等效天然铀燃料中子学性能分析

采用10种回收铀(RU)和贫铀(DU)成分情形,根据等效天然铀(NUE)燃料混合比计算程序ALPHA算得配成NUE燃料的混合比。以标准CANDU 6栅元结构为载体,采用WIMS程序,通过比较NUE燃料与天然铀(NU)燃料的中子学性能参数,以及NUE燃料入堆示范验证试验中实际入堆的燃料信息,对NUE燃料与NU燃料的中子学性能等效性进行了论证分析。研究表明,与NU燃料相比,各种情形下NUE燃料在无限增殖系数、卸料燃耗、冷却剂空泡反应性以及燃料温度效应等中子学性能参数上吻合较好,NUE燃料与NU燃料具备较好的中子学等效性,可应用于重水堆核电站,实现回收铀的有效利用。

同位素稀释质谱-γ能谱法测定天然铀燃料元件燃耗

天然铀燃料元件燃耗低,裂变产物少,燃耗测定难度大.本文选取137 Cs为燃耗监测核素,采用高效液相色谱法(HPLC)分离燃料元件溶液中的铀,同位素稀释-热电离质谱法(ID-TIMS)测定燃料元件中铀浓度,基于高灵敏度γ能谱法测定裂变产物137 Cs.介绍了铀与裂变产物高效液相色谱分离、铀质谱测定、稀释剂与样品比例优化、137 Cs点源制备、数据修正计算等过程,给出了3根天然铀燃料棒所取样品的燃耗测定值.

等效天然铀燃料混合比计算方法研究

基于一阶微扰理论,采用合理假设与近似,研究了等效天然铀(NUE)燃料的回收铀(RU)和贫铀(DU)混合比计算方法,确保了NUE燃料与天然铀(NU)燃料之间的等效。所采用的混合比计算方法精确考虑了微观截面随燃耗的变化。在此基础上,开发了ALPHA计算程序,并将其与WIMS-AECL程序一起组成了适用于重水堆NUE燃料混合比计算的程序系统。数值验证表明,该程序系统能准确求解NUE燃料混合比。

等效天然铀入堆辐照试验中子学性能分析

本文基于重水堆堆芯核设计程序系统,计算分析了装入等效天然铀(NUE)燃料的试验堆芯的中子学性能。对选择两个燃料通道进行入堆试验的方案进行了论证分析,通过与相应的设计限值以及全天然铀(NU)燃料堆芯中子学性能的比较,检验了实际入堆NUE燃料的中子学等效性。研究表明,实际入堆NUE燃料满足燃料的等效性要求,两个NUE燃料通道入堆试验方案从核设计角度是可行的,堆芯安全性不受影响。

CANDU堆发展的回溯与展望

ＣＡＮＤＵ 堆是世界上达到充分成熟且成功发展的少数几种堆型之一。这种堆的设计概念的基本出发点是使用天然铀燃料，这一选择决定了其它几个有利的选择，例如采用重水慢化剂、不停堆换料以及计算机控制。采用重水慢化剂和增大输出功率的需求决定了压力管式堆芯结构的设计方案。采用这种堆型且正在运行中的核电厂有各种功率规模的机组，最高达９３５ Ｍ Ｗ（ 电功率） 。本文简述这一动力堆概念的发展历史和技术进展，在世界市场上的状况以及作为电力生产堆的独特优越性。