HFETR裂变中子转换器设计

为提高高通量工程试验堆(HFETR)局部快中子注量率,裂变中子转换器采用以含7%Mo的高裂变密度UMo合金作为燃料芯体的十字形燃料棒。转换器内62根燃料棒以三角点阵布置于63mm外套管和24mm内套管间,中心区域为20mm的辐照孔道。采用蒙特卡罗计算表明,该转换器内辐照样品的快中子(E>1MeV)注量率可达3.34×1014 cm-2.s-1,较堆芯相同位置不放置转换器时高约40%。在HFETR设计流速和压力下,利用ANSYS/CFX程序分析得到,转换器最大允许功率可达2.4MW,燃料棒芯体最大功率密度为8.007kW/cm3。此时,燃料棒包壳温度为193.6℃,能满足HFETR的热工要求,不会产生流动不稳定。