铀溶液核临界安全实验装置

硝酸铀溶液液核临界安全实验装置专门用于研究乏燃料后处理中储存容器的核临界安全问题。为了得到我国自己的核临界安全实验数据，中国原子能科学研究院设计，建造了铀溶液核临界安全实验装置，实验装置的活性区硝酸铀酰溶液内可含中子吸收体或不含中子吸收体，活性区可有反射层或没有反射层，在以上四种条件下，可对不同硝酸铀酰溶液浓度进行临界试验研究，该实验装置具有多种安全保护措施，但运行方式简便，启动，停止容易，单次误操作不危及实验装置的特点，该装置还具有可视性定量，限量自动加料系统，高精度全程液位测量计以及采用多操作步骤才能完成‘一次注量’的控制方式等特点，安全分析认为该装置造成核临界事故的概率为10^-8。     

铀棒栅临界实验装置水堆安全棒系统结构设计及实验验证

为满足核安全法规的要求和铀棒栅临界实验装置水堆紧急停堆的需要,设计了8根镉棒并排组成的安全棒,采用电磁铁断电以实现快速下落,达到紧急停堆的目的。经实验验证,该系统性能稳定可靠、重复性好,安全棒价值为1.125×10^-2 Δk/k,快速下落时间为(0.363±0.002) s,满足核安全法规的要求,为铀棒栅临界实验装置水堆的安全运行提供了保障。     

临界实验中本底计数对倒数外推临界质量的影响

介绍了在硝酸铀溶液核临界安全实验装置上进行不同浓度铀溶液的临界实验时，用倒数外推方法确定硝酸铀酰的核临界质量的过程；着重论述了本底计数对倒数外推方法的影响。实验表明，溶液在不同液位下的本底计数是不一样的，在外推临界时，中子计数若不减本底则外推的临界质量将偏大，临界实验过程是危险的；若减恒定本底，则实验过程偏保守，增加了实验时间。应用本文介绍的本底扣除法将避免上述缺点。     

核燃料裂变产物对临界影响研究

本文针对钐、钕、钆和银等4种裂变产物在中试厂核临界安全实验装置上开展了临界实验研究。堆芯的易裂变材料为固液两相存在,固体燃料为二氧化铀,液体燃料为硝酸铀酰。固体燃料棒采用六角形方式排布,浸泡在硝酸铀酰溶液中。将临界实验测量结果与蒙特卡罗程序MONK的理论计算结果进行比较。结果表明：理论计算结果与临界实验测量结果符合较好;裂变产物样品引入的负反应性价值非常可观,能谱变化显示裂变产物样品对中子的吸收在热能点以下能区起决定性作用。     

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。     

核燃料贮存临界安全实验研究

核燃料贮存临界安全实验研究史永谦林生活赵品台沈雷生罗椿英薛小刚阎凤文王文升刘振华＊（中国原子能科学研究院）关键词核燃料仓库临界安全实验研究在核燃料仓库内，一般都存放一种２３５Ｕ富集度的核燃料，并必需确保其临界安全。除了进行临界安全计算外，根据核安全法...     

铀溶液临界实验装置温度效应计算研究

临界安全在反应堆物理中是一非常重要的课题，而溶液系统的临界安全是其中的一个方面。本工作以目前国内唯一的铀溶液临界实验装置为例，对其温度效应进行研究，计算了该装置的温度系数，为装置的下一步改造提供了一定的理论支持。     

乏燃料临界实验装置堆芯几何布置初步研究

随着核电的发展，核临界安全问题变得越来越突出。燃耗信任制技术越来越多地应用到核临界安全分析中，这使乏燃料的贮存、运输和后处理的能力大大提高，燃料循环后段的经济性显著提高。开展乏燃料的临界实验非常重要，在建造乏燃料临界实验装置前需对其进行大量详细的临界计算。     

MHWRR在极低光激中子水平下的临界启动技术

阿尔及利亚比林核研究中心重水反应堆(Multi-purposes Heavy Water Research Reactor,MHWRR)实施了仪表、控制和电气数字化升级改造,改造后的首次临界启动对改造工程具有重要意义。为保证反应堆启动安全,需要解决升级改造后在极低光激中子水平下临界启动中存在的核测量盲区问题,首先对长期停堆后堆内剩余光激中子源强、核测量盲区以及临界棒位进行了理论计算与分析研究,在此基础上提出了在无外加启动中子源条件下首次临界启动的实验技术方案。在无参考数据的情况下,实验进程完全按理论设计的预期进行,临界启动一次成功;启动过程中核功率参数得到有效监测,启动测量装置与堆外电离室测量范围衔接完备,临界棒位理论值与实验值的误差小于0.84%,实验结果与理论计算结果符合良好,表明了这项实验技术的合理可行。     

核临界安全中的监督现场测量技术--源倍增方法的某些问题

给出了核临界安全中监督现场的测量技术——源倍增法的实验理论和实验方法。源倍增法实际测量的是有源次临界中子有效增殖系数k2而不是中子有效增殖系数Keff。在铀溶液核临界装置上进行了实验研究用源倍增法测量了次临界系统在外中子源作用下铀溶液不同液位的有源次临界中子有效增殖系数k2;用周期法测量了单位铀溶液位的反应性系数,然后用临界液位与次临界液位之差乘以单位铀溶液位的反应性系数,给出系统次临界液位时的反应性．由反应性给出传统观念上的中子有效增殖系数keff 。讨论了它们的差别及对核临界安全的影响。     

铀溶液核临界安全实验装置控制保护系统

主要阐述了铀溶液核临界安全实验装置控制保护系统的设计思想、保障技术和系统原理。     

乏燃料溶液系统临界安全分析计算方法研究

核临界安全分析是保证乏燃料后处理厂安全性的关键技术，而现有核临界安全事故分析程序中，或在几何适用范围上受限，或由于计算效率低而工程实用性差。因此，亟需研发一套适用范围大、计算精度高的临界安全分析方法，提高对核临界事故的分析精度，为乏燃料后处理厂提供技术保障。为此，本文针对乏燃料溶液系统特性，基于零维超细群截面制作与全问题并群方法、预估-校正准静态中子动力学计算方法和二维轴对称热工-辐解气体模型，开发了相应的计算程序模块，最终形成了一套具备并行功能的三维乏燃料溶液系统临界安全分析程序hydra-TD。进一步利用该程序对法国SILENE实验装置进行了验证，结果显示：第一裂变功率峰、倍增时间、总裂变次数等关键参数的误差较小，证明hydra-TD程序正确模拟了燃料溶液系统临界过程中的多物理过程，具备临界安全分析的能力。     

UF_6转化金属铀核临界安全分析

采用我国现行核临界安全标准及MCNP4C程序,对UF6转化金属铀生产线进行核临界安全分析和评价。选取国际公布的核临界基准实验数据,确认了MCNP4C程序计算分析被评价系统的偏倚和次临界限值。采取偏保守的假设条件,计算分析了镀铜工序正常与可信事故工况下的中子有效增殖因子,并结合核临界安全标准的要求,评价该生产线的安全性。分析结果表明,该生产线次临界控制参数或最大中子有效增殖因子均小于相应次临界限值,处于次临界安全状态。     

乏燃料后处理厂草酸钚沉淀器临界安全分析研究

本文对乏燃料后处理厂中钚尾端工艺环节的关键设备草酸钚沉淀器进行了临界控制方法和参数的详细分析。针对连续沉淀器的工艺和结构特点,对易裂变物质的状态进行了一系列分析,比较了均匀溶液和悬浮颗粒溶液反应性的差别。对单个沉淀器和多个沉淀器并行工作的情况分别进行了临界安全分析,并分别研究了不含中子毒物、布置中子毒物层以及布置中子毒物棒等情况下能达到的最大处理能力。选取了临界安全基准实验国际评价中的相似实验方案进行了验证计算,分析了所用程序计算此类问题的不确定度。本文开展的临界安全分析研究总结了连续沉淀器临界安全控制的规律性结论,可为后续连续沉淀器的工艺设计及今后的工程应用提供参考。     

MOX燃料贮存水池核临界安全分析

利用MONK程序对MOX热室项目燃料贮存水池进行了核临界安全分析。针对给定的水池尺寸和燃料棒数量,确定燃料以分区方式贮存。选取国际公布的临界基准实验数据,验证并确定MONK程序计算分析类似物料形态时的偏倚和次临界限值,其次进行保守假设,确定贮存水池在正常及事故工况下其中子有效增殖因数,评价贮存水池的安全性。计算结果表明,贮存水池在最危险事故工况下,其最大中子增殖因数小于次临界限值,系统处于临界安全状态。     

中国先进研究堆首次临界实验模拟计算

介绍了中国先进研究堆首次临界实验的原理、方法和步骤。在没有参考堆,未进行零功率物理模拟实验的情况下,主要利用数值计算方法对首次临界实验过程进行模拟分析,得到了燃料组件数外推以及控制棒棒栅高度外推模拟曲线等数据,预测了临界燃料组件数和临界棒栅高度。为即将进行的首次临界实验提供了必要的参考数据。     

反应堆科学技术 核临界安全中心2006年工作概况

对404厂进行核临界安全调研，陪同中国核工业集团公司安全环保质量部领导进行了现场检查；完成科工委系统核临界安全技术培训资料的编写；继续负责和参与核临界安全标准修订工作。3项标准GB 15146．1《反应堆外易裂变材料的核临界安全行政管理规定》、     

铀水系统核临界安全的蒙特卡罗计算

本工作涉及应用蒙特卡罗程序MCNP4B对铀水系统核临界实验数据进行验证计算和对740L容器取料时漏入CaCl₂盐水后形成的UO₂F₂-CaCl₂水溶液系统的有效增值系数k_eff的模拟计算。计算结果表明，MCNP4B程序对铀水系统核临界安全计算是有效的，漏入盐水后形成的均匀UO₂F₂-CaCl₂水溶液系统是核临界安全的。计算结果为实际生产中的核临界安全性提供了理论依据。      

临界漂移分析

使用临界漂移分析程序(Cri SAA)对TRACY装置上的匀速注入核燃料溶液(RF)实验进行数值模拟,研究核燃料溶液装置开放临界漂移的瞬态特征,模拟结果是预测性的。Cri SAA给出实验的第一次峰时间、第一次峰功率、第一次峰释能和总裂变能等物理量的随机性特征,分析了反应性添加速度、铀溶度对临界漂移的影响。提出适用于开放临界漂移分析的改进的Fuchs模型,该模型有助于理解开放临界漂移过程。     

中子评价数据库的系统化宏观检验

核数据的宏观检验是将评价核数据库应用于核工程的重要环节。利用国际核临界安全手册ICSBEP中的临界实验、FENDL库屏蔽基准实验、LLNL脉冲球实验、NIST水球实验等不同类型的基准实验构建一套系统化的检验系统，从整体上为评价数据库（ENDL）的可靠性进行评估和分析。