基于CASMO5的燃耗历史对乏燃料反应性的影响计算

基于乏燃料贮存领域常用的锕系加裂变产物(APU-2)级燃耗信任制,应用二维组件燃耗计算程序CASMO5,计算了燃耗过程中功率密度和运行历史对乏燃料k∞的影响。结果表明:燃耗计算中,选择堆芯额定功率对应的平均功率密度,同时k∞附加0.002 3的包络裕度,运行历史选择循环内及循环间无停堆额定功率运行,同时k∞附加0.004 5的包络裕度,可满足燃耗信任制中包络性原则。     

燃耗信任制的应用方法

在临界安全分析中采用燃耗信任制可在确保安全性的基础上带来巨大的经济效益。本文详细介绍了当前燃耗信任制的应用方法,如何确定所考虑的核素种类和确定燃耗计算状态得出保守的核素核子密度以及如何确定轴向燃耗分布不均匀的组件的置信燃耗深度,最后将燃耗信任制应用于某乏燃料溶解器,比较了此方法带来的效果。     

AP1000乏燃料贮存格架临界安全分析

基于SCALE6程序包对西屋公司采用燃耗信任制技术的AP1000核电厂乏燃料贮存格架(SFSRs)临界安全分析过程进行了复现,在此基础上结合AP1000核电厂堆芯反应性控制特性,分析了轴向燃耗分布对系统反应性的影响。结果表明,高燃耗下采用机械补偿(MSHIM)轴向燃耗分布计算得到的系统反应性更保守,同时临界安全分析中需考虑吸收体在组件燃耗过程中对反应性的影响,且不应信任可溶硼。     

田湾核电站乏燃料水池采用燃耗信任制的计算研究

以田湾核电站(TNPS)2×5排列的贮存格架构成的乏燃料水池为例,研究采用燃耗信任制技术的密集贮存和临界安全问题。采用MONK9A程序计算分析不同富集度、不同燃耗的乏燃料装载情况下系统的k_eff. 根据系统k_eff随不同初始富集度燃料的燃耗变化情况给出了水池的参考装载曲线。采用燃耗信任制技术的密集贮存方案能提高贮存能力31%。     

燃耗信任制方法在临界安全分析中的应用

采用燃耗信任制(BUC)方法及相关程序系统(APOLLO-2、DARWIN和CRISTAL)对不同辐照历史的燃料组件进行敏感性分析。结果表明:随着温度上升、硼浓度增大,乏燃料组件的中子增殖系数也将增大;燃耗信任制方法分析中,为了得到偏于保守的结果,考虑了核素成分修正因子及其计算不确定性。本文还列出了针对某个基准问题的试验值和计算值的比较。采用燃耗信任制方法对不同的轴向燃耗分布的组件进行临界计算,并进行了比较。     

基于计算关系曲线的无源中子燃耗测量方法的研究

采用燃耗信任制技术可显著提高乏燃料贮存及运输的经济性，也是国际上该领域的发展趋势。非破坏性燃耗测量是采用燃耗信任制技术必须解决的关键问题之一。在非破坏性燃耗测量方法中，基于计算关系曲线的无源中子燃耗测量方法可以精确地测量乏燃料组件的平均燃耗，结合总γ方法，还可以测量出乏燃料组件的末端燃耗。根据该方法的基本原理，在调研分析的基础上，确定了燃耗测量分析方法及其流程。其中，确定乏燃料燃耗与中子发射强度之间的关系、中子发射强度计算方法以及Keff的快速计算方法是测量分析方法的关键技术。     

燃耗信任制临界计算中保守性因素研究

在运用燃耗信任制技术进行乏燃料储存、运输等环节的临界安全分析时,临界计算所采用的条件是否具有足够的包络性十分关键。本文借助于OECD/NEA发布的若干燃耗信任制临界安全基准题,使用SCALE5.1软件中的STARBUCS模块进行分析,对信任核素选取、乏燃料冷却时间以及端末效应等因素对乏燃料系统临界安全性的影响进行了研究,得出了各参数保守性的有关结论。     

燃料循环后段临界安全技术前期研究

考虑由于燃料的燃耗而带来的反应性降低的做法即为燃耗信任制技术,这种在核临界安全分析时采用燃料中实际成分的做法使得贮存、运输和后处理的能力大大提高,经济效益非常显著。燃料循环后段临界安全技术涉及燃耗计算技术研究、核临界安全计算技术研究、燃耗测量技术研究、临界实验装置设计技术研究、热室解剖和封装技术研究、化学分析测试技术研究和关键核素核数据处理技术研究。为了应用燃耗信任制技术,必须准确知道乏燃料的各种成分。利用SCALE、CASMO等程序进行计算,得出乏燃料的成分范围。为了实验验证乏燃料成分计算的准确性,初步…     

燃耗信任制中可燃毒物对乏燃料反应性的影响分析

以压水堆(PWR)常用的可燃毒物棒(BPRs)为研究对象,定性分析了组件燃耗过程中不同类型的BPRs对燃料组件反应性的影响,为基于燃耗信任制的乏燃料贮存系统临界安全分析保守参数的选取提供参考。分析表明,在组件燃耗过程中含有BPRs时,忽略含钆毒物可使临界分析结果保守,而必须考虑涂硼燃料元件(IFBA)、湿式环状可燃毒物棒(WABA)、硼玻璃可燃毒物棒(PYREX)等对乏燃料反应性的影响。     

基于燃耗信任制的核电厂乏燃料贮存水池临界计算

为研究初始富集度为4.95%的新型燃料组件卸料后高密度贮存的可行性,以岭澳核电站3、4号机组乏燃料贮存水池为例,利用SCALE5.1程序系统中基于燃耗信任制的STARBUCS临界计算程序,分析了该新型燃料组件在不同燃耗情况下,锕系核素和裂变产物的产额变化及其对反应性的影响;基于锕系加裂变产物信任水平,计算了燃料组件在不同燃耗深度和不同贮存年限情况下的乏燃料贮存水池临界安全性;给出了乏燃料贮存水池Ⅱ区的参考装载曲线。计算表明:该新型燃料组件在燃耗达到45 GWd.t-1(U)后可以高密度贮存在乏燃料贮存水池Ⅱ区。