快中子临界装置逆动态法反应性测量系统研制与应用

逆动态法可实时、准确地测量反应性,在反应性部件刻度、扰动反应性效应测量、动力堆的瞬态分析等领域具有独特的优点。本文基于逆动态法研制了快中子临界装置反应性测量系统,并对其进行了算法验证与指标分析。实验结果表明,该系统具有测量精度高、响应快、分辨率高、使用方便等优点,满足实验需求。     

不同235U快裂变缓发中子群参数比较和验证

分析了ENDF/B7、JEFF3.1、JENDL3.3、CENDL2.2及Keepin数据中的²³⁵U快裂变缓发中子群参数的差异,通过CFBR-Ⅱ堆超瞬发临界实验检验了这几套缓发中子数据的准确性。检验结果表明,用于计算反应堆反应性,Keepin缓发中子群参数仍比数据库数据准确;数据库数据中,JEFF3.1的8群结构数据好于其他数据库6群结构数据。     

快中子脉冲堆中子价值计算研究

利用MCNP程序建立了CFBR-Ⅱ堆结构的三维模型,借助中子倍增的方法实现了计算中子价值的功能.为消除实验中用中间钢托盘孔道内的中子价值代替上下半球的中子价值而引起的差异,利用均匀抽样技巧对各区域沿径向分层细致计算.结果表明,中子价值最大处位于高富集度铀区域中间某层而非系统中心或上下半球球心,其他区域中子价值则沿径向单调递减.     

裸金属Pu球壳中心孔道内中子价值测量

采用长计数器对裸Pu球壳中孔道内的中子价值进行了测量,得到了中子价值分布,分布形态与计算的结果符合较好.测量结果表明,球壳的中子价值呈M型分布,最大值点约为中心的1.02倍,外边缘处约为中心的65%.     

裸金属Pu球壳中心孔道内中子价值测量

采用长计数器对裸Pu球壳中孔道内的中子价值进行了测量,得到了中子价值分布,分布形态与计算的结果符合较好。测量结果表明,球壳的中子价值呈M型分布,最大值点约为中心的1.02倍,外边缘处约为中心的65%。     

单次脉冲中子源方法测量瞬发中子衰减常数

瞬发中子衰减常数α是核系统的重要标志性特征参数,该值的准确测量对于核临界安全具有重要意义。本工作采用单次脉冲中子源的方法测量了某次临界核系统的瞬发中子衰减常数,获得了几种不同次临界状态下的瞬发中子衰减常数,测量结果与²⁵²Cf随机脉冲源法测量结果一致。     

反应性阶跃方法测量次临界反应性

反应性阶跃法和落棒法相似,均通过快速改变控制棒的位置快速改变反应堆反应性,但在实验条件上存在较大差异。本文以6群缓发中子点堆方程为基础,反应性阶跃假定为条件,得到了反应性阶跃法所适用的反应性方程,并采用CFBR-Ⅱ堆实验数据验证了该方法。     

Measurement of k_(eff) with an improved neutron source multiplication method based on numerical analysis

In this work,we developed a numerical analysis-associated experiment method to determine the effective multiplication factor k_(eff),which is difficult to obtain directly from conventional neutron source multiplication(NSM)method.The method is based on the relationship between k_(eff),subcritical multiplication factor k_s and external neutron source efficiency Φ~* in the subcritical system.On basis of the theoretical analysis,the dependence of k_s and Φ~* on subcriticality and source position was investigated at the Chinese Fast Burst Reactor-Ⅱ(CFBR-Ⅱ).A series of k_s were measured by NSM experiments at four subcritical states(k_(eff) = 0.996,0.994,0.991 and0.986) with the ~(252)Cf neutron source located at different positions(from the system center to outside) at each subcritical states.The Φ~* was obtained by Monte-Carlo simulation for each condition.With the measured k_s and calculated Φ~*,k_(eff) of the subcritical system was evaluated with a relative difference of 1%between values obtained by the improved method and by positive period method.Especially,the relative difference of 0.18%with the source located at the system center.     

快中子临界装置大厅辐射屏蔽门研制及性能验证

为提升快中子临界装置的实验能力,在实验大厅旁边扩建了附属建筑物,在实体连接位置形成了一个样品传输通道。为了保证工作人员的辐射安全,需要对通道进行屏蔽。采用蒙特卡罗方法进行屏蔽门的物理设计,确定了含硼石蜡为中子屏蔽材料,不锈钢为光子屏蔽材料。为保证硼在石蜡层上的均匀分布,防止石蜡内部形成空洞,采用了分层分次工艺进行屏蔽门浇铸。为保证屏蔽门对通道的有效覆盖,采用了分步工艺进行安装。辐射剂量监测结果表明,人员日常工作区域的辐射有效剂量为0.125 mSv/a,小于建设项目管理目标值2 mSv/a,远小于《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》规定的放射性工作人员年剂量限值20 mSv/a,屏蔽门的研制满足设计和使用要求。     

有限裂变链长度概率分布及其在瞬发临界点附近的对称性

在全同粒子假设条件下,推导具有一定物理意义的有限裂变链长度概率分布的数学描述,结合基于点动力学模型的零维蒙特卡罗模拟计算结果,得出有限裂变链长度概率分布在瞬发临界点附近的对称性规律,该结论对获得浅超瞬发临界系统缓发中子发射率规律、提高裂变链引发的随机涨落规律认识有重要意义。