压水堆物理启动中提棒外推临界的曲线发散现象及其成因机制

本文介绍在压水堆物理启动中，做提棒外推临界试验时常出现的外推临界曲线发散现象。用实例论证发散现象的存在；引入空间通量畸变因子Ｋ分布的概念说明其成因机制；并用实例给出Ｋ因子分布的规律性；最后说明掌握其规律性对保障安全运行的重要实际意义。

中子倍增公式在连续提棒事故瞬态特性模拟中的应用

通过中子倍增公式建立模型,分别计算船用核动力反应堆在低功率和高功率运行时发生连续提棒事故后的各主要参数的变化,并将计算结果与三维实时仿真软件计算结果进行比较。结果表明,计算结果与三维实时仿真软件计算结果比较符合,可为事故的处置提供依据。

核动力装置连续提棒事故的瞬态特性模拟

建立了描述反应堆与主冷却剂系统的物理、热工水力特性的数学模型。该模型应用埃米尔特插值法求解点堆动力学方程 ,其它方程采用半隐式差分法求解。在此基础上编制了模拟程序 ,并模拟了连续提棒事故的核动力装置瞬态响应特性 ,经与理论分析的比较表明 ,本模拟符合实际情况 ,其数值处理方法正确 ,可为事故的处置提供依据 。

基于RELAP5的反应堆失控提棒反应性引入分析

失控提棒是核电厂中发生频率较高的事故。为了了解该事故发生时核功率、堆芯核通量、堆芯热流密度的表现形式,以某机组压水堆运行核电站设计数据为基础,利用RELAP5进行了反应堆失控提棒反应性引入计算分析。计算结果表明,在次临界状态、热态零功率或有功率状态下,事故过程中核功率响应,虽然在瞬态中的核功率峰值很大,但时间很短,能量释放和燃料平均温度的增加并不大。控制棒组失控提升连续引入反应性,使核功率迅速增长,但功率的增长将被负的多普勒反应性反馈所限制。在高反应性引入速率时,堆芯核通量上升很快,高核通量信号会导致停堆事件的发生。由于燃料和冷却剂系统液体热容的影响,堆芯热流密度将滞后于核通量的增加。为了避免燃料元件包壳损坏,就应该使反应堆保护系统能够在偏离泡核沸腾比(DNBR)下降到限值之前终止该事故。

小型铅-铋冷却快堆提棒事故核热耦合研究

基于热工程序COBRA-YT和物理程序SKRTCH-N,利用幵行虚拟机(PVM)平台开发了核热耦合工具:COBRA-YT将冷却剂密度和燃料温度等热工参数传递给物理程序,用以更新截面;SKETCH-N执行物理计算,幵将功率分布反馈给热工程序;最后,应用该耦合程序分析铅-铋冷却快堆的提棒事故。计算结果显示控制棒提起后,功率迅速升高,在1.42s后达到最大值;5s后包壳温度达到峰值1264℃,超出了设计限值。结果表明:在提棒事故后,均一化布置堆芯的安全会在极短时间内受到严重威胁,故该堆芯应采用分区布置。

基于RELAP5/MOD3变功率分布的提棒事故分析方法研究

利用核设计给出的棒位-功率分布及RELAP5/MOD3程序的202表、205卡,得到了在RELAP5/MOD3程序计算过程中堆芯热构件中各轴向节点相对功率份额随棒位的变化关系,成功地在RELAP5/MOD3中实现了变功率分布分析方法,并利用此方法对某反应堆的提棒事故进行了分析。结果表明,由该方法给出的燃料最高温度相对于固定功率分布方法大幅降低。

基于凤凰快堆寿期末控制棒提棒实验的SARAX程序系统确认

寿期末控制棒提棒实验是在法国钠冷快堆Phenix(凤凰快堆)退役之前开展的最后一次实堆测量实验,实验中测量了低功率状态下的控制棒价值和满功率状态下的径向功率分布。本实验采用西安交通大学开发的快堆中子学计算程序系统SARAX进行建模和计算,其计算过程采用基于点截面的超细群方法进行能谱计算,采用超级均匀化(SPH)因子方法进行组件均匀化计算,以及采用多群中子输运节块方法进行堆芯计算,最终计算了实验中4个临界状态的有效增殖因子、控制棒价值、堆芯反应性系数及功率分布等参数。计算结果表明:SARAX的计算结果与实验值吻合较好,计算精度优于传统的快堆物理计算程序,可以用于钠冷氧化物混合燃料(MOX燃料)快堆的核设计。

三百棒通过调控TLR4/NF-κB信号通路对脂多糖诱导的RAW264.7细胞极化的影响

目的:探讨三百棒醇提物(TAAE)对脂多糖(LPS)诱导的小鼠单核-巨噬细胞RAW264.7极化趋向以及其对炎症反应的影响。方法:用LPS诱导RAW264.7细胞建立炎症模型。CCK-8法检测细胞活力;ELISA检测细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-10)的水平;Griess法检测细胞培养上清液中一氧化氮(NO)的分泌情况;荧光染色双标法观察巨噬细胞的极化状态;免疫荧光染色检测NF-κB定位及表达;Transwell检测TAAE对RAW264.7细胞迁移和趋化性的影响;RT-qPCR检测TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10、Arg-1、NF-κB和TLR4的mRNA水平;Western blot检测iNOS、COX-2、TLR4、NF-κB、p-NF-κB、IκBα和p-IκBα蛋白水平。使用TLR4通路抑制剂TAK-242进一步验证TAAE对TLR4/NF-κB信号通路的影响。结果:与模型组相比较,TAAE降低LPS诱导的炎症模型RAW264.7细胞中M1型促炎因子(TNF-α、IL-1β和IL-6)及NO水平,促使M2型抑炎因子(IL-10和Arg-1)分泌增加和CD163~+/CD68~+比值升高,降低iNOS、COX-2、p-NF-κB、TLR4和p-IκBα蛋白水平,抑制NF-κB的核易位,同时降低TNF-α、IL-1β、IL-6、NF-κB和TLR4的mRNA水平,升高IL-10和Arg-1的mRNA水平;重要的是,TAAE促进LPS诱导的巨噬细胞向M2型极化,并抑制其迁移和趋化。结论:TAAE能促进巨噬细胞从M1型向M2型转化,并对减轻巨噬细胞炎症反应具有很强的药理活性,其机制可能与抑制TLR4/NF-κB信号通路、促进巨噬细胞极化平衡有关。

水力控制棒驱动系统失压工况的实验研究

利用200MW低温核供热堆水力控制棒驱动系统的1∶1实验台架模拟系统失压工况,进行控制棒步升、步降、开阀落棒及关泵开阀落棒实验,并与正常工况下的提棒、落棒的实验结果进行比较。实验结果表明:在系统失压工况下,控制棒能正常提棒、落棒;模拟系统失压工况下的弹棒,系统压力与压力壳压力具有瞬时跟随特性,未出现控制棒弹棒事故。对实验的失压速率和事故分析得到的失压速率进行了比较,验证了系统具有良好的安全性和可靠性。

基于NSGA-Ⅲ算法的泳池式低温供热堆最优临界棒位搜索方法

本文建立了泳池式低温供热堆堆芯最优临界棒位搜索方法模型,设计并编程实现了基于快速非支配排序的遗传算法。该算法以控制棒组棒位为输入,以临界偏离度、核热点因子、核焓升因子为目标函数,搜索出满足热工水力和安全限值的优化解集,为解决无硼控堆芯最优临界棒位搜索提供了新的途径。

三百棒醇提物通过抗炎和凋亡作用减轻CIA大鼠的关节炎

探讨三百棒醇提物(Toddalia asiatica alcohol extract,TAAE)通过磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路对胶原诱导性关节炎(CIA)大鼠的治疗作用及其机制研究。首先建立CIA大鼠模型,然后每天口服TAAE和雷公藤多苷片(TGT),每周对后肢关节的肿胀程度进行评分。给药35 d后,苏木素-伊红(HE)染色观察组织病理学变化;酶联免疫吸附法(ELISA)检测细胞因子(TNF-α、IL-6)的水平;TUNEL法检测TAAE对大鼠滑膜组织细胞凋亡的影响;Western blot检测凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2、caspase-3及通路相关蛋白PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt的表达水平;RT-qPCR检测Bax、Bcl-2、caspase-3、TNF-α、IL-6、IL-1β及通路相关蛋白PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt的mRNA水平。TAAE可减轻CIA大鼠关节肿胀程度,降低血清炎症因子水平,改善滑膜组织病理改变,促进滑膜组织细胞凋亡,抑制滑膜炎症。此外,RT-qPCR和Western blot实验结果显示TAAE上调促凋亡相关蛋白Bax水平,下调抑凋亡蛋白Bcl-2水平,激活caspase-3促进了滑膜组织细胞凋亡,TAAE还有效地下调了p-PI3K、p-Akt蛋白水平。该研究表明,TAAE对CIA大鼠的关节炎具有很好的治疗作用,并且对降低炎症反应具有很强的药理活性,其机制可能与抑制PI3K/Akt信号通路,促进滑膜细胞凋亡有关。总体而言,该研究为三百棒的抗炎机制的研究提供了新的线索,并为临床更好应用三百棒治疗炎症性及自身免疫性疾病提供理论依据。

RIA基准题验证堆芯三维物理-热工耦合程序

以COBRA-Ⅳ和NLSANMT程序为基础,开发了堆芯三维物理-热工耦合程序C4/NK。针对两个典型的反应性引入事故(RIA),即NEACRP弹棒基准题和提棒基准题,分别进行了验证计算。与参考值和其他程序的计算结果相比,C4/NK耦合程序具有较好的精度,能正确模拟瞬态过程中的物理-热工反馈现象。

大亚湾核电站改进燃料管理中的超温和超功率ΔT紧急停堆整定值初步研究

加深燃耗和延长换料周期是提高核电站经济效益的手段之一。但燃耗加深后，偏离泡核沸腾比ＤＮＢＲ限制值将增大；长燃耗的堆芯装载布置使径向功率峰因子Ｆｘｙ上升、额定工况和事故工况下的最小ＤＮＢＲ大幅度下降。在大亚湾核电站改进燃料管理初步可行性研究中分析那些ＤＮＢＲ裕量较小的事故时，如沿用《广东核电站最终安全分析报告》ＦＳＡＲ中给出的超温和超功率保护定值进行计算，其计算结果不能满足ＤＮＢＲ安全限制准则。分析其原因，是由于ＤＮＢＲ准则值和Ｆｘｙ的改变，超温和超功率保护图也将随之变化，使原整定值不能满足安全要求。因此，需重新确定超温和超功率ΔＴ保护整定值。采用ＦＬＩＣＡⅢ程序和ＤＥＬＴＡＴ程序，对长燃耗条件下的超温和超功率ΔＴ整定值进行了初步研究，并将其结果应用于提棒事故分析，使该事故满足了ＤＮＢＲ安全准则。

中国先进研究堆ATWS事故缓解系统设计改进安全分析

以中国先进研究堆(CARR)最严重的失控提棒ATWS为例,对CARR事故缓解系统设计改进造成的影响进行分析。分别就不同的失控棒最大速度和不同的落棒模式(自由落体和1.5s掉落)进行分析计算,找出CARR对失控提棒ATWS所能承受的最大棒速,确定了4mm/s的控制棒最大提升速度。对失控提棒ATWS事故采用保守分析模型进行了敏感性分析。分析结果表明,这种设置和棒速是合理的、安全的。

压水堆堆芯中应用可燃毒物的两个重要实验

我国第一座实验核动力堆创建于1970年,经过10年的间歇满功率运行,于1980年停堆卸料。本文介绍在该堆堆芯上完成的两个重要物理实验。第一个实验是燃耗前的一比一零功率物理模拟实验。介绍了卡棒准则试验,停堆裕度测定和通量分布测量等3个实验项目。对硼可燃毒物管的4种堆芯布置方案,给出含提棒方式研究的共计16次通量分布测量结果和4张通量分布图。第二个实验是燃耗末的物理实验。介绍了分批测定新、旧硼可燃毒物管次临界反应性比(△ρo/△ρn)的实验概况。实验是在具有强放射性动力堆堆芯现场进行的。中子探测使用了抗大γ场干扰的涂硼组合计数管。反应性测量采用双探测器互相关频谱分析法(CCFS)和脉冲中子源法(PNS)两种。文中给出5批硼管反应性比(△ρo/△ρn)测量结果。数据证明:反射层区硼管燃耗深度低于调节棒区。

400 MW泳池式低温供热堆堆芯核设计

泳池式低温供热堆堆芯在深水池内,利用了深水静压力来提高堆芯出口温度,以满足供热系统需求。400 MW泳池式低温供热堆堆芯采用69盒组件堆芯核设计方案,该方案的特点是:采用截短型压水堆燃料组件、低功率密度堆芯、长周期循环长度、无硼控反应性补偿机制、由载钆燃料棒提供部分后备反应性。给出了堆芯核设计准则,对装载方案进行了优化设计,对各循环进行了提棒顺序搜索和燃耗计算,对各循环的重要物理参数进行了分析。研究结果表明:69盒组件堆芯方案满足相关的核设计准则,具有良好的经济性和安全性。

水力驱动安全棒的运动分析

水力驱动安全棒结构简单 ,具有良好的固有安全性、运行可靠性和经济性。该文从水力学角度出发分析了安全棒水力驱动系统的驱动原理 ,提出了安全棒水力驱动计算模型 ,推导了提棒速度和落棒速度的计算公式 ,通过实例计算分析了提棒和落棒位移 -时间曲线、活塞与驱动缸间隙 -提棒和落棒时间曲线、阀门阻力系数 -提棒和落棒时间曲线。计算结果表明 ,这种水力驱动安全棒提棒缓、落棒快、速度可调 。