HFETR低浓化堆芯设计

高通量工程试验堆(HFETR)从开始运行至第72-1炉一直以高浓铀为燃料。从第72-2炉开始,HFETR从高浓铀燃料向低浓铀燃料转换,至第74-1炉起堆芯全部顺利地转换为低浓铀燃料元件,安全地实现了HFETR的低浓化。HFETR从高浓铀燃料向低浓铀燃料过渡的方法是每炉加一定数量的低浓铀燃料组件,逐步向全低浓铀堆芯过渡。该方法使高浓铀燃料组件得到充分利用。HFETR从高浓铀堆芯逐步向低浓铀堆芯过渡是可行的,到第74-1炉止,顺利的实现了高浓铀燃料向转换为低浓铀燃料的过渡,堆运行情况良好。

HFETR材料辐照时间快速估算方法

高通量工程试验堆(HFETR)进行材料辐照时,通常需要快速确定在堆芯一定位置辐照时所需要的辐照时间。本文对HFETR第67炉9#孔道辐照W试样的辐照时间进行了快速估算,采用ANISN程序对其中子能谱进行计算,中子注量率计算采用堆芯三维程序ECP,并与第61炉的计算进行比较。计算结果表明,当HFETR运行1449MWd时,W试样可出堆,其中子注量∫φf(E≥1Me V)计算值为1.5x1019cm-2。W试样堆内辐照根据预示计算的辐照时间出堆,其中子注量测量结果为1.63x1019cm-2,与计算预示值的偏差为+8.67%,小于10%的要求,设计预示计算满足材料辐照的要求。

HFETR低浓化堆芯Co60同位素生产优化研究

高通量工程试验堆(HFETR)从第72-2炉开始,HFETR从高浓铀燃料向低浓铀燃料转换,至第74-1炉起堆芯全部顺利地转换为低浓铀燃料元件。本文将对HFETR的堆芯布置进行研究,探讨HFETR低浓元件堆芯生产同位素的堆芯装载优化模式。结果表明:HFETR堆芯元件装载采用低泄漏即“内→外”装载方式,提棒方式采用先提中心棒后提外围棒,Co60同位素靶同位素生产转换比最高,是目前HFETRCo60同位素靶同位素生产的最佳方案。

CENTER燃料组件堆内辐照考验燃耗计算研究

为验证中国工程试验堆(CENTER)燃料组件设计,在燃料组件正式定型前需开展组件辐照考验,CENTER燃料组件在高通量工程试验堆(HFETR)内采用随堆辐照方式进行辐照考验。根据CENTER燃料组件特点,开展了HFETR辐照考验CENTER燃料组件燃耗计算方法研究,确定了CENTER燃料组件辐照考验堆芯物理计算采用镶嵌耦合方法。结果表明,燃料组件平均燃耗计算值与测量值偏差为3.25%,满足辐照考验要求。

HFETR辐照孔道中子特性研究

采用蒙特卡洛(MCNP)程序对辐照孔道中子特性进行研究,包括各辐照孔道E>1.0 Me V时的中子注量率(φE1.0 Me Vf(29))与E>0.625 e V时的中子注量率(φE0.625 e Vf(29))的比值k,辐照孔道阳面、阴面样品中子注量率比值,辐照孔道样品最佳布置高度。研究结果表明:高通量工程试验堆(HFETR)辐照孔道k值随轴向和径向变化不同,但平均变化程度一致;9#孔道阳面、阴面材料快中子注量率比值达1.43,而G7、K11孔道阳面、阴面材料快中子注量率比值相对较小,分别为1.21和1.18。综合考虑,对于P15孔道,辐照试验段样品布置区的高度可达500 mm;对于9#孔道,样品布置高度可适当增至600 mm。

MJTR低浓堆芯辐照大尺寸单晶硅安全分析

针对岷江试验堆(MJTR)低浓堆芯在辐照生产大尺寸单晶硅的过程中出现单台功率保护仪数值异常变化的问题,从理论分析、模拟计算和实验验证3方面进行分析,结果表明该异常情况是局部效应引起,不会影响反应堆的安全稳定,MJTR能够安全辐照生产大尺寸单晶硅。

岷江实验堆低浓化对各工艺间γ辐照屏蔽能力影响分析

岷江试验堆(MJTR)于第28炉第1炉段(28-I炉)开始采用低浓燃料元件进行低浓化运行,为了保证各工艺间γ辐照屏蔽功能有效,对一次水回路及净化系统进行水质监测,并根据监测结果对各工艺间γ辐照生物屏蔽层屏蔽能力进行相关计算。计算结果表明,MJTR分别采用高浓燃料元件和低浓燃料元件稳定运行时,各测点剂量率差异不大,且都不会超过其剂量限值;生物屏蔽层有足够的γ辐照屏蔽能力,MJTR以低浓燃料元件运行是安全的。本文计算结果可为MJTR后续的安全运行提供可靠的数据支撑。