气冷堆进水事故分析

气冷堆受工作环境或运行状态影响，可能发生其所特有且造成严重事故后果的进水事故。针对美国气冷堆S⁴堆设计方案，模拟分析在正常运行工况下冷凝器部分传热管破裂导致的进水事故，研究事故造成的正反应性引入、回路超压等事故后果。利用反应堆蒙特卡洛程序RMC计算进水过程中谱移吸收体材料Ir对反应性引入的影响，并利用自主研发的气冷堆系统分析程序HXRTRAN计算进水过程中的温度及布雷顿循环回路压强数据。结果表明，进水事故发生时，0.5 kg进水量将导致布雷顿循环回路的压强超过10 MPa，可能会造成更大面积的冷凝器管路破损并导致水二次灌入；同时进水将导致大量正反应性引入，若堆内燃料表面添加了谱移吸收体材料Ir，堆芯可在进水事故下自发降功率，当水蒸气量超过5 kg后，堆芯功率快速下降至额定功率的2.2%左右，并逐渐接近停堆。可见谱移吸收体材料Ir对于堆芯进水导致的正反应性引入具有显著的抑制效果。