能谱变化对活化法中子注量测量的影响

在反应堆中子注量测量中，活化探测器可能会经历多个燃料循环的中子辐照，不同燃料循环的中子能谱也会发生变化。考虑到中子能谱变化的影响，对某批次国产反应堆压力容器辐照材料进行中子注量测量修正。计算结果表明，探测器权重快中子注量率（E＞1.0 MeV）修正后比理论中子注量率（E＞1.0 MeV）高1.75%；与修正前相比降低了3.73%，中子能谱变化的影响不容忽视。      

HFETR控制棒钴吸收体安全性分析研究

高通量工程试验堆（HFETR）控制棒钴吸收体入堆至今已经20余年，本文对59Co的燃耗以及其燃耗对控制棒价值的影响进行了分析计算，结果表明，9#～14#控制棒的钴吸收体的平均燃耗和最大燃耗分别为4.02%和5.45%，4#和7#控制棒的钴吸收体的平均燃耗和最大燃耗分别为6.45%和10.38%；考虑钴吸收体燃耗的影响，9#～14#控制棒价值几乎不变，4#和7#控制棒价值下降0.15βeff（对于HFETR，1βeff=0.0071）；钴吸收体的燃耗使得堆芯次临界度下降0.16βeff，而反应堆的停堆棒位几乎不变，因此HFETR控制棒钴吸收体是安全的，且其燃耗对钴吸收体控制棒价值的影响较小，不影响反应堆的安全运行。      

HFETR多层环形燃料组件堵流事故研究

高通量工程试验堆（HFETR）的燃料组件采用了多层环形窄缝流道的设计来提高换热能力。然而,需要注意的是窄缝流道发生堵流的可能性较高。本文基于RELAP5程序建立了HFETR燃料组件模型,经过计算值与试验值的对比验证,结果表明该模型合理准确。基于该模型研究了堵流事故工况下热盒燃料组件的瞬态特性及其影响因素。结果表明:①当堵流比大于0.5时,随着堵流比的增加,燃料包壳与芯体峰值温度显著上升;②即使单个流道发生全部堵流,由于周围流道的冷却,燃料包壳峰值温度最大值只有218.6℃,能够保证燃料包壳的完整性;③单个流道全部堵流事故工况初期流量等参数波动较大,而在事故发生15 s后燃料组件主要参数基本稳定。      

CENTER燃料组件堆内辐照考验燃耗计算研究

为验证中国工程试验堆（CENTER）燃料组件设计，在燃料组件正式定型前需开展组件辐照考验，CENTER燃料组件在高通量工程试验堆（HFETR）内采用随堆辐照方式进行辐照考验。根据CENTER燃料组件特点，开展了HFETR辐照考验CENTER燃料组件燃耗计算方法研究，确定了CENTER燃料组件辐照考验堆芯物理计算采用镶嵌耦合方法。结果表明，燃料组件平均燃耗计算值与测量值偏差为3.25%，满足辐照考验要求。      

MJTR硅单晶辐照技术改进研究

为了具备8 inch（1 inch=2.54 cm）硅单晶辐照生产能力，同时进一步提高硅单晶辐照质量，对岷江试验堆（MJTR）硅单晶辐照技术进行改进研究。通过在辐照孔道增加中子屏布置改善硅单晶辐照的不均匀性，在辐照孔道外增加反射层布置提高辐照孔道热中子注量率，满足了8inch硅单晶辐照要求；同时对硅单晶辐照操作工艺进行优化设计，并对半自动辐照控制工艺进行了设计改进。硅单晶辐照技术改进后，每罐硅操作时间缩短了一半左右，辐照罐数可增加2%，辐照生产效率提升显著。      

HFETR占栅元铍中孔控制棒物理特性研究

研究了高通量工程试验堆（HFETR）占栅元铍中孔控制棒物理特性。首先,采用CELL程序计算各组件的少群截面参数;然后分别对占栅元控制棒和占栅元铍中孔控制棒进行了堆芯物理计算,并对反应堆轴向热中子注量率分布、60Co产量以及控制棒价值做了比较。研究结果表明,占栅元铍中孔控制棒完全可以用于HFETR的反应性控制,而且可以提高反应堆的安全性和经济性。      

HFETR 2000 kW高温高压考验回路主泵断电事故瞬态特性分析

为了研究高通量工程试验堆（HFETR）内2000 kW高温高压考验回路在主泵断电事故过程中的安全特性，基于RELAP5程序建立了考验回路的仿真模型，采用验证后的模型开展了主泵断电事故瞬态特性分析。计算结果表明，在主泵断电事故过程中，主泵高速工况会切换至2台事故泵低速工况，流量下降较快并最终稳定至初始流量的一半，燃料包壳在4.34 s达到峰值温度763 K；之后由于功率的不断下降，包壳温度随之不断下降；事故过程中最小偏离泡核沸腾比大于1.3，表明不会发生偏离泡核沸腾，满足安全要求。      

3He辐照考验装置反应性引入事故分析

在高通量工程试验堆（HFETR）中，3He回路内气体压力变化会向反应堆引入反应性，进而影响到HFETR的运行安全。本文利用蒙特卡罗（MCNP）程序计算了3He辐照考验装置反应性变化速率，并利用RELAP5程序对3He屏失压与HFETR 1根控制棒失控提出叠加事故进行了分析。结果表明，正常工况下，3He回路辐照试验不影响HFETR 正常运行；3He屏失压事故与HFETR事故工况叠加不会影响HFETR安全。      

CFETR先进小样品辐照胶囊优化与热工安全分析

中国聚变工程试验堆（CFETR）先进材料辐照考验样品所在胶囊结构较为复杂,其内部填充氦气,胶囊肋条尺寸、位置以及胶囊内部填充材料对样品温度影响大。基于STAR-CCM+程序建立CFETR先进小样品辐照装置内胶囊全尺寸模型,针对样品的目标温度,对胶囊的肋条和填充材料进行了调整。对于胶囊内整体样品释热率较低的情况,采用释热率较大的钨材料作为填充材料,可以明显提高整体样品温度;对于局部样品释热率差别较大的情况,调整局部肋条的尺寸和位置,能够很好控制样品间的温度,使样品计算温度满足目标温度范围。结果表明：采用上述方法进行优化后,样品中心温度能够满足目标温度范围,且满足入高通量工程试验堆（HFETR）辐照的热工安全,保证整个辐照任务能够顺利开展。     

高通量工程试验堆运行许可证延续的时限老化分析

为了完成高通量工程试验堆（HFETR）运行许可证延续（OLE）申请的安全论证，需要提供一份完整的时限老化分析（TLAA）清单，并通过计算或分析论证各项TLAA在延续运行期内是否满足安全运行的要求。基于美国压水堆核电厂TLAA的经验，采用“材料-环境-影响因素”分析法筛选出通用TLAA和潜在TLAA项目，同时识别出HFETR特定的TLAA项目，获得HFETR需要补充或重新计算分析的9项TLAA清单。通过每一项TLAA的评估结果表明，在10 a OLE内能够保证HFETR的安全性。