JMCT在CPR1000工程设计中的验证与确认

CPR1000系列反应堆是目前国内广泛应用的第二代压水堆型号之一,蒙特卡罗程序在CPR1000系列反应堆的验证与确认是该程序实现反应堆工程设计应用的关键环节。基于某CPR1000机组实际参数,使用由国内单位研发的蒙特卡罗程序JMCT在该机组开展了粒子输运建模计算,分别进行了临界计算和固定源计算,并进行了验证与确认。对于临界计算,采用JMCT建立了全堆芯pin-by-pin模型,计算了堆芯有效增殖因子和功率分布。对于固定源计算,建立适用于屏蔽分析的反应堆模型和辐照监督管精细结构模型,计算了两个核电机组多个循环的辐照监督管探测器位置累积快中子注量。通过将JMCT的计算结果与参考程序的计算结果、反应堆实际测量值进行了对比,验证了JMCT程序在CPR1000反应堆工程设计中的实际使用效果,证明了JMCT程序具备工程级的计算精度。

压水堆辐照监督理论计算的加速方法及验证

为了改善传统压水堆辐照监督理论计算方法中需要多次物理建模和粒子输运计算及计算效率低的问题,本文基于蒙特卡罗(MC)方法和离散纵标(SN)方法耦合的正向权重一致共轭驱动重要性抽样(FW-CADIS)方法,建立了针对压力容器辐照监督管中子注量计算的加速方法。在某CPR1000机组中开展了计算精度和计算速度的影响因素研究,验证了该方法在不同堆芯参数下的适用性,给出了SN输运模拟参数的建议值;在某CPR1000机组中开展了验证与确认,结果表明,该方法与直接MC方法相比,中子注量率计算的品质因子(FOM)提高约95~181倍;中子注量计算结果与实测测量值的相对偏差不超过8%。因此,本文研究的辐照监督理论计算方法可以较好地提高该问题的计算效率,同时满足工程应用中的计算精度要求。

压水堆除气运行中燃料棒破口尺寸预测诊断研究

压水堆核电厂运行数据表明,机组实施大流量除气运行后,一回路冷却剂裂变产物比活度在短时间内发生剧烈的震荡,使得基于堆芯平均状态裂变释放产生比(R/B)的燃料破损预测方法存在预测偏差。本文基于压水堆核电厂除气系统参数和惰性气体释放机理,建立除气运行修正的惰性气体释放预测分析模型,给出了除气条件下的除气因子和惰性气体释放率的计算方法,优化了基于R/B的燃料棒破口尺寸传统预测方法。该除气运行修正预测方法在某压水堆核电厂中进行了应用与验证,预测得到的6种常见惰性气体核素比活度最大相对偏差为33.4%,其余均不超过20%;预测得到燃料棒破口尺寸为大破口,该结果与停堆后的检查结果相符。