提供了理论依据。      

硝酸浓度对临界安全的影响研究

在核燃料溶解过程中,通常使用硝酸对核燃料进行溶解。针对核燃料溶解过程中的临界安全问题,在中试厂核临界安全实验装置上开展了硝酸浓度影响效应临界实验,在保持核燃料溶液浓度不变的情况下改变硝酸浓度,完成临界实验。获取了核燃料溶解过程酸度影响效应临界实验数据,通过3种临界方法得到的实验数据相对误差平均值为0.068%。同时使用蒙特卡罗程序进行了模拟计算,临界实验测量结果与理论计算值的相对偏差平均值为0.39%。研究结果表明,随着硝酸浓度的减小,系统的反应性逐渐增大,因此燃料溶解过程中需考虑由于硝酸浓度变化引起的反应性变化情况,其对乏燃料溶解过程的临界安全具有较大影响,需引起高度重视。     

对我国核临界安全工作的思考

对我国的核临界安全工作进行全面思考，肯定了４０多年来我国核燃料循环生产系统的安全业绩，指出可能导致核临界事故的着急环节及存在问题，对于如何进一步加强核临界安全工作，从多角度提出对策。     

核燃料贮存临界安全实验研究

核燃料贮存临界安全实验研究史永谦林生活赵品台沈雷生罗椿英薛小刚阎凤文王文升刘振华＊（中国原子能科学研究院）关键词核燃料仓库临界安全实验研究在核燃料仓库内，一般都存放一种２３５Ｕ富集度的核燃料，并必需确保其临界安全。除了进行临界安全计算外，根据核安全法...     

二氧化铀粉末状物料溶解过程中的临界安全问题

在对核燃料进行的各种工业生产和操作中,临界安全问题关系到生产安全,引起广泛关注。其中,粉末物料溶解过程中的临界安全问题由于其溶解过程中情况复杂,使用传统的临界安全计算方法难以对此过程中产生的溶液状态进行全面模拟,因而不易进行临界安全的判定。文章在传统临界安全计算方法的基础上,引入系统含气量的概念以便对溶解过程中可能出现的各种情况进行了数学描述和计算分析,并给出了影响粉末状物料溶解操作临界安全的各方面因素的分析结果。     

镉棒栅实验方案计算研究

核临界安全是核科技工业的特殊安全问题。临界安全研究对确保核工业的安全性和提高核工业的经济性具有重要意义。其中，临界实验是临界安全研究必不可少的基础工作。本工作是为模拟核燃料生产厂工艺条件的溶液与镉棒栅两相系统的次临界实验，拟在不同的镉棒栅布置、溶液浓度、反射层条件下，进行次临界实验，研究中子吸收毒物镉对溶液系统反应性的影响，为后处理工艺提供临界控制参数和临界实验数据。     

核燃料元件中子照相无损检测专用转移容器的优化设计

核燃料元件作为反应堆的核心部件,在极端的条件下服役会发生破损,导致核泄漏。为了保障反应堆安全运行,核燃料元件从加工、生产到服役的过程中必须进行检测,以确保安全。中子照相是对具有放射性的核燃料元件进行无损检测的独特技术。进行测试时,核燃料元件必须放置于转移容器中,实现运输及检测过程中对核燃料元件的屏蔽和运动控制。本文以核电站绿色监督区剂量要求为标准,利用蒙特卡罗程序优化计算了适合于中国先进研究堆(Chinese Advanced Research Reactor,CARR)热中子照相设备的转移容器的材料及尺寸,同时设计了用于控制元件运动的机械装置,确定了最优化的方案。该装置可满足CARR中子照相设备对长2 m核燃料元件进行无损检测的要求。     

铀加工与燃料制造设施核临界事故所致瞬发剂量计算研究

建立了基于蒙特卡罗（MCNP）程序建模的铀加工与燃料制造设施核临界事故工况下瞬发剂量的计算方法，并将该计算方法与EJ/T 988—96规定的计算方法进行了比较分析。以我国某核燃料元件研发厂址为例，采用MCNP程序建模计算了该厂址核临界事故对厂界公众所致的瞬发剂量。结果表明，EJ/T 988—96的计算方法过于保守的估计了核临界事故工况下的瞬发剂量；基于MCNP程序建模的计算方法，因其求解算法的科学性和模型对屏蔽介质的准确描述，以及结果误差的可控性，使得计算结果更准确。因此，建议采用基于MCNP程序建模的方法计算铀加工与燃料制造设施核临界事故下的瞬发剂量。      

核燃料溶液系统瞬态特性分析研究

在核反应堆乏燃料后处理主工艺流程中,核燃料通常以溶液状态存在,可能发生核临界事故。研究核临界事故的产生机理和事故源项,对预防事故发生、缓解事故后果、事故应急响应与医学诊治均具有十分重要的意义。本文采用点堆动力学方程结合二维热传导方程,开发了基于圆柱形溶液贮存容器的瞬态特性分析程序GETAC,利用该程序计算了法国SILENE瞬态实验装置模拟临界事故功率随时间的变化,得到了功率振荡在不同反应性引入大小、方式和有无外中子源等情况下的变化规律,计算分析结果与瞬态实验测量数据以及国外其他程序计算结果较一致。     

高温气冷堆新燃料元件运输容器临界安全分析

采用基于蒙特卡罗方法的MCNP5程序对高温气冷堆所用的球形燃料元件进行描述；根据包覆燃料颗粒在燃料球内的分布性质构建了8种不同模型，并研究不同模型对有效增殖因子（keff）和计算时间的影响，获得了临界计算问题中最优的燃料球模型；运用MCNP5描述燃料球运输容器，并研究了容器中子吸收板厚度、外容器壁厚、缓冲层材料、反射层材料、容器形状、容器结构缺失和水密度等影响运输容器临界安全的因素。结果表明，所研究的高温气冷堆新燃料元件运输容器在正常运输条件下和事故运输条件下均处于临界安全状态，其临界安全指数（CSI）可定为0。      

加速器驱动洁净能系统中的燃耗行为分析

研究了加速器驱动洁净核能系统（ADS）次临界反应堆内核素的演化。分析结果表明：ADS具有嬗变长寿命核废物的能力。从快堆和热堆的比较可知,ADS的快堆具有输出功率大、长寿命超铀放射性废物的累积水平低、裂变产物对反应堆反应性和能量增益影响小等优点。这些优点在利用U－Pu燃料循环的次临界堆中十分明显。对于利用Th-U燃料循环的次临界堆,热堆和快堆都是可以工作的;而对于U－Pu燃料循环的系统,快堆则是较好的选择。     

田湾核电站冷却剂泵工作叶轮端部缺陷处理过程的核安全监督

江苏核电有限公司在对1号机组进行役前检查时,发现主泵工作叶轮的叶片端面与盖板连接处的焊接区域有缺陷.本文描述了北方监督站在缺陷的处理过程中所进行的核安全监督.     

反应堆压力容器堆芯筒体快速断裂分析

反应堆压力容器的堆芯筒体受中子辐照最高,是辐照脆化敏感的关键部位。为防止堆芯筒体的快速断裂,在核电工程设计中有必要对该部位进行断裂力学分析,采用法国《压水堆核岛机械设备设计和建造准则》(RCC-M)规定的2种断裂力学分析方法对某核电工程的压力容器进行详细的快速断裂力学分析。分析结果表明,反应堆压力容器堆芯筒体在运行过程中不会发生快速断裂。