快中子脉冲堆动力学特性研究

快中子脉冲堆是一种可超瞬发运行的链式反应堆,在研究裂变反应堆瞬态物理过程和中子动力学过程等方面有重要的应用价值。介绍了快中子脉冲堆的动力学过程与特性,推导了动力学方程和超瞬发临界状态下的解析解。介绍了实验研究结果,测量了快中子脉冲堆超瞬发临界运行产生的脉冲中子辐射场的脉冲特性参数,获得了快中子脉冲堆中子动力学的基本特性参数。实验结果与建立的理论模型很好地符合。     

快中子脉冲堆用快速响应保护仪

为了保证快中子脉冲堆在爆发脉冲后迅速停堆,研制了快速响应保护仪。该仪器采用ST401快速响应塑料闪烁体配以GDB-44F型光电倍增管作为探测器,通过电流放大后输入触发器单元,在功率超过保护设定值后12μs内输出触发信号,触发主安全块在100ms内下降5mm,使堆处于深次临界状态。在CFBR-II堆的200余次脉冲运行中,快速响应保护仪触发主安全块下降5mm的时间小于90ms,保障了堆的安全。     

快中子脉冲堆用快速响应保护仪

为了保证快中子脉冲堆在爆发脉冲后迅速停堆,研制了快速响应保护仪.该仪器采用ST401快速响应塑料闪烁体配以GDB-44F型光电倍增管作为探测器,通过电流放大后输入触发器单元,在功率超过保护设定值后12μs内输出触发信号,触发主安全块在100ms内下降5mm,使堆处于深次临界状态.在CFBR-Ⅱ堆的200余次脉冲运行中,快速响应保护仪触发主安全块下降5mm的时间小于90ms,保障了堆的安全.     

快中子脉冲堆中子价值计算研究

利用MCNP程序建立了CFBR-Ⅱ堆结构的三维模型,借助中子倍增的方法实现了计算中子价值的功能。为消除实验中用中间钢托盘孔道内的中子价值代替上下半球的中子价值而引起的差异,利用均匀抽样技巧对各区域沿径向分层细致计算。结果表明,中子价值最大处位于高富集度铀区域中间某层而非系统中心或上下半球球心,其他区域中子价值则沿径向单调递减。     

快中子脉冲堆中子价值计算研究

利用MCNP程序建立了CFBR-Ⅱ堆结构的三维模型,借助中子倍增的方法实现了计算中子价值的功能.为消除实验中用中间钢托盘孔道内的中子价值代替上下半球的中子价值而引起的差异,利用均匀抽样技巧对各区域沿径向分层细致计算.结果表明,中子价值最大处位于高富集度铀区域中间某层而非系统中心或上下半球球心,其他区域中子价值则沿径向单调递减.     

脉冲堆快中子实验装置设计

本文利用蒙特卡罗方法和离散坐标法设计了满足器件辐照效应研究的脉冲堆快中子实验装置.采用SAND-Ⅱ多箔活化法和热释光剂量片法对装置参数进行了测试分析,验证了装置设计参数与实验测量值符合一致.     

基于波形逼近的快中子脉冲堆耦合计算

快中子脉冲堆在爆发脉冲过程中的中子输运与热弹性力学相互耦合,该耦合作用过程决定了脉冲特性。基于绝热近似下燃料元件温升始终正比于系统总裂变数的事实,提出了通过调整参数使温升随时间变化的曲线逼近裂变率曲线的耦合计算方法。在迭代逼近过程中,采用了有限元商业软件ANSYS处理力学建模和热弹性力学求解,利用点堆方程描述中子学行为,两者利用基于微扰理论的反应性反馈方程进行耦合。通过调整参数使力学模型的温升加载函数波形逼近通过输运计算得到的裂变率波形,直至两者一致。以Lady Godiva脉冲堆为例的裂变产额计算结果与实验结果一致,该计算方法有望用于快中子脉冲堆的研究和设计。     

池式研究堆周期测量保护放大器的技术改造

为解决目前池式研究堆周期保护放大器抗干扰能力差的问题,提出了基于数字信号信息处理的周期测量新方法,分析了数值运算的优越性,并用实验验证了该方法的可行性和有效性。     

西安脉冲堆脉冲参数测量装置研制

介绍了我国自主研制的第一套商用脉冲反应堆脉冲参数测量装置（西安脉冲堆脉冲参数测量装置）的设计方案、系统组成、工作原理、技术特点和应用情况。该装置是西安脉冲反应堆主控室控制台的主要仪表之一，具有脉冲参数测量和堆保护功能。装置采用微电子和计算机技术，实现了对反应堆脉冲工况下堆功率变化、脉冲波形与多个参数的实时自动测量与显示，并在功率超限时向反应堆保护系统和报警系统发出信号。文中对装置的工作特性做了描述，并对现场调试和运行情况作了简要介绍。     

快中子脉冲反应堆应力测量的温度修正

简要介绍了快中子脉冲反应堆在脉冲工况下构件应力的产生机制,导出了基于球壳模型的应力-应变转换公式,提出了实测应变的温度修正模式.在CFBR-II快中子脉冲反应堆上进行了验证实验.结果表明:引进理论计算的温度修正系数可以有效地回避瞬时温升的测量和时间同步性要求,应力测量结果与理论计算结果的误差<25%.     

脉冲堆功率分布及绝对功率的测量

本文简要介绍了在脉冲堆零功率实验装置上,利用“中子通量自动测量装置”进行的功率分布、中子通量不均匀系数和绝对功率的测量工作。     

快中子临界装置计算机在线测量系统设计

基于虚拟仪器、现场总线控制等技术,设计、研制和应用了某两套快中子临界装置的计算机在线测量系统。该系统可实时监测温度、功率、增殖、周期、反应性、中子注量等状态、参数,提高了监测自动化水平,改善了人因工程特性。     

基于虚拟仪器技术的快中子临界装置周期测量单元设计

基于数据采集拟合法的原理,采用虚拟仪器技术设计了快中子临界装置的周期测量单元.介绍了单元的结构与设计.初步实验结果证明,与传统的窗式周期测量仪相比较,该周期测量单元改善了不确定性、抗干扰性、准确度和一致性,满足预期要求.     

活化法测量CFBR-Ⅱ堆中子注量和中子能谱

采用活化法研究了CFBR-Ⅱ堆中子能谱、中子注量分布和辐照样品对中子场的扰动。建立了用于求解中子能谱的SAND-Ⅱ解谱程序。对实验结果的分析表明，活化法得到的中子注量率与裂变室得到的结果是一致的，辐照样品对中子能谱有一定的软化。     

超高通量快中子研究堆需求分析

实现超高快中子通量是世界先进研究堆的重要发展方向,对于加快第四代先进核能系统燃料及材料创新发展具有重要意义。本文从先进核能堆内结构材料与核燃料的辐照考验、长反应链超钚元素生产等角度,初步分析了我国建设超高通量快中子研究堆的必要性。在此基础上,确定了超高通量快中子研究堆的堆芯最大中子注量率及其冷却剂,给出了反应堆主要参数及冷却剂流动方案。反应堆热功率为200 MW,冷却剂为铅铋合金,最大中子注量率大于1016 cm?2·s?1。      

快中子堆启堆试验

以大、中型池型试范快堆为例,介绍有关快堆启堆的两个主要试验阶段的经验:(1)装料前预备工作、充钠、堆整体试验;(2)装料、逼近临界及提升功率试验。     

用脉冲源技术测量脉冲堆的反应性

一、引言 对于一个新型堆,在其正式投入运行之前,反应性的测量十分重要。本工作的主要任务是在脉冲堆首次零功率物理实验中测量其反应性,以验证堆芯设计参数。校核理论计算,探讨运行和实验技术,指导脉冲堆首次物理启动实验的安全运行,为脉冲堆正式投入运行提供实验参数。全部工作于1989年10月结束。     

快中子脉冲反应堆爆发脉冲时堆体应力分布的数值模拟

为分析爆发脉冲时堆体构件的应力响应,建立了基于中国第二号快中子脉冲堆(CFBR-Ⅱ堆)的一个二维模型。采用M．C(蒙特卡洛)方法计算了模型的相对中子注量分布,推导了代替动力学方程的热加载关系式,并将计算得到的中子注量分布与实测结果引入热加载关系式中,用有限元程序计算了已知热加载情况下的几种构件的应力分布。分析认为,由于该方法能准确描述模型的几何结构．并且计算中引入了实测结果,因此,对于结构复杂的模型其计算结果应比通常采用的耦合计算方法更为合理。