裂变产物衰变数据库

一、引言裂变产物核数据包括裂变产物产额、裂变产物衰变数据和裂变产物的中子截面数据。裂变产物核数据在反应堆方面主要用于计算衰变热。停堆后由放射性核素衰变而释放出的能量谓衰变热。衰变热的正确计算对控制动力堆的安全性有重要意义。如果冷却不     

MOX乏燃料衰变热计算方法研究

目前,铀钚混合氧化物(MOX)燃料已成为一种可用于商业核电厂成熟再循环核燃料。经过燃耗过的燃料在正常停堆或事故后停堆时会产生大量的衰变余热,而乏燃料衰变热是事故分析、余热排出系统和乏燃料池冷却系统设计的重要输入参数之一。UOX乏燃料中裂变产物主要来自于U和Pu等可裂变核素的裂变,U贡献最大;MOX乏燃料裂变产物主要来自于U、Pu和Am等可裂变核素的裂变,Pu贡献最大。UOX乏燃料衰变热可使用ANS—5.1的方法进行计算,但ANS—5.1中的衰变热计算方法不完全适用于MOX燃料。MOX燃料是核燃料可持续发展的重要途径,因此必须研究采用新方法计算MOX乏燃料的衰变热。该文研究使用ANS—5.1计算MOX乏燃料裂变产物衰变热,再使用ORIGEN—S程序计算MOX乏燃料的重核衰变热贡献份额,综合得到MOX乏燃料的总衰变热。     

钠冷快堆系统分析程序FR-Sdaso衰变热计算模型开发与验证

反应堆停堆后的余热导出是反应堆的重要安全功能之一，停堆初期余热由裂变功率和衰变热构成，停堆后期余热主要取决于衰变热。本文开发了应用于钠冷快堆系统分析程序FR-Sdaso的衰变热计算模型，该模型可考虑裂变功率和功率历史的影响。通过与ANSI/ANS-5.1-2005标准和SAS4A/SASYS-1程序对比进行了模型验证。FR-Sdaso程序的计算结果与ANSI/ANS-5.1-2005标准的最大相对偏差约为0.1%，与SAS4A/SASYS-1的最大相对偏差在10-8量级，初步证明了所开发模型的正确性。最后，基于中国实验快堆的设计数据，分析了紧急停堆过程中裂变功率对衰变热的影响，结果表明，忽略裂变功率的影响导致衰变热的最大相对偏差约-7%，出现在停堆初期。因此，计算停堆初期衰变热时应考虑裂变功率的影响。     

钠冷快堆系统分析程序FR-Sdaso衰变热计算模型开发与验证

反应堆停堆后的余热导出是反应堆的重要安全功能之一,停堆初期余热由裂变功率和衰变热构成,停堆后期余热主要取决于衰变热。本文开发了应用于钠冷快堆系统分析程序FR-Sdaso的衰变热计算模型,该模型可考虑裂变功率和功率历史的影响。通过与ANSI/ANS-5.1—2005标准和SAS4A/SASYS-1程序对比进行了模型验证。FR-Sdaso程序的计算结果与ANSI/ANS-5.1—2005标准的最大相对偏差约为0.1%,与SAS4A/SASYS-1的最大相对偏差在10~(-8)量级,初步证明了所开发模型的正确性。最后,基于中国实验快堆的设计数据,分析了紧急停堆过程中裂变功率对衰变热的影响,结果表明,忽略裂变功率的影响导致衰变热的最大相对偏差约-7%,出现在停堆初期。因此,计算停堆初期衰变热时应考虑裂变功率的影响。     

池式研究堆衰变热计算与实验研究

采用量热法测量反应堆额定功率运行75.0 h停堆后45 h内的衰变热功率,拟合出归一化衰变热功率的经验关系式.与反应堆衰变热几种半经验公式和标准对比结果表明,实验结果在经验公式计算值范围内,并与EJ/T 745标准预测值符合较好.     

非能动安全系统应用于聚变-裂变混合能源堆的可行性研究

将非能动安全系统应用于聚变-裂变混合能源堆,使用RELAP5对混合能源堆包层、一回路系统、部分二回路系统和非能动安全系统进行建模,对主冷却剂泵卡转子事故和冷管段小破口失水事故进行瞬态计算和分析研究。计算结果显示,该非能动安全系统能够满足选取的3种反应堆事故的安全要求,验证非能动安全系统应用于聚变-裂变混合能源堆的可行性。非能动余热排出系统热交换器的面积增大后,能有效地导出包层衰变热;增大堆芯补水箱的容积对增大反应堆安全裕度有明显效果。     

核衰变热比估计的低一成

【西德《原子消息》1984年第11期第10页报道】反应堆停堆后,堆芯里产生的衰变热,比过去公认值要低10%。这是设在海得堡的马普核物理研究所最近计算得出的结果,对法规中的安全标准将产生重大影响。核反应堆内的余热或衰变热,至今还是估计值,现在首次准确地计算出来了。计算基于汉斯-福尔克尔·克拉普多尔教授及其马普核物理研究所的合作者对富中子原子核的β衰变的新认识。据马普学会论断,这种对衰变热的新认     

岷江试验堆低浓化后堆内反应性变化分析

岷江试验堆(MJTR)使用低浓燃料后,堆芯装载发生变化。本文根据低浓化后各种堆芯参数的改变,分析计算了135Xe与149Sm这2种反应堆中最重要裂变产物的变化对堆芯反应性产生的影响,并给出额定工况运行与停堆后2种情况下的反应性变化曲线,使反应堆操纵人员了解毒物反应性的变化规律,以便于在实际运行中应对工况变化,保证反应堆正常安全运行。     

水冷聚变堆主回路活化产物源项计算分析

水冷聚变堆中结构材料活化腐蚀产物和冷却剂活化产物是正常运行工况下的最主要放射性来源,也是反应堆运行及维护过程中工作人员辐照剂量的直接来源。本文使用CATE V2.1程序对国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)LIM-OBB(Limiter-Out-Board Baffle)冷却回路的活化腐蚀产物和水活化产物进行模拟计算,并根据CATE模拟得到的放射性活度通过点核积分程序分别计算正常运行1.2 a及停堆15 d的剂量率。计算结果表明,反应堆运行期间冷却剂活化产物比活度和剂量率远大于结构材料活化腐蚀产物,而停堆后冷却剂活化产物迅速衰变完,结构材料的活化腐蚀产物成为比活度和剂量率的主要来源。     

秦山核电站考验元件燃耗的辐照史校正计算

通过实验测得反应堆停堆时刻裂变产物~(137)CS、~(148)Nd等监测体的浓度值,进而推算出辐照燃料元件的燃耗值是通常采用的方法。它需要若干参数,如裂变产物的平均裂变产额,反应(n,γ)的修正量,放射性裂变产物的堆内衰变修正量,可裂变核素的平均裂变能量等。这些参数都同燃料的辐照历史紧密关联。本文概述了上述参数的计算方法并给出了计算结果。方法的主要特点是:1.以考验元件的实际参数为输入数据;2.根据反应堆实际运行史反复循环模拟计算;3.除计算重核素及所要求的裂变产物的原子浓度和放射性外,仔细计算了~(137)Cs和~(148)Nd等核素(n—1)衰变链中子俘获反应的修正量。     

液态熔盐堆运行安全特性初步研究

液态燃料反应堆与固态燃料反应堆相比,原理上有较大不同。液态熔盐堆中由于燃料流动带走缓发中子先驱核在堆外衰变导致堆芯反应性降低,且裂变产物在堆外回路中衰变也会引起一回路发热。本文使用熔盐堆中子动力学程序Cinsf1D探讨2 MW熔盐堆的临界动力学特性和安全特性,研究零功率临界下不同熔盐流速启泵和停泵导致的缓发中子先驱核流失所需改变的控制棒棒位。同时还计算了2 MW恒定功率情况下稳态运行及降低流速时一回路温度分布,并模拟了2 MW额定功率下停泵事件。停泵后由于缓发中子损失减少反应堆功率先缓慢增加,然后迅速降低到接近余热水平。停泵后堆芯温度缓慢增加后稳定在安全值以内,说明熔盐堆具有本征安全性。     

D-~3He聚变堆MOONCITY的放射性及核废物处置问题

研究了D-~3He聚变堆设计MOONCITY的放射性及核废物处置问题。计算了在停堆时刻的放射性,衰变功率,BHP以及核废物处置指标WDR,给出了有关的计算结果和停堆后的衰减曲线。结果表明,MOONCITY的放射性及有关危害比D-T纯聚变堆低1个量级,比裂变堆或聚变一裂变混合堆低60倍左右。     

西安脉冲堆衰变热功率精细化计算

为了给脉冲堆的余热导出数值计算提供更为精细可信的能量源项,通过耦合MCNP程序和ORIGEN2程序,提出了计算方法XAPRDH以及开发了同名程序。方法实现上,首先将每个燃料元件的燃料部分（含控制棒跟随体）以轴向10等分、径向3等分的形式分割为30个独立单元,全堆共形成3180个单元;然后通过灵活调用MCNP程序和ORIGEN2程序获取每个单元的材料组分、核反应截面、中子通量密度和裂变功率,最终实现对各单元衰变热的独立计算和跟踪。分析表明,本文的燃耗评价数据与文献值符合较好,与实验值在测量误差范围内吻合,全堆衰变热计算结果也与行业标准符合,说明本文建立的衰变热精细化计算方法可行,计算结果可信。      

多用途一体化轻水堆初步设计方案和安全分析

为满足未来区域性核能供电、核供热、大规模制氢、海水淡化等需求,迫切需要一种结构简单、固有安全性高、经济性高的多用途反应堆.基于此,一种多用途的一体化轻水堆设计概念被提出,包括不同设备的初步设计方案和参数;根据其特点,利用最佳估算程序RELAP5对其中一个设计方案进行了稳压器汽腔破口事故和主泵断电引起的丧失流量事故的确定论安全分析.结果表明,在保守假设条件下,其固有特性和安全系统仍能保证堆芯始终处于被淹没状态,非能动余热排出系统可有效导出停堆后的长期衰变热,从而为进一步研究一体化轻水堆的设计和运行安全特性打下了基础.     

实验混合堆FEB设计放射性计算与环境安全分析

应用混合堆放射性计算程序FDKR和衰变链数据库AF-DCDLIB,计算了托卡马克实 验混合堆FEB(Fusion Experimental Beeder)概念设计中活化产物、裂变产物和锕系元素的放射性、衰变余热和潜在生物危害因子BHP值。计算的结果表明,对于FEB设计来说,在150MW聚变功率下运行一年,停堆时刻的总放射性、余热和BHP值分别为5.74×10~(20)Bq     

DHR-200池式低温供热堆SBO-ATWS事故及自然循环能力分析

DHR-200池式低温供热堆(简称DHR-200池式堆)设计有自然循环瓣阀，为检验其安全性，选取典型的全厂断电叠加紧急停堆系统失效(SBO-ATWS)事故，使用RELAP5程序对其热工水力参数瞬态特性及其自然循环能力进行分析。结果表明，DHR-200池式堆具有很好的负温度反应性反馈效应，即SBO-ATWS事故后，由于燃料和冷却剂温度升高，引入负反应性，可使反应堆实现热停堆；事故后，通过非能动方式开启自然循环瓣阀，可建立稳定的自然循环，将堆芯衰变热导出至堆水池内，验证了DHR-200池式堆的固有安全性。     

压水堆核电厂燃料元件破损诊断方法

在核电厂运行管理中, 如果在停堆前知道燃料棒的性能和状态,采用合适的燃料检测管理策略,可减少反应堆的停运时间.本文以燃料元件破损后裂变产物向冷却剂释放的理论为基础,开发了一种通过分析反应堆冷却剂中裂变产物放射性活度估算破损燃料元件的数量、破损尺寸和位置的方法.用大亚湾核电站1号机组第2循环的运行跟踪数据对U1C2燃料组件进行了破损诊断.结果表明,诊断结果与停堆后的实测结果基本吻合.     

聚变-裂变混合堆放射性计算

研制了聚变一裂变混合堆放射性计算程序FDKR和配套的衰变链数据库AF—DCDL—IB。应用该程序计算了磁镜混合堆(CHD)概念设计中活化产物、裂变产物和锕系元素的放射性、衰变功率和潜在生物危害因子BHP。本文简要介绍了该程序和数据库并给出了有关的计算结果。     

美国核电厂风险评估的安全效益（三）

【美国《核新闻》2003年1月刊报道】 委托监管应用 美国核管会(NRC)在监管过程中积累了大量风险知识,并根据从实施概率风险分析(PRA)中获得的这些知识对监管作出了诸多改进。本章将对一些比较重要的风险通报应用进行概要介绍。 ATWS(未能紧急停堆的预期瞬态)规则 ATWS是反应堆事故保护停堆作用失败后的停堆事件。这个不太可能发生的事件将引起反应堆系统的高压,同时产生远远超出反应堆停堆散热能力的衰变热,因此反应堆必须停堆并保持在次临界状态。NRC在1983年发布了ATWS规则(10 CFR 50.62),通过以下措施降低ATWS风险: 降低预…     

基于衰变热的堆芯重要核素选取

衰变热在反应堆设计及安全分析中至关重要,目前计算衰变热主要基于行业标准和专用程序两种方法。通过对PWR燃料组件分别采用两种方法进行计算分析,相互验证了结果。详细分析了停堆不同时刻多种核素对衰变热的贡献,筛选出主要贡献者,为堆芯源项核素的选择提供参考。结果显示约50个核素即可包络停堆后100 h~50 a内95%以上的衰变热贡献。并对标准与程序结果的差异进行了分析,提出了标准适用范围的建议。