CAP1400灰棒吸收体材料入堆辐照方案设计和安全论证

应用于大型先进压水堆CAP1400的灰控制棒吸收体材料,需要在中国实验快堆(CEFR)内进行辐照实验,获得辐照数据。该文对辐照方案进行设计介绍,从反应堆中子学、热工流体力学以及堆芯整体安全等方面进行研究论证,证明辐照组件入堆后对原有堆芯改变很小,不增加反应堆的原放射性物质释放总量,实验可行,也对后续同类辐照工作的开展提供了具体参考。

控制黑棒和灰棒对AP1000反应堆K_(eff)值影响的M-C模拟

采用正在三门建造的AP1000核电厂堆芯参数,使用MCNP5程序建立AP1000堆芯数学模型。考虑了燃料棒、黑棒与灰棒7种不同排布方式,分3种情况通过调节黑棒和灰棒在堆芯中的深度来研究有效增值因数Keff值的变化情况。模拟结果表明:随着黑棒和灰棒在反应堆堆芯中的插入,Keff值在1.44—1.22之间变化。为了验证其合理性,并用1 000×10-6(ppm)的硼酸溶液进行了化学补偿模拟试验,计算得Keff值在1.17—1.07之间,基本能够满足降低过剩反应性的要求。

三维理论刻度曲线在灰棒功率负荷曲线试验中的应用

大亚湾和岭澳核电站的定期试验规程规定:在机组启动后,要完成一次灰棒功率负荷曲线试验(RGL4试验)。试验的内容是通过快速降负荷来校核事先输入的功率棒棒位与汽轮机负荷的对应关系曲线。大亚湾核电站两台机组在进入18个月换料之后,原来用一维程序计算的刻度曲线出现了越来越大的偏差。本文提出用三维程序代替一维程序来计算刻度曲线,并证明了三维的刻度曲线与现场试验结果吻合很好。

AP1000 灰棒燃料组件物理特性分析

AP1000采用中子吸收能力低于黑棒的灰棒,在不改变冷却水中硼浓度的情况下完成反应堆中的负荷跟踪,从而减少了废水量。以AP1000压水堆中的灰棒燃料组件为计算模型,采用SCALE5.1程序系统中的TRITON模块对灰棒燃料组件进行输运燃耗计算。计算结果表明:在不同富集度的灰棒燃料组件中,两种不同材料组成的灰棒组件在最初燃耗的一段时间内特征值均相差较大,随着燃耗加深,其差别变小,相对偏差均在1%以内;钨棒的中子吸收截面相对变化较小。本工作的结果为AP1000反应堆的实际运行提供了参考。

利用RMC程序计算与分析灰体控制棒的价值损耗

在2种吸收体半径下,利用RMC程序计算了5种吸收体材料的控制棒价值相对当量随燃耗的变化及各材料中每个核素的核子密度随燃耗的变化,给出了各材料作为控制棒时,栅元内的中子通量密度和归一化中子通量密度随中子能量的变化关系,并结合中子吸收截面和核素燃耗链,对计算结果进行了分析。结果表明,不同吸收体半径下,各吸收体材料的控制棒价值相对当量和核子密度随燃耗的变化规律不同,Dy,Ag,W作为吸收体材料时,控制棒价值相对当量随燃耗的变化曲线较为平缓,可作为灰棒吸收体候选材料。

AP1000核反应堆控制棒价值特性的MC模拟

针对当前AP000堆芯采用的两类控制棒束,基于MCNP5程序建立堆芯仿真计算模型,分析了含不同硼浓度对堆芯keff与硼微分价值的影响,同时对AP1000棒组价值进行模拟计算,对比分析了黑棒与灰棒插入堆芯对keff的影响。结果表明:基于MCNP5程序建立的模型是正确的,硼微分价值(绝对值)随硼浓度增加呈现下降趋势,其值在-9.16^-13.60范围内变化,符合反应性设计要求,有效增殖系数keff随控制棒插入呈现非线性变化,得到了控制棒的价值变化曲线与拟合关系式,为控制棒在反应堆内紧急控制与功率调节提供参考。

AC—600堆芯设计

本文叙述了 AC-600的堆芯核设计、热工水力和屏蔽设计.为了改善燃料利用和提高反应堆的安全性,在堆芯设计中,采用了低功率密度堆芯、较大的负反应性温度系数、机械谱移控制、钆可燃毒物、灰棒及不锈钢反射层等先进技术。