CARR堆芯容器用辐照监督装置的设计优化

本文详细介绍了中国先进研究堆堆芯容器用辐照监督装置,通过物理计算及热工水力计算多种方案建模分析,对辐照监督装置的结构进行了优化设计,并完成施工设计。     

CARR堆芯容器断裂韧性辐照监督样品尺寸效应

CARR堆芯容器材料采用6061-T6铝。ASME CodeCase N-519阐明，由于中子辐照导致6061-T6铝脆化和降低延性，因此，对于使用这种材料的堆芯容器必须制定辐照监督大纲，用于监测材料力学性能变化，特别是断裂韧性的降低程度，以便进行安全评审和经济效益的权衡，从而合理地确定堆芯容器的使用寿命。为保证今后辐照监督试验的进行，     

CARR堆芯容器材料6061-T6铝合金断裂韧性测试方法研究

CARR的堆芯容器是一内径为φ459 mm、壁厚10 mm的承压筒体。它是轻水与重水的边界,又     

CARR全堆芯流致振动模型设计概况

CARR全堆芯流致振动试验是在CARR堆1:1试验模型上,进行堆内构件流致振动试验,属于工程验证试验。CARR堆与压水堆结构不同,堆芯结构较小,柔性件更多,流场复杂,堆芯流速高,流致振动问题较为突出,因此,通过流致振动试验确定堆内各重要构件的振动特性和在各种运行工况下的流致振动响应(频率、应变、振幅),找出本体结构设计的薄弱环节,以便为可能的设计修改提供参考依据,按照有关规范评定各部件在设计寿期内因流致振动而产生的疲劳特性以及为安全评审提供重要依据。     

CARR堆芯容器填充体加工方案中难点的解决

填充支承体位于主筒体内，其上端与主简体径向配合，下端与重水箱下封头底座通过螺栓轴向固定，在反应堆寿期内，填充支承体为可更换部件。填充支承体为整体内多边形结构（图1），对燃料组件起定位支承。     

CARR堆芯容器主筒体双道密封验证试验

CARR堆芯容器主筒体为反应堆冷却剂压力边界的一部分，它与膨胀节组件、重水箱组件等其它零件保证了压力边界的完整性。在本部分压力边界中，堆芯容器主简体和膨胀节法兰、重水箱下封头底座连接处的密封为压力边界最薄弱的部分，所以，此处的密封结构和密封圈的性能就尤为重要。为此，做了如图1所示的模拟验证装置。     

CARR导流箱的设计改进与进展

CARR导流箱是堆本体结构的重要部件,位于堆水池中水面以下约10 m处,主回路冷却剂管道直接与其相连,底部支撑堆芯容器的上端,上盖板组件上固定有19根垂直孔道和2根安全棒导管。     

CARR水平孔道设计的改进与进展

CARR共设置9个水平孔道:即冷源孔道、烫源孔道、中子多过滤束孔道、长切向孔道、备用孔道和4个热中子束孔道。它们分布于堆芯周围,穿过重水箱、堆水池及生物屏蔽层,其中冷源孔道的中子束流引出到中子导管大厅,直线距离数十米长。     

某核电厂辐照监督管运输容器的研制

为将某核电厂机组运行期间抽取的反应堆压力容器辐照监督管运输至分析单位进行检验,需特别研制一种运输容器。该运输容器能够可靠装载反应堆压力容器辐照监督管,实现监督管的公路运输,并且能够满足监督管取出至热室进行切割检验操作的要求。该运输容器的研制采用设计与试验验证相结合的方法,设计工作主要包括容器的屏蔽计算、结构设计和力学评定,试验内容主要包括容器的贯穿试验、自由下落试验以及屏蔽性能试验。结果表明,研制的辐照监督管运输容器满足功能要求,并符合GB 11806—2004标准的规定。目前,本运输容器已完成首根辐照监督管的运输任务。     

CARR导流箱设计

CARR导流箱（见图1）是堆本体的重要组成部件。导流箱作为CARR分配主冷却剂容器，既是反应堆系统压力边界的一部分，又是堆芯容器自然循环冷却系统的组成部件；并为反应堆内的冷却剂入口总管、垂直孔道、2根停堆安全棒、堆芯容器、自然循环瓣阀等设备提供支撑定位。     

CARR重水箱设计

CARR重水箱（图1）是堆本体的关键组成部件。重水箱作为CARR的重水反射层容器，是重水压力边界的一部分，并为反应堆提供慢化剂。堆芯容器、2根停堆安全棒、水平孔道和垂直孔道等设备均通过重水箱安装定位。     

中国先进研究堆全堆芯扩散计算

基于物理启动、同位素生产以及空间燃耗不同考虑的全堆芯模型,采用少群扩散方法对中国先进研究堆(CARR)堆芯进行计算。通过对选定的换料方案进行堆芯第1～3炉的临界计算,得到了各炉初/末期的反应性、中子注量率以及功率分布。并且采用隐式燃耗方法模拟了CARR堆芯燃耗过程,得到了堆芯燃耗分布,分析了堆运行过程中产生的裂变产物份额并给出了中毒反应性效应。确定了CARR的基本物理特性参数,完成了CARR物理详细设计工作,为CARR最终安全分析报告的编写以及将来的运行提供必要的数据。     

CARR重水箱设计进展

CARR重水箱是堆本体的关键部件。重水箱作为重水压力边界的一部分,保证了重水回路的完整性。堆芯容器、2根停堆安全棒、水平孔道和垂直孔道均通过重水箱安装定位。 重水箱的设计经历了可行性设计、初步设计和目前的施工设计等几个阶段。在各个阶段尤其是施工设计阶段进行了大量     

熔盐实验堆MSRE堆芯罐和反应堆容器辐照损伤计算与分析

本文采用蒙特卡罗程序MCNP5对熔盐实验堆MSRE的堆芯罐和反应堆容器的中子辐照损伤量--原子离位数率(DPA rate)进行计算与分析。确定了堆芯罐和反应堆容器上的中子注量率分布,对其中中子注量率最大的区域进行详细的原子离位数率计算。计算显示堆芯罐和反应堆容器最大的原子离位数率均发生在内表面、堆中心平面处、θ角度在22°~34°之间的区域,最大原子离位数率可达3.90×10^-9s^-1,且快中子对原子离位数率贡献要大于热中子。研究结论对新概念熔盐堆设计和参数选择具有重要的实际意义。     

核刺激生长装置的研制

在鱼卵孵化发育期,用适宜的中子小剂量处理,可促进鱼胚胎孵化,提高孵化率,缩短孵化时间,对孵化后养殖的鱼有促进生长作用;在鱼性腺形成初期和家蚕适合的发育期进行处理,也有促进生长的作用。本装置内设有Am-Be中子源、辐照腔和自控系统等。中子源和有效辐照腔间距离固定,通过自控系统控制辐照中子注量。在不同胚胎发育期,用不同的中子注量进行多组试验,选出刺激生长处理的最佳发育期和最佳中子注量。在该条件下,对鲤鲶鱼、鱼卵和家蚕进行处理。已初步取得明显的增产效果。     

CARR堆启动辅助中子监测装置设计研究

针对中国先进研究堆(CARR)反应堆启动过程中源量程探测器盲区的问题,设计了反应堆启动辅助中子监测装置。在反应堆启动初期,通过在反射层内垂直孔道中增加中子监测装置,可解决堆外探测盲区的问题。通过反应堆启动试验验证了设计的合理性,取得良好的试验效果。试验结果表明,在堆启动初期,堆外探测器无法探测到堆内中子的变化,本装置可实现连续中子探测,并完成与堆外探测器的量程衔接。本装置解决了探测器盲区的问题,为反应堆安全运行提供了保障。     

伺服电机在堆芯中子注量率测量系统中的应用

介绍了交流伺服电机在堆芯中子注量率测量系统中的应用。对直流电机控制系统和交流电机控制系统的硬件组成进行了说明。通过对比两种控制系统对测量系统整体性能的影响,得出交流电机控制系统可以提高运动控制精度、优化速度控制和增强测量系统的可靠性。     

移动式堆芯中子注量率测量系统概述

堆芯中子注量率测量系统是压水堆核电站核测量系统的主要组成部分,用于测量反应堆堆芯的中子注量率水平,从而提供反应堆的功率分布情况。文章介绍了中核（北京）核仪器厂国产化的移动式堆芯中子注量率测量系统,并对测量系统的概况、系统组成、工作原理及功能等进行了描述。     

西安脉冲堆实验装置参数测试

反应堆各实验孔道的参数是反应堆的重要指标，也是反应堆应用的重要参数。在简单介绍西安脉冲反应堆参数测量方法、测量设计的基础上，详细给出了该堆上一些实验孔道的参数测试结果，为在该堆的应用工作提供参考。