钍基先进CANDU堆燃料循环方式研究

在钍基先进CANDU堆的概念设计中，钍燃料的循环利用方式是一重要问题。文章采用中心两圈为钍燃料、外面两圈为稍加浓缩铀燃料的CANFLEX燃料棒束，通过对燃料棒束栅元物理特性的研究，提出了一套切实可行的直接自身再循环的燃料棒束循环方案。     

CANDU重水堆燃料管理

论述秦山三期核电站所采用的ＣＡＮＤＵ６ 反应堆的燃料管理。ＣＡＮＤＵ 堆的换料是带功率进行的, 这一特征使得它的堆内燃料管理与必须停堆换料的反应堆有明显的不同。ＣＡＮＤＵ 堆燃料管理有设计和运行两方面的内容。在设计阶段, 燃料管理涉及堆芯时均通量／ 功率分布的设计; 在运行阶段, 电厂换料工程师的职责包括选择要换料的燃料通道, 跟踪堆功率变化史, 以及确保各最大功率限值不被超越。     

CANDU堆发展的回溯与展望

ＣＡＮＤＵ堆是世界上达到充分成熟且成功发展的少数几种堆型之一。这种堆的设计概念的基本出发 是使用天然铀燃料,这一选择决定了其它几个有利的选择,例如采用重水慢化剂,不停堆换料以及计划机控制。采用重水慢化剂和增大输出功率的需求决定了压力管式堆芯结构的设计方案。     

秦山三期CANDU重水堆燃料的设计与性能

分别从设计特点,堆内外试验验证和堆内运行经验等方面阐述了ＣＡＮＤＵ重水堆燃料具有高的性能的原因。为实现不停堆换料能力,ＣＡＮＤＵ－６采用了独特的燃料设计,１９８５－１９９６年１０年内,在５６５０００组３７根棒的卸料组件中,其破损率已由从前的０．１％降至０．０４％,相应的单根燃料破损率在２３＊１０＾－５以下。     

CANDU堆中铀-钍自持循环的研究

研究了在重水反应堆CANDU中实现U-Th燃料自持循环的可行性。研究结果表明,采用外圈为高233U浓度的钍基燃料,内三圈为低233U浓度的钍基燃料方案,就可以实现在CANDU功率堆中U-Th的自持循环。     

秦山三期CANDU核电厂燃料操作系统

核反应不停堆换 可避免要采用比较复杂和精致的技术,这种系统必须是可靠 掀料操作必须遥控进行。本文简要介绍了秦山三期ＣＡＮＤＵ核电厂燃料操作系统,以及不停堆换料,乏燃料运输等情况。     

重水堆钍铀燃料增殖循环方案研究

论文的目的是研究重水堆钍铀燃料增殖循环方案。基于前期设计的技术路线,以CANDU-6堆芯为参考堆芯,研究了钍基堆芯燃料管理策略,分析了中子学特性,并对乏燃料特性进行了评估,包括放射性毒性、衰变热和伽马射线。在此基础上,建立了钍铀燃料增殖循环方案,其在可持续性关键指标方面优于常规天然铀一次通过循环。     

关于PWR及CANDU堆先进燃料管理策略的研究

阐述开展先进燃料管理策略研究的必要性与紧迫性。对我国秦山核电厂的燃料管理策略的改进进行了初步探讨,包括提高富集度延长循环长度、增大平均卸料燃耗、应用先进可靠毒物和低泄漏优化换料、改进燃料组件设计和适当提高功率等,并对可能取得的重大经济效益进行了讨论。提出研究ＰＷＲ的乏燃料在ＣＮＡＤＵ堆中应用及形成ＰＷＲ／ＣＡＮＤＵ联合燃料循环的可行性,以提高燃耗深度,增加能量输出,降低发电成本。     

新一代CANDU—9重水堆核电厂简介

ＣＡＮＤＵ－９是电功率为９００ＭＷ级的重水堆核电厂,其设计基于达灵顿和布鲁斯Ｂ多机组核电厂,并融入了一些最新的工程设计和研究成果,除了继续采用成熟的系统和部件外,在安全性,地可靠性和可维护性方面作了重要改进。ＣＡＮＤＵ－９综合考虑了安全审评和执照申请过程中发现的问题,产使其体现在安全设计理念中,特别是对慢化剂系统,端屏蔽冷却系统,系统和应急堆芯冷却系统进行了改进。     

CANDU堆应用RU的PWR/CANDU联合核燃料循环的研究

对压水堆乏燃料后处理回收铀（RU)在秦山三期CANDU堆中应用的可行性和经济性进行分析。使用ORIGEN2程序．对后处理回收铀在生产后放置不同时间后核素的成份和放射性活度进行了计算。证明RU燃料元件生产的放射性水平是可以接受的。使用DRAGON／DONJON程序对应用RU的秦山三期CANDU堆的时均堆芯和瞬时堆芯校验分析表明：采用简单的2燃耗区，2、4棒束的换料方案能满足最大通道功率、最大棒束功率限制。通过放射性分析和堆芯物理分析可以看出，秦山三期CANDU堆在不改变堆芯结构及运行模式的条件下，从天然铀(NU)燃料过渡到RU燃料是可行的。通过对秦山三期CANDU堆应用RU的经济性分析，可以看出PWR／CANDU联合核燃料循环的策略既可节约铀资源(23％)，提高燃料的能量输出(4l％)．又减少了废燃料的处置量(66％)．可大大降低核电成本。     

PWR/CANDU联合核燃料循环研究

根据我国已拥有PWR和CANDU核电站的具体情况 ,提出一种PWR/CANDU联合核燃料循环的策略 ,即把压水堆的乏燃料后处理后的回收铀 (RU)用作为CANDU堆的核燃料 ,既可节约铀资源 ,提高燃料的能量输出 ,又减少了废燃料的处置量 ,可大大降低核电成本。由于CANDU堆对核燃料循环的固有灵活性 ,堆芯结构及运行方式不需作重大改变 ,即可完成从天然铀到RU的过渡。又由于RU较低的放射性活度 ,这对CANDU堆的燃料制造是可以接受的 ,因而只需对现有燃料制造生产线稍加屏蔽措施 ,对运输和运行中燃料管理操作等都勿须改变。因而这一策略是具有重大经济效益和吸引力的     

钍基先进CANDU堆(TACR)钍-铀燃料功率影响研究

在CANDU堆燃料栅元物理的研究中,通常选择堆芯平均的燃料比功率对栅元进行计算模拟,而在TACR中,由于使用了钍燃料,比功率的不同就可能对核反应产生影响,并通过影响棒束栅元的基本截面参数而影响到全堆计算的结果.本文对不同定功率条件下,含全铀燃料和钍-铀燃料棒束的栅元截面参数随辐照值的变化以及钍燃料棒束中233Pa和233U的质量份额进行了计算分析,认为功率会对钍燃料的栅元宏观截面产生影响,在全堆计算中,栅元基本参数应尽量使用基于历史的局部参数法.     

Utilization of spent PWR fuel-advanced nuclear fuel cycle of PWR／CANDU synergism

High neutron economy, on line refueling and channel design result in the unsurpassed fuel cycle flexi-bility and variety for CANDU reactors. According to the Chinese national conditions that China has both PWR and CANDU reactors and the closed cycle policy of reprocessing the spent PWR fuel is adopted, one of the advanced nu-clear fuel cycles of PWR/CANDU synergism using the reprocessed uranium of spent PWR fuel in CANDU reactor is proposed, which will save the uranium resource (-22.5%), increase the energy output (-41%), decrease the quantity of spent fuels to be disposed (-2/3) and lower the cost of nuclear poower, Because of the inherent flexibility of nuclearfuel cycle in CANDU reactor, and the low radiation level of recycled uranium(RU), which is acceptable for CANDU reactor fuel fabrication, the transition from the natural uranium to the RU can be completed without major modifica-tion of the reactor core structure and operation mode.It can be implemented in Qinshan Phase Ⅲ CANDU reactors with little or no requirement of big investment in new design. It can be expected that the reuse of recycled uranium of spent PWR fuel in CANDU reactor is a feasible and desirable strategy in China.     

秦山三期CANDU 6机组的燃料操作系统

详述了秦山ＣＡＮＤＵ堆燃料操作系统,包括新燃料贮存和运输系统、乏燃料贮存和运输系统、燃料更换系统以及远距离观测摄像机。     

CANDU堆燃料管理计算软件的应用研究

我国秦山三期核电厂采用的是加拿大CANDU-6反应堆机组。这是我国首次引进重水压力管式反应堆堆型，为了满足这一新堆型燃料管理计算的需要，开发了CANDU堆燃料管理的计算软件DRAGON/DONJON。并采用这套程序对秦山三期CANDU-6反应堆进行了一些初步的燃料管理计算。许算结果表明DRAGON／DONJON可满足秦山三期核电厂燃料管理计算需要。     

遗传算法在CANDU堆燃料管理中应用的研究

提出了在CANDU堆中应用遗传算法优选换料通道策略,并集成了BP人工神经网络用于CANDU堆堆芯参数预测,预测结果的评价值作为遗传算法的适应值。应用遗传算法和BP神经网络优化模型,研制了CANDU堆燃料管理通道优选程序GAREFUEL。使用换料通道优选程序GAREFUEL和CANDU堆燃料管理程序FMPHWR进行了360天换料模拟。计算结果表明：优选得到的换料通道能够满足堆芯参数限制,GAREFUEL具有快速高效的通道优选能力。