先进压水堆铁水反射层组件零功率堆芯硼中毒实验研究

介绍了先进压水堆铁水反射层组件零功率堆芯硼中毒实验的概况．以及全硼水反射层堆芯和3种铁硼水体积比反射层堆芯的实验，给出了实验结果，并对实验结果作了简要分析。通过实验发现，对于具有硼慢化剂的铁硼水反射层堆芯，堆芯具有正的反应性效应。     

SHB—5临界装置铀水栅堆芯硼微分价值和总后备反应性的测量

介绍了ＳＨＢ－５临界装置铀水栅堆芯硼微分价值的测量，给出了利用非线性牛顿迭代法得到的硼微分价值符合曲线和几种典型硼浓度的硼反应性积分价值；同时给出了利用硼微分价值符合曲线得到的控制棒积分价值、可燃毒物棒总价值和堆芯总后备反应性；这些结果与脉冲中子源法测量结果基本符合。     

AP1000核电厂堆芯寿期延长研究

在AP1000核电厂寿期末,维持满功率运行所需的临界硼浓度已经达到约7×10-6。为实现寿期末核电厂满功率运行,必须采取堆芯寿期延长措施。在基准工况下通过控制汽轮机调节阀开度和降低反应堆冷却剂平均温度引入正反应性,可使核电厂满功率多运行17 d。此外,对慢化剂温度系数和高压给水加热器的关闭列数进行敏感性分析,结果表明,慢化剂温度系数越负,反应堆平均温度降温速率越小,堆芯预期寿期越长。在2种敏感性工况下核电厂寿期末分别可满功率多运行约12 d和54 d。     

CORCA-3D软件调硼临界燃耗计算功能的开发和初步验证

调硼临界燃耗计算功能是堆芯核设计软件的基本功能,先进节块法堆芯三维少群中子学计算软件CORCA-3D是中国核动力研究设计院研发的堆芯核设计软件,具有完全的自主知识产权。本文介绍CORCA-3D软件的调硼临界燃耗计算功能主要涉及的物理模型,并通过基准题、电厂实测数据及SCIENCE系统对CORCA-3D软件进行了对比验证,结果表明,CORCA-3D软件计算具备较高精度。      

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。     

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。     

自主化堆芯三维核设计软件COCO研发

中国广东核电集团正在开发的三维堆芯核设计软件COCO将具备堆内功率分布计算、精细功率分布计算、临界硼浓度搜索、控制棒临界搜索、核子密度计算等基本功能。COCO采用格林函数节块方法作为求解器计算堆芯的功率分布,采用单通道模型和棒传热模型来计算慢化剂的密度和燃料温度。COCO已实现从寿期初到寿期末的燃耗计算能力。通过与参考程序的数值比较发现,COCO采用的理论模型和耦合流程正确,计算精度可满足工程设计的需要。     

少群截面随燃耗与硼浓度变化特性的计算分析

本文以一个中小型核电站堆芯为例,分析计算了中子扩散少群截面参数随燃料的燃耗、堆芯的临界硼浓度的变化特性,以及这种特性对堆芯剩余反应性、临界硼浓度、功率分布和同位素产量计算的影响。     

六边形套管型燃料堆芯临界物理试验方案设计研究

为验证六边形套管型燃料堆芯核设计计算程序CELL和CPLEV2的计算精度和可靠性,本文根据六边形套管型燃料堆芯临界物理试验内容,提出了11个堆芯临界物理试验方案,并进行了计算论证分析。其中,临界质量测量方案考虑了计算与实际有偏差时,可以对堆芯布置进行微调,确保全提棒有效增殖因子与临界状态的偏差在可接受范围内。论证结果表明,本文提出的堆芯装载方案满足堆芯核设计程序可靠性检验要求,可以作为六边形套管型燃料堆芯临界物理试验方案。      

聚变驱动次临界堆聚变堆芯参数设计与分析

在建立零维堆芯物理模型的基础上,计算了FDS系统三组环径比(低、标准、高)的堆芯物理参数,利用平衡程序和1.5维演化程序对标准环径比情况,进行了等离子体平衡计算和位形演化模拟,结果表明设计方案先进可行。     

用硼中毒法进行脉冲堆控制棒效率和总后备反应性测量

本文介绍了在脉冲堆零功率物理实验中,利用硼中毒法测量反应性的原理和方法,给出了脉冲堆堆芯的硼微分价值、控制棒效率和总后备反应性的实验结果。还利用硼中毒法和脉冲中子源法配合进行脉冲堆控制棒之间反应性干涉效应的实验研究,取得了初步结果。     

可燃毒物提高小型压水堆堆芯寿期研究

针对长寿期堆芯的应用需求,开展了提高小型压水堆堆芯寿期研究。以棒状燃料为对象,对不同栅格尺寸和不同可燃毒物的选取进行计算,得出小型压水堆堆芯寿期相关影响因素。通过对不同尺寸的燃料栅格进行输运 燃耗计算,得到燃耗最佳栅格尺寸。以燃耗最佳栅格尺寸建立组件,并选择转换性能好的锕系核素²⁴⁰PuO₂作为可燃毒物,利用²⁴⁰Pu吸收中子转换成易裂变核素²⁴¹Pu的特性,对堆芯实现反应性控制和寿期延长。本研究通过对燃料栅格尺寸和可燃毒物的合理选择,提高了燃料利用率,达到延长堆芯寿期的目的。     

Experimental Study of Nuclear Characteristics of Large Axially Heterogeneous Core Using Fast Critical Assembly

The physics characteristics of large axially heterogeneous liquid-metal fast breeder reactors (LMFBRs), particularly the parameters for use in design and safety assessment, were examined using the JAERI fast critical assembly facility, arranged in Assembly XH-1, a partial mock-up of axially heterogeneous LMFBR. The properties measured were (1) criticality, (2) reaction rates and reaction rate ratios, (3) material sample worths, (4) sodium-void worths and (5) B4C control rod worths.

The results were compared with those of prior experiments with assemblies representing conventional homogeneous core. Confirmation was obtained of the typical nuclear characteristics attributed to axially heterogeneous LMFBRs, including flattening of the axial distribution of power and of the differential worth of control rod, as also lower sodium void worth.

Theoretical analyses paralleling the experiments, using JENDL-2 cross section library and JAERI standard calculation code system for fast reactor neutronics, resulted in some discrepancies, particularly for the internal blanket, in respect of plutonium sample worth, fission rate and fission rate ratio.     

硼浓度测量技术研究

本文叙述了应用于控制压水反应堆反应性的中子吸收法测量硼浓度原理,介绍了硼浓度的测量方法,并对硼浓度与计数率的关系曲线进行了测量.     

Analysis of SHE Critical Experiments by Neutronic Design Codes for Experimental Very High Temperature Reactor

Analyses have been performed on various experiments conducted using the Semi-Homogeneous Experimental Assembly (SHE) to examine the accuracy of computer codes employed in the neutronic design of experimental Very High Temperature Reactor (VHTR). The neutronic design codes are DELIGHT-6 to obtain the neutron spectrum of a fuel cell and to produce group constants with burnup utilizing the nuclear data from ENDF-B/IV, CITDEGA to calculate the three-dimensional core performance considering the coupling effect between neutronic and thermohydraulic characteristics, and ANISN-JR and TWOTRAN-II for transport calculation. These codes are examined by the analysis on the integral quantities of effective multiplication factor, neutron flux distribution, burnable poison rod worth and control rod worth. The maximum degrees of disagreement with the relevant experiments are 0.57, 5, 7 and 5%, respectively.     

Experimental Study on Reactivity Worth for Absorber Material in High Conversion Light Water Reactor Using FCA-HCLWR Core Fueled with Enriched Uranium

Experimental study on reactivity worth for absorber material in HCLWR core has been carried out in a series of experiments using the Fast Critical Assembly (FCA) in Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI). The central reactivity worth as well as the simulated control rod worth of B₄C with different ¹⁰B content and of Hf was measured in FCA-HCLWR core fueled with enriched uranium. Both reactivity worths of B₄C increase with ¹⁰B content. These increasing trends do not saturate to 90% enriched B₄C. The Hf has the smaller reactivity worth than the 20% B₄C. The experimental values are compared with the calculated ones which obtained from JENDL-2 data and the SRAC system. The calculation predicts well the dependence of reactivity worth on ¹⁰B content and underestimates the reactivity worth ratios of the Hf to the 20% B₄C.     

核电厂硼表测试与标定技术试验研究

详细描述并总结了国产硼表需进行的主要参数测试、标定技术等试验研究内容,通过采用等量置换法进行硼表的标定,优化了标定技术。同时亦证明了等量置换法标定技术是一种快速、便捷、可靠的标定技术,为核电站硼表的测试与标定提供了一种有效的方法。     

颗粒可燃毒物空间自屏效应分析研究

可燃毒物被布置于反应堆堆芯中以控制堆芯剩余反应性,颗粒可燃毒物由于空间自屏效应而具有区别于常规均匀弥散可燃毒物的特性,同时颗粒可燃毒物可以增加可燃毒物的使用自由度,通过调整可燃毒物类型、可燃毒物颗粒尺寸以及可燃毒物体积份额以实现堆芯反应性的长期和平稳控制。本文重点研究颗粒可燃毒物的颗粒尺寸对系统反应性以及颗粒内有效核素核子密度变化规律的影响,并解释颗粒可燃毒物由于空间自屏效应而产生的"洋葱"效应,同时对比分析了多种常见可燃毒物不同颗粒尺寸下的中子学规律,对颗粒可燃毒物用于堆芯反应性控制具有重要的指导意义。     

MCNP程序在反应堆可燃毒物控制棒计算中的应用

以秦山核电厂一期工程反应堆为例,运用基于蒙特卡罗方法的MCNP程序建立了模拟计算模型,构建出反应堆压力容器内堆芯组件成分及排布,利用MCNP程序中的KCODE卡计算了反应堆中可燃毒物棒数量和位置的变化对有效增值系数Keff值的影响。结果表明,在不考虑控制棒和化学补偿控制对反应堆Keff值影响的情况下,随着可燃毒物棒数量的增多,Keff值呈线性下降的趋势,当毒物棒的布局由密到疏时,Keff值由大变小,这与理论结果一致。