LOCA后物理现象对压力容器水位测量影响分析

为了验证CPR1000核电站冷却剂失流事故（LOCA）下堆芯冷却监测系统（CCMS）压力容器水位（L VSL）测量的有效性,对LOCA后影响动压和静压测量的物理现象,以及顶盖的特殊现象对L VSL测量引入的误差进行了量化计算。结果表明,顶盖的特殊现象和冷管段或热管段破口流量对L VSL测量引入的误差在破口发生几分钟后可忽略,压力容器顶部破口流量以及控制棒导向管内水的滞留对L VSL测量引入很大的高估误差,结合状态导向事故处理程序SOP的分析表明,该高估误差不会阻碍事故处理安全重要操作的执行。     

主泵参数变化对压力容器液位测量影响分析

为了量化分析CPR1000核电厂主泵特性及相关参数（如电网频率、空泡份额等）变化对堆芯冷却监测系统（CCMS）压力容器液位(L VSL)测量引入的误差,评价该误差对事故处理进程的影响,基于CCMS L VSL测量原理,推导出主泵各参数变化对L VSL测量引入误差的计算公式,并进行量化计算。计算结果表明,除主泵本身的性能降级会导致L VSL较大的低估误差外,其余参数变化对L VSL测量引入的误差可忽略。结合状态导向法事故运行程序（SOP）,分析了主泵本身性能降级导致的低估误差对操纵员关键安全操作的影响。结果表明,该误差可能干扰SOP中主泵的相关操作,但不会阻碍SOP事故处理中关键安全操作的执行。     

堆芯流量变化对压力容器水位测量影响分析

CPR1000核电厂在每次换料大修期间需执行CCMS(Core Cooling and Monitoring System)校验试验,以获得计算压力容器水位L_(VSL)所需的堆芯动态压头损失系数,完成该试验耗时较长。论文依据调试和换料大修期间一回路冷却剂流量的变化情况评估堆芯动态压头损失系数的变化,并定量评价对L_(VSL)测量的影响。分析结果表明,在回路水力特性未发生明显变化的情形下,对L_(VSL)测量引入的误差很小。建议在L_(VSL)测量不确定度评定时引入堆芯动态压头损失变化的影响,在换料大修时校验流量变化对堆芯动态压头损失的影响是否在允许范围之内,可简化CCMS校验试验,提升机组的经济性。     

压水堆高保真换料循环计算功能开发与验证应用

在自主开发的数值反应堆物理计算程序NECP-X基础上开发了压水堆的换料循环计算功能，并针对某M310机组首循环、第2循环和第3循环的启动物理实验，以及针对前2个循环的燃耗进行了精细建模计算。计算值与实测值的比较结果表明：首循环、第2循环和第3循环启动物理实验的临界硼浓度、控制棒价值、温度系数计算结果误差均较小，符合验收准则；不同燃耗深度下的临界硼浓度、堆芯功率分布与实测值的比较结果显示，稳定燃耗点处最大硼浓度偏差为-39ppm(1ppm=10^-6)，最大的组件功率误差小于4.5%，随着燃耗的加深，堆芯功率的分布逐渐展平，误差逐渐减小。计算结果表明NECP-X程序已经具备商用压水堆启动物理实验和多燃料循环的计算能力。     

基于核电厂实测数据的NECP-Bamboo软件验证与确认

验证与确认是软件生命周期中的重要环节,反映软件研发真正走向实际应用的过程,是软件从“书架”走向“货架”的重要标志。基于核电厂包括CNP300、M310、CNP650、BEAVRS和HPR1000在内的5种型号商用压水堆共计48个运行循环的实际测量数据,对NECP-Bamboo软件进行了验证与确认。结果表明,采用NECP-Bamboo软件计算获得的控制棒价值、温度系数、临界硼浓度和组件功率分布等堆型关键参数的计算值与实测值误差均能满足工业限值的要求。各个型号堆型相应关键参数误差的95%置信区间范围汇总如下：临界硼浓度为[-37.80,35.39]ppm,控制棒的价值为[-6.18%,3.68%],温度反应系数为[-3.27,2.99] pcm/K,组件相对功率在大于和小于0.9时分别为[-0.64%,-0.12%]和[1.18%,2.94%]。     

核电厂H_3BO_3-NaOH-H_2O溶液结晶影响因素研究

为研究核电厂H_3BO_3-NaOH-H_2O溶液结晶机理,选择钠硼比(K)、pH值、硼浓度以及晃动和杂质作为影响因素,通过实验研究各影响因素对溶液结晶的影响和不同K值范围内溶液的主要成分。结果显示:K0.2(pH7.5)时,溶液的主要成分是硼酸,溶液结晶温度随K值或pH值的增大显著下降;0.2K0.4(7.0pH8.5)时,溶液的主要成分是五硼酸盐,硼浓度低于25 000 ppm的溶液在5℃均不结晶;0.4K0.8(8.5pH11.0)时,溶液的平衡结晶物质是硼砂,结晶温度相对回升;K0.8时,溶液的主要成分是偏硼酸钠。另外,晃动和杂质均加速溶液结晶。综合考虑各因素对溶液体系结晶的影响,在核电厂浓缩液硼浓度目标控制值为15 000 ppm、厂房最低环境温度5℃下,溶液不结晶的推荐K值控制范围为0.20～0.25,最佳K值为0.23。     

CASMO-4E/SIMULATE-3程序系统计算BEAVRS基准题

BEAVRS基准题是麻省理工学院计算反应堆物理小组2013年公布的压水堆三维全堆芯高保真计算基准题。本文使用传统两步法程序系统CASMO-4E/SIMULATE-3对其进行建模与跟踪计算。结果表明:在热态零功率(HZP)工况下,径向探测器反应率最大相对误差为-18.8%,与蒙特卡罗程序MC21程序的-16.1%相当;在燃耗深度为38.7 MW·d/tHM、堆芯功率为20.3%FP时,径向探测器反应率最大相对误差为-12.9%;在堆芯第1循环内,堆芯各燃耗点处临界硼浓度与测量值误差在40ppm以内,满足工程精度要求。     

Cs示踪法测量海水中Cs的方法研究北大核心CSCD

海水中137Cs的分析一般采用放化浓集结合直接γ能谱测量法。以前的γ能谱测量法由于采用固定化学回收率一般会有10%~20%的测量误差。本文通过引入134Cs标准溶液作为实时产额示踪剂,全程示踪分析流程,可以明显降低采用固定化学回收率引入的误差。对可能影响化学回收率的各种因素进行了条件实验,给出了推荐的分析流程:针对50 L环境水平的海水进行137Cs分析时,调节pH等于2或略小于2,加入适量的铯载体和约1.0 Bq的134Cs标准溶液,搅拌均匀后加入10 g磷钼酸铵粉末,采用人工搅拌的方式充分搅拌4.0 h,放置澄清后取沉淀直接进行γ能谱测量,测量时间80 000 s时,探测限达到1.4 mBq/L,测量的误差可以控制在5%以内。本方法不适用于核事故应急等含134Cs(约0.01 Bq/L以上)的海水样品的分析。     

~(134)Cs示踪法测量海水中~(137)Cs的方法研究

海水中137Cs的分析一般采用放化浓集结合直接γ能谱测量法。以前的γ能谱测量法由于采用固定化学回收率一般会有10%~20%的测量误差。本文通过引入134Cs标准溶液作为实时产额示踪剂,全程示踪分析流程,可以明显降低采用固定化学回收率引入的误差。对可能影响化学回收率的各种因素进行了条件实验,给出了推荐的分析流程:针对50 L环境水平的海水进行137Cs分析时,调节pH等于2或略小于2,加入适量的铯载体和约1.0 Bq的134Cs标准溶液,搅拌均匀后加入10 g磷钼酸铵粉末,采用人工搅拌的方式充分搅拌4.0 h,放置澄清后取沉淀直接进行γ能谱测量,测量时间80 000 s时,探测限达到1.4 mBq/L,测量的误差可以控制在5%以内。本方法不适用于核事故应急等含134Cs(约0.01 Bq/L以上)的海水样品的分析。     

化学光谱法直接测定铀中微量硼

1.本文介绍了直接测定铀中微量硼的新的化学光谱法,它是基于甲醇蒸馏硼的原理,加入甲醇,将生成的硼酸甲酯加热蒸出,直接导入电弧中激发. 2.本方法测定铀及其化合物中的微量硼,下限为0.15 ppm(有可能测到0.08 ppm),结果的均方误差为±9—14%. 3.本方法标准不需基体,避免了大量基体的提纯,也节省了基体的大量消耗.同时,最大限度地避免了在电弧激发时铀蒸汽对工作人员健康的影响.