钼锝靶件辐照装置堆外自然循环实验研究

钼锝同位素辐照装置的堆外热工水力研究,对于确定靶件的辐照参数和辐照安全具有重要意义,相关结果可为靶件的设计验证和入堆辐照提供技术支持。本文针对自主研发的钼得靶件辐照装置,设计了堆外传热实验台架,开展了钼锝靶件辐照装置堆外传热验证实验,对比分析了不同热流密度、不同模拟靶件外径、不同辐照装置结构等条件下实验段的温度分布。结果表明,辐照装置内导流管的设计可有效提高装置的自然循环能力,证明了所设计辐照装置的安全性。     

中国实验快堆结构材料辐照装置设计

为在中国实验快堆(CEFR)上开展国产快堆包壳材料的辐照试验,进行了CEFR首个结构材料辐照装置的设计。材料辐照装置的创新设计基于CEFR的辐照条件和堆芯组件的基本结构,通过在辐照装置内部设置不同气隙尺寸的辐照罐,实现了在快堆不同功率稳态运行条件下(40%和100%额定功率)对材料样品不同辐照温度(450~600℃)的要求。辐照装置具有样品辐照温度与中子注量率的非在线监测功能,其结构具有通用性,能满足材料辐照标准试样最大装载的需要。通过对辐照装置进行热工分析和堆外的传热验证试验、流阻特性和结构稳定性验证试验,保证了辐照装置的设计能满足材料辐照任务的要求。     

模块式套管型随堆辐照考验装置的研制

为进行材料在高γ释热区的辐照考验,研制了模块式套管型随堆辐照考验装置(MTIR)。该随堆辐照考验装置具有辐照温度测量和调节功能,在高γ释热率条件下能够对试验段进行强化冷却。堆内验证试验表明,该装置能够实现材料样品的辐照考验指标,可使高通量工程试验堆(HFETR)内层辐照孔道得到有效利用,缩短材料堆内辐照试验周期,提高HFETR辐照能力。     

独立温度补偿型高温材料辐照考验装置设计研究

为实现材料堆内650±50℃的高温辐照考验,提高辐照温度的均匀性,进行了高温材料辐照考验装置的设计研究。通过筛选合适的材料进行辐照考验装置的加工制造,提高了辐照考验装置的耐高温性能。以条件辐照试验结果为基础,对辐照考验装置进行了热工分析,提出了阴阳面温度独立控制技术和阶梯间隙温度补偿技术,确定了辐照考验装置的关键尺寸,实现了650±50℃的辐照温度,减小了辐照温度的差异。     

泳池式轻水反应堆内电磁线圈可控温辐照装置设计

本文设计了在泳池式轻水反应堆（简称泳池堆）内在线测量电磁线圈电性能的可控温辐照装置。采用MCNP程序进行中子物理计算,对泳池堆、线圈骨架的结构尺寸与物质组分进行了精细全尺寸模拟,得出辐照装置的发热功率和中子注量率。通过初步估算,使用ANSYS CFX进行了数值模拟,得出辐照装置内线圈在堆运行时的温度,并提出温度控制的方法。辐照装置采用铝材加工制造,并进行了垂直度测试、气压测试、检漏测试。增加了绝缘设计,将辐照装置与泳池堆之间进行绝缘。在线圈处预埋铠装热电偶,对线圈温度进行实时监测。在泳池堆内对电磁线圈进行辐照试验,结果表明,本文设计的辐照装置能满足电磁线圈在泳池堆孔道内进行辐照试验的要求,并可对电磁线圈进行实时温度控制。     

用于HFETR的材料辐照试验的新型装置

针对各种反应堆结构材料辐照样品的温度与中子注量要求，设计了一种适用于在高通量工程试验堆(HFETR)堆内进行材料辐照试验的新型辐照装置。本文简要介绍了该装置的结构特点、技术特点、辐照罐的设计以及测试系统与试验情况。目前，该装置已完成了多种材料的辐照试验，结果表明：装置具有温度调节范围宽(0-120℃)、系统调节能力强、安全可靠和出入反应堆方便等优点．完全能满足各种反应堆结构材料的高低温辐照试验要求。     

燃料试样堆内辐照温度设计与实验研究

为使燃料尽可能在最恶劣设计工况下进行辐照实验,开展基于高通量工程试验堆（HFETR）的燃料试样堆内辐照温度设计与实验研究。按照铀装量设计燃料试样在辐照装置内的位置,能够改善轴向燃料试样热流密度的不均匀性。HFETR主冷却剂低温状态下,在燃料试样外包覆液态铅铋合金和不锈钢能够实现燃料芯体及燃料包壳的高辐照温度指标。设计和实验结果表明,稳态和短期瞬态运行工况下,不锈钢盒表面辐照温度始终低于HFETR燃料元件包壳表面最高温度限值,满足反应堆运行和燃料辐照实验安全要求。为提高稳态运行工况下燃料试样的辐照温度,堆芯设计时应避免或降低由于反应性扰动造成的辐照装置内燃料试样短期瞬态功率影响,减小辐照孔道内燃料试样的热点因子。      

反应堆辐照样品输送系统设计与实验研究

为实现反应堆辐照样品在堆内空间狭小、堆外远距离条件下快速输送,设计了钢丝绳卷筒加气动输送相结合的辐照样品输送系统。本文对辐照样品输送系统中的关键部件接样装置进行了结构设计描述,并对气动部分进行了理论计算。同时,为进一步验证设计方案,对该输送系统进行了实验研究。研究结果表明该输送系统在堆内空间狭小及堆外远距离的工况下应用具有一定的可行性。      

快堆燃料组件局部堵流实验研究工作

本文介绍了在莫尔核能研究中心进行的快堆安全实验。实验工作在堆内钠回路中进行。被试验的快堆元件棒束在堆内辐照。在组件中有一个堵塞装置。人为地切断堵塞装置中的冷却流量而引起钠沸腾和元件熔化事故。试验表明,由于堆芯流道堵塞而引起元件损坏事故蔓延的可能性可以排除。     

陶瓷球床组件堆内辐照在线产氚物理计算分析

对陶瓷球床组件的堆内辐照情况进行物理计算分析有助于改进辐照装置的设计,完善辐照方案。按照堆内辐照陶瓷球床组件的实验技术要求,采用MCNP程序对陶瓷球床组件在不同孔道内的辐照情况进行了产氚量、产氚速率、发热量等计算。计算结果表明：采用天然丰度⁶Li的陶瓷球床组件在考验孔道内以半功率辐照能满足实验技术要求;如要采用满功率辐照,则需将组件中心位置提升至活性区中平面以上23 cm处。     

离子交换树脂堆内辐照实验

本文介绍了反应堆用离子交换树脂的堆内辐照实验。应用堆内测压辐照装置,测量了辐照过程中树脂的气体释放量。在堆外使用同样的装置进行了树脂高温实验,并对气体释放量进行了测定。实验之后,对释放气体的成份均作了定量分析。本实验发现,树脂在高温和高温辐照实验中的分解产物,均与Zr—2合金及1Cr18Ni9Ti不锈钢发生作用,使其表面发黑。不同的是在高温辐照过程中,树脂分解释放出大量氢气,结果,使Zr—2合金产生氢脆现象。而在高温实验中,树脂放出硫化氢,使1Cr18Ni9Ti不锈钢受到严重腐蚀。本实验对气体释放量的测量误差,均小于7％(Vol)。     

双面冷却辐照装置的试验研究

本文介绍了双面冷却新型辐照装置的研究试验。该装置是为克服高通量工程试验堆(HFETR)γ发热量大给材料辐照带来的困难而进行的探索。通过堆内和堆外试验,结果证明性能良好,并已成功地应用在核电站压力壳钢的辐照试验中。     

模块式套管型随堆辐照考验装置Ansys CFX热工分析

模块式套管型随堆辐照考验装置应用于高通量工程试验堆高通量区材料辐照试验。本文利用计算流体动力学(CFD)软件Ansys CFX对该装置试验段进行热工分析。分析表明,材料样品堆内辐照试验结果与热工分析结果基本一致,Ansys CFX的热工分析结果准确,可以应用于辐照考验装置设计。     

中国先进研究堆2019年度运行年报

<正>1反应堆运行情况中国先进研究堆(CARR)2019年超额完成年度运行计划,年度累计功率运行58天,最大稳定运行功率约为40MW,总释放能量约为1 233.75MW·d。本年度顺利完成了ITER靶件堆内辐照考核、8#-02靶件辐照任务。反应堆运行过程中还进行8#-01靶件辐照、3#靶件辐照、ALN靶件、中子散射实验装置调试等实验。2异常、故障和事故情况本年度开堆期间发生一次非计划停堆事件。     

新型镍基合金热电偶在 HFETR 中的辐照标定

本文叙述了在高通量工程试验反应堆(HFETR)堆内辐照对热电偶标定的影响,铅的熔点(327.5℃)作为标定热电偶的标准参考温度。材料的γ加热和调节辐照试验装置内气体成分的比例保证了热电偶的辐照温度在350±20℃,并实现了在铅熔点对热电偶的标定。本实验研究了热电偶的辐照刻度偏差 △t 与积分中子通量以及辐照瞬时效应 △t_1与γ照射量率的关系。     

先进工艺UO2芯块堆内性能试验研究——燃料组件水力试验

为了确保试验燃料组件的辐照安全，需确定流经燃料棒冷却剂的流速，验证燃料辐照装置的设计能否满足试验要求。实际的辐照装置因条件限制不带流量测量仪表，所以，对燃料组件进行堆外、堆内水力试验，并根据测量结果对流经辐照装置的冷却剂流量进行推算。     

堆内超临界水回路辐照装置物理参数模拟研究

堆内超临界水回路对我国超临界水堆燃料和结构材料的辐照腐蚀实验具有重要意义,辐照装置位于反应堆堆芯栅格,是超临界水回路的核心部件。采用MCNP程序模拟研究辐照装置的关键物理参数,并考虑超临界水热物特性对物理参数的反馈效应。计算得到辐照装置热中子注量率为4.72×10¹³ cm^-2•s^-1,快中子注量率为1.55×10¹⁴ cm^-2•s^-1,辐照产热率为14.7 kW,反应性引入为0.045%。     

研究试验堆的辐照能力

提出将辐照能力作为研究试验堆的一个技术指标和性能参数。辐照能力不仅可作为堆芯装置布置设计的评价指标,而且可用于堆内辐照费用的测算。与研究试验堆辐照能力有关的量包括：辐照空间体积、平均总中子注量率、堆功率和运行时间等。对于辐照能力的几种定义分别给出了表达式,并比较了它们的特点和作用。还以高通量工程试验堆为主要实例,给出了辐照能力的具体数据和应用。     

秦山核电厂压水堆燃料元件堆内考验

秦山核电厂压水堆燃料元件堆内考验，在中国原子能科学研究院重水试验堆上高温高压考验回路中进行，组件平均燃耗２５０１０ＭＷｄ／ｔＵ。描述了考验组件结构及工艺制造、考验装置结构、辐照条件、考验参数（功率、燃耗）的确定，并对燃料组件、燃料棒、辐照装置堆内性能作了评述。     

CN-1515Ti辐照容器组件流量分配方法研究

CN-1515Ti辐照容器组件的水力特性研究是组件入堆前的重要准备工作,其合理的流量分配对快堆堆芯的安全非常重要,而节流装置的尺寸是影响流量分配的关键因素。本文以中国实验快堆的实际运行参数为要求,以MOX组件水力实验回路为工具,进行了CN-1515Ti辐照容器组件的流量分配实验。结果确定了辐照容器组件节流装置的尺寸为对边距17.2 mm,并形成了可用于相关实验的经验数据。