4 DF-VI快中子临界装置运行年报

DF—VI快中子临界装置的运行、维护等工作严格按照运行质量保证大纲和各安全运行管理规程的要求进行，切实贯彻“安全第一，质量第一”的质量方针，在完成科研工作的同时，确保实现了安全运行，圆满地完成运行和实验研究工作，确保上等级事故发生率为零的目标。     

DF-Ⅵ快中子临界装置运行年报

DF-Ⅵ快中子临界装置的运行、维护等工作严格按照运行质量保证大纲和各安全运行管理规程的要求进行，切实贯彻“安全第一，质量第一”的质量方针，在完成科研工作的同时，实现了“安全运行，圆满地完成运行和实验研究工作，确保上等级事故发生率为零”的目标。     

DF-VI快中子临界装置2号堆芯临界实验

DF-VI快中子临界装置在改造完成、堆芯发生了变化以后,进行了重新启动和一系列的实验测量。测量内容有：根据29次临界实验的数据对2号堆芯平均临界元件数和临界质量进行了计算;应用周期法和棒补偿法对控制棒价值进行了刻度;用逆动态反应性计对安全棒和安全块的价值进行了测量;对单根边缘元件价值和径向元件价值分布进行子测量。通过以上实验测量,确定了DF-VI快中子临界装置2号堆芯的主要安全运行参数。     

快中子临界装置状态参数监测单元设计

为满足快中子临界装置测控系统要求,采用虚拟仪表技术与智能化仪表相结合,设计了快中子临界装置测控系统状态参数监测单元,用于实时监测装置的运行状态。本文主要介绍了单元的结构与设计。测试结果表明,该参数监测单元改善了监测信号的抗干扰能力、可靠性和可维护性,满足系统人因工程需要,达到了预期要求。     

快中子临界装置电气贯穿件

介绍了用于快中子临界装置堆厅且不截断电缆的电气贯穿件,该贯穿件结构简单,便于电缆更换.贯穿件气密性试验和堆厅整体密封包容性试验结果表明,电气贯穿件的气密性优于设计指标,且使得堆厅整体密封包容性满足快中子临界装置正常运行和事故情况下的使用需求.     

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。     

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。     

快中子临界装置计算机在线测量系统设计

基于虚拟仪器、现场总线控制等技术,设计、研制和应用了某两套快中子临界装置的计算机在线测量系统。该系统可实时监测温度、功率、增殖、周期、反应性、中子注量等状态、参数,提高了监测自动化水平,改善了人因工程特性。     

快中子临界装置数字化仪控系统研制

基于可编程片上系统、虚拟仪器、现场总线控制等技术,设计的快中子临界装置的数字化仪表控制系统能完成临界装置的启动、运行和停堆,可在线实时监测、计算、保存与查询临界装置的周期反应性、增殖反应性、功率、温度等状态参数,并完成异常工况下的报警和保护。2年多的运行表明该系统能很好地满足临界装置运行的要求。     

基于虚拟仪器技术的快中子临界装置周期测量单元设计

基于数据采集拟合法的原理,采用虚拟仪器技术设计了快中子临界装置的周期测量单元.介绍了单元的结构与设计.初步实验结果证明,与传统的窗式周期测量仪相比较,该周期测量单元改善了不确定性、抗干扰性、准确度和一致性,满足预期要求.     

利用BF_3多柱谱仪测量临界装置中子能谱

研发了一种中子能谱测量装置——BF_3多柱谱仪。对BF_3多柱谱仪的工作原理、结构与性能,以及该探测系统的使用方法进行研究,并分析其可满足的实验要求。应用BF_3多柱谱仪在临界装置上进行了中子能谱测量的实验,将实验测量结果与MCNP程序的理论计算结果进行了比较,两者符合较好,验证了该中子探测系统的性能。该BF_3多柱谱仪可适用于低中子通量密度能谱测量、屏蔽实验、环境监督测量、实验大厅内部及周围环境中子场测量等多种工况。     

Comparison of Cell Models for Analysis of Heterogeneous Fast Critical Assembly

We have investigated cell calculation models to be used in the analysis of neutronic characteristics of a heterogeneous fast critical assembly. As cell models we have considered a single drawer model with a critical buckling, a single drawer model with group dependent bucklings and a multidrawer model which consists of some fuel and blanket drawers. We have compared the cell averaged cross sections obtained from these cell models with the results of a reference transport calculation and estimated the effects of the cell models on k _eff, reaction rate ratios, reaction rate distributions and sodium void worths in the heterogeneous fast critical assembly ZPPR-13A. The multidrawer model and the single drawer model with group dependent buckling give reasonable cell averaged cross sections and have large effects on k _eff and ²³⁸U fission rate distribution.     

Verification of Homogenization in Fast Critical Assembly Analyses

In the present paper, homogenization procedures for fast critical assembly analyses are investigated.

Errors caused by homogenizations are evaluated by the exact perturbation theory. In order to obtain reference solutions, three-dimensional plate-wise transport calculations are performed. It is found that the angular neutron flux along plate boundaries has a significant peak in the fission source energy range. To treat this angular dependence accurately, the double-Gaussian Chebyshev angular quadrature set with S24 is applied.

It is shown that the difference between the heterogeneous leakage theory and the homogeneous theory is negligible, and that transport cross sections homogenized with neutron flux significantly underestimate neutron leakage. The error in criticality caused by a homogenization is estimated at about 0.1%Δ/k/kk' in a small fast critical assembly. In addition, the neutron leakage is overestimated by both leakage theories when sodium plates in fuel lattices are voided.     

用于快中子能谱测量的6LiF夹心半导体谱仪

本文介绍了^{6LiF夹心谱仪的测量原理、自行设计研制的6LiF夹心半导体谱仪探头结构及电子学系统组成等。在热中子场中测试了夹心谱仪的性能,获得了α粒子峰、T粒子峰及“和”峰在多道上的位置与能量分辨率,并用T粒子与“和”峰两个能量点的峰位对谱仪系统进行了能量刻度。分别用效应探头和本底探头测量了临界装置表面的效应谱和本底谱,当效应探头采用的6LiF镀层质量厚度为186 μg/cm2时,6LiF夹心谱仪对热中子的能量分辨率为363 keV,测量中子最佳能区为0.3~7.5 MeV,在该能区内,本底谱约占1%。}     

241Am-Be中子源快中子成像研究

中子成像是一种与X射线成像互补的无伤探测技术。快中子比热中子等低能中子具有更强的穿透力而适合更厚材料的检测。但是快中子难于探测使得快中子成像研究直到最近几年才受到人们的重视。同位素和加速器中子源适合发展可移动中子成像无伤检测系统，而且同位素中子源还有发展便携式无伤探测系统的潜能。本文介绍作者利用同位素中子源241Am-Be开展快中子成像研究的初步结果。     

Effective Cross Section of 238Samples for Analyzing Doppler Effect Measurements in Fast Critical Assembly

A new effective cross section of ²³⁸U sample has been derived to accurately analyze the Doppler effect measurements in a fast critical assembly. The neutron spectrum in the sample is determined by considering the interference effect of neutron spectrum between the sample and the surrounding fuel region, and is used to obtain the effective cross section of the sample. The new effective cross section can be calculated using the conventional self-shielding factors. The use of the present cross section has increased the Doppler reactivity worth in ZPPR-9 by about 4% compared to the result calculated by the conventional self-shielding factor method without the spectrum interference effect. The physical meaning of this increment is discussed.