燃料破损在线系统计算机监控系统硬件的安装和调试

中国实验快堆燃料破损在线系统的计算机监控系统是快堆控制系统的组成部分，系统通过监测反应堆气腔内裂变产物比活度的变化，判断在反应堆活性区是否存在燃料棒包壳破损，并按给定的报警阈值在控制室发出声光报警信号。     

中国实验快堆C31系统HPGe γ谱仪效率刻度的点源模拟

中国实验快堆燃料破损覆盖气体监测系统γ谱仪采用的是ORTEC公司的HPGe γ谱仪,监测对象是覆盖气体(氩气)。由于很难找到谱仪效率刻度相对应的标准气体体源,对谱仪的效率刻度带来了困难。本文在参考大量文献的基础上利用点源模拟的方法来进行HPGe γ谱仪的全能峰效率刻度,解决了中国实验快堆燃料破损覆盖气体监测系统(C31系统)谱仪效率刻度的困难。     

中国实验快堆燃料破损覆盖气体监测系统工况分析

中国实验快堆燃料破损覆盖气体监测系统投入运行状态时，从反应堆主容器覆盖气体气腔来的高温氩气中含有钠蒸汽，为避免由于温度降低钠蒸汽冷凝成固态堵塞管道，需通过热工计算了解介质从主容器流出进入本系统管道后的传热情况，以采取相应的措施避免上述问题的发生，使系统正常运行。     

水冷反应堆燃料元件的在役检测和处理

水冷反应堆包括轻水堆和重水堆,轻水堆分为压水堆和沸水堆;重水堆分为加压重水堆和加拿大的氘铀堆。国际上把它们归为一类进行研究。本文涉及的破损燃料元件的在役检测和处理包括：反应堆运行时的检测;换料时或换料后的检测;在燃料组件内鉴别破损的燃料棒;燃料组件的监测、拆卸和修复;破损燃料棒拆出后的检测,破损定位与修补。     

水冷反应堆燃料元件的在役检测和处理

水冷反应堆包括轻水堆和重水堆,轻水堆分为压水堆和沸水堆;重水堆分为加压重水堆和加拿大的氘铀堆。国际上把它们归为一类进行研究。本文涉及的破损燃料元件的在役检测和处理包括：反应堆运行时的检测;换料时或换料后的检测;在燃料组件内鉴别破损的燃料棒;燃料组件的监测、拆卸和修复;破损燃料棒拆出后的检测,破损定位与修补。     

中国实验快堆（CEFR）燃料破损在线检测系统设计

中国实验快堆(CEFR)燃料破损在线检测系统包括覆盖气体和缓发中子两部分,该检测系统可按工艺流程实现各类电磁阀、电动截止阀、气泵的开启控制和状态显示,各关键管路的流量、压力及温度的检测和报警记录,最后实现覆盖气体和缓发中子的报警检测,并将记录实时传到快堆监控系统。     

秦山第二核电厂辐照燃料组件替代中子源的可行性分析

反应堆中子源的作用是提高次临界状态下堆芯的注量水平。在实际运行中,可能发生停堆时间较长致使中子源衰减,或中子源发生破损无法继续使用的情况。本文通过对已辐照燃料组件自发中子源和源量程探测器响应的计算分析,探讨使用已辐照燃料组件替代中子源的可能性。计算结果表明,首组入堆组件燃耗在24 100 MW•d•tU^-1以上即可满足中子计数率监测的要求。本方法可为中子源意外破损提供解决方案。     

空间锂冷概念快堆堆芯中子学特性研究

本文研究了一种空间锂冷概念快堆的堆芯中子学特性。反应堆燃料采用氮化铀,冷却剂采用⁷Li液态金属,主要结构材料采用W-25%Re。反应堆的控制靠反射层内的控制鼓来实现。建立了程序的计算模型,通过计算和分析,给出了堆芯的主要尺寸和物理参数,计算了堆芯的控制鼓价值、燃耗和功率分布。分析了堆芯中Re的谱移吸收特性和满功率运行7 a不需换料的性能,谱移吸收特性能确保反应堆在发射失败浸在水或湿沙中时处于次临界状态。     

华龙一号反应堆177堆芯核设计

华龙一号(HPR1000)反应堆是我国具有自主知识产权的三代核电压水堆堆型。其堆芯由177个燃料组件组成,不仅具有较高的堆芯输出功率,而且具有较低的线功率密度使其具备较高的安全裕量。HPR1000反应堆平衡循环采用18个月换料策略,核电厂可利用率超过90%。采用IN-OUT换料方式,平均批卸料燃耗大于45000MW·d/t(U)。堆芯具有很好的反应性负反馈固有特性,仸何运行状态下的慢化剂和燃料温度效应均为负值。HPR1000反应堆采用2套独立的停堆系统,紧急停堆情况下即使1束最大价值的控制棒被卡在堆外,反应堆也能被快速有效地带入到停堆状态幵保证足够的停堆裕量。HPR1000反应堆采用了机动性较好的Mode-G运行方式,基于Mode-G运行方式,HPR1000可以迚行负荷跟踪、负荷阶跃等机动运行。同时采用了在线监测系统,可以实时监测反应堆运行过程中的三维堆芯功率分布。     

核电厂燃料包壳破损情况下反应堆停堆过程中水化学监测与控制

燃料包壳破损情况下反应堆停堆过程水化学监测与控制,对核安全、降低源项、减少人员照射剂量、提高换料大修经济效益有重要意义。本文简述了反应堆停堆过程水化学监测与控制方法,通过宁德核电厂燃料包壳破损情况下,首次大修停堆过程水化学监控的实践效果分析,并对此次反应堆停堆过程中遇到异常现象进行分析,提出了解决的建议。     

加装辅助停堆系统的加速器驱动系统次临界实验装置初步设计

针对现有加速器驱动核能系统概念设计中存在的安全隐患,采用MCNP程序设计了加装辅助停堆系统的次临界实验装置;通过改变热区栅距、热区厚度和控制棒的下插深度来改变堆芯参数,对反应堆有效增殖系数进行计算和比较分析,实现了不同堆芯参数下keff值可调;对几种不同热区栅距和热区燃料棒根数所对应的停堆深度和控制棒价值进行了计算,结果表明,辅助停堆系统提高了加速器驱动系统(ADS)的安全性.     

灵活燃料循环革新型水冷反应堆（FLWR）的概念设计和循环特性

提出了一种基于轻水反应堆（LWR）技术丰富经验、应用灵活的燃料循环的革新型水冷反应堆（FLWR）概念设计。该设计的目的是通过两个阶段的钚多次循环,实现有效和灵活地利用铀和钚的资源。在第一阶段中,FLWR堆芯是实现高转换型堆芯的概念设计,基本上平稳地保持现有轻水堆和来自轻水堆铀-钚混合氧化物（MOX-LWR）燃料技术的技术连续性,从技术的观点看没有重大的差异;第二阶段的堆芯将是一种慢化剂-减少型水冷反应堆（RMWR）堆芯的概念设计,达到大于1．0的高转换率。钚（Pu）的多次循环,对于长期持续的能量供应是有利的。FLWR是一种沸水堆型（BWR）反应堆,其堆芯设计特点为：堆芯呈短粗状,装载以三角形的栅格排列的燃料棒组成的六角形燃料组件,装有高富集度的混合金属氧化物（MOX）燃料和Y形控制棒。堆芯在两个阶段中使用一致的和相同尺寸的燃料组件,因此在反应堆运行寿期内,在同一个反应堆系统中,前一个反应堆堆芯概念设计可以过渡到后一个堆芯概念设计,这样就可以灵活地响应天然铀资源未来情况的预期变化,或建立金属氧化物乏燃料的经济的后处理技术。 完成了堆芯设计的详细研究,结合其他有关的研究,迄今为止所获得的结果已经表明所提出的这种反应堆概念设计是可行并具有发展前景的。     

六种第四代核反应堆概念

【美国《核新闻》2002年11月刊报道】 2002年9月20日美国能源部部长宣布,美国、阿根廷、巴西、加拿大、法国、日本、韩国、南非、瑞士、英国等10个国家已同意开发6种第四代核反应堆概念。协议是在2002年9月19～20日在东京召开的第四代核反应堆国际论坛(GIF)的一次会议上达成的。 要开发的6种能源概念是: 气冷快堆系统 铅合金液态金属冷却快堆系统 熔盐反应堆系统 液态钠冷却快堆系统 超临界水冷堆系统 超高温气冷堆系统 气冷快堆系统(GFR) GFR系统是快中子谱氦冷反应堆,采用闭式燃料循环。像热中子谱氦冷堆一样,氦冷却剂出口的…     

混合能谱超临界水堆堆芯设计分析

提出了一种新型的超临界水堆概念设计:混合能谱超临界水堆,它包括慢谱区和快谱区两部分.其慢谱区燃料组件采用双排燃料组件,快谱区采用简单的正方形栅元燃料组件.慢谱区与快谱区的燃料组件都采用同向流动方式来简化堆芯设计.慢谱区的冷却剂出口温度远低于整个堆芯的出口温度,这大大降低了慢谱区包壳的温度峰值.此外,由于快谱区冷却剂密度很小,流速很高,故可采用较大的栅元结构,这有效地降低了包壳周向局部传热不均匀性.所以混合堆在充分继承慢谱、快谱堆芯优点的基础上,弥补两者的不足.     

基于Labview技术的研究堆瞬发中子衰减常数α实验研究

利用反应堆互功率谱密度(CPSD)测试系统对300~#池式研究堆的瞬发中子衰减常数α进行实验研究。堆芯采用低富集度U燃料装载,燃料组件有一定燃耗。测试系统以PCI-6143高速同步数据采集卡(DAQ)为测试硬件,以Labview8.5程序为开发软件;利用紧靠堆芯对称布置的2路γ补偿电离室探测器获得中子在堆内的连续电流信号,该信号输入到测试系统后,再应用数据采集和数据处理分析程序得到互谱密度,最后用非线性最小二乘法拟合得到瞬发中子衰减常数α为(83.5±0.6)s~(-1),结果与实际运行的情况相符合,表明本次带燃耗的瞬发中子衰减常数α测量是成功的。     

径向倒料式长寿期钠冷快堆方案研究

提出了一种长寿期钠冷快堆的堆芯换料设计。基于增殖焚烧的燃耗策略,通过定期径向倒料,堆芯在不换料的情况下能够维持较长时间的临界,进而实现反应堆的长寿期设计。在本次方案设计中,采用一次通过的燃料循环方式,以U-Zr合金作为燃料材料,有利于防止核扩散;采用非均匀的布料方案,有利于内增殖组件的增殖以及展平堆芯功率分布;采用内收敛的径向倒料方式,有利于增殖组件的增殖与焚烧,提高堆芯寿期。初步计算结果表明,这种倒料策略是可行的。反应堆可以通过堆内倒料,实现38年不换料的运行,并且卸出的增殖组件可以用作下一个新堆芯的驱动组件,使新堆芯达到临界。堆芯关键参数都在现有长寿期快堆概念设计的可接受范围内。     

田湾核电站1号机组第6循环紧急换料方案研究

反应堆停堆后,若发现将在下一循环利用的燃料组件无法回堆使用,需开展紧急换料研究,重新设计燃料管理方案。本文假设田湾核电站1号机组第5燃料循环（U1C5）堆芯中有1组燃料组件破损,完成对所有可能情况U1C6紧急换料方案研究,并针对U1C5堆芯内84号组件破损的实际问题完成方案设计。本文的成果方案通过国家核安全局关于安全评价报告的评审,已应用到田湾核电站的换料工作中。     

LaBr_3(Ce)γ谱仪在燃料元件破损监测中的应用研究

为了实现用LaBr_3(Ce)γ谱仪实时监测压水堆燃料元件的破损,对该谱仪系统在燃料元件破损监测中的几个关键问题进行了研究。通过实验测试与蒙特卡罗(MC)模拟计算,提出了使用LaBr_3(Ce)γ谱仪测量一回路冷却剂中裂变产物~(135)Xe和~(88)Kr的活度浓度来判断燃料元件是否发生破损的方法,并对该方法进行了验证。对某反应堆一回路冷却剂进行测量的结果表明,基于LaBr_3(Ce)γ谱仪的燃料元件破损监测方法可有效避免监测中的干扰因素的影响,降低了定量测量中的不确定度。     

TRU燃料热谱MSR定期换料及嬗变特性数值研究

熔盐反应堆（MSR）燃料制备方便、中子经济性好、燃料管理灵活,具有直接利用轻水堆乏燃料中超铀核素（TRU）的潜力。本文通过优化燃料选取、栅格参数及燃料/石墨体积分数和去除裂变气体和惰性金属等方法,对TRU燃料热谱MSR堆芯寿期、TRU核素积存量、次锕系核素MA嬗变支持比和TRU焚毁率等进行计算分析,证明TRU燃料热谱MSR可实现长周期定期换料,减少在线换料的难度,同时对MA和TRU核素具有一定的嬗变能力,可降低乏燃料放射性毒性。      

基于中子噪声分析的某核电厂堆芯吊篮梁型振动特征研究

研究了基于堆外电离室中子噪声信号监测压水堆核电厂反应堆吊篮的方法,通过计算电离室中子噪声的互功率密度谱、相干和相位,分析得到了堆芯吊篮梁型振动的频率;利用该方法,计算获得了某正常运行状态下压水堆核电厂换料周期内堆芯吊篮梁型振动频率和中子噪声功率谱幅度的变化趋势,结果说明了在反应堆正常运行状态下,随着堆芯燃耗的增加,吊篮梁型振动频率发生了微小漂移,频率变小,该频率处中子噪声功率谱幅度变大。