ADS铅冷却剂临界装置堆芯物理设计

为研究加速器驱动次临界反应堆系统(ADS)次临界堆芯与靶的耦合特性,以验证设计方法和计算程序,本文构建了ADS特有的快中子谱、较高能量放大系数及负温度系数的铅冷却剂临界装置堆芯,以用于开展不同富集度燃料特性、不同外源能谱与强度条件、不同实验样品的反应性影响、中子源与堆芯耦合特性等实验研究。确定了燃料元件构造、靶区结构、堆芯布置、反射层结构与价值、安全控制及反应性价值等物理参数,为下一步ADS铅冷却剂临界装置研制及实验研究提供了工程实施依据。

固有安全快堆铅冷却剂及其物理特性

本文简述了用铅作冷却剂的快中子增殖堆的固有安全性，介绍了铅的热力学性质、输运性质等物理特性；给出了铅的饱和蒸汽压、密度、比热容、比焓、热导率、粘度、普朗特数和热扩散率等特性的较新数据以及作者拟合的铅物性函数关系式；同时，还给出了铅的２５群中子截面数据。

基于粒子法的熔融物碎片在铅冷却剂内运动行为模拟

研究严重事故工况下堆芯熔融物在一回路内的迁移及分布特性对于制定严重事故缓解措施及应急策略具有一定意义。本文通过定义熔融物颗粒的产生条件、入口速度、重力、粘性力、粒子数密度计算模型,完成粒子法程序MPS中固体颗粒物及铅/铅铋流体计算模型的开发。利用改进后的程序计算Zr-4合金碎片及二氧化铀碎片在不同的冷却剂流速及冷却剂粘性条件下的运动行为,分析熔融物密度、冷却剂流速、冷却剂粘性对熔融物迁移行为的影响,初步验证了应用粒子法开展熔融物运动行为研究的可行性,为后续研究及实验验证提供了基础。

中国首座纯铅冷却剂实验回路建成

中国科学院核能安全技术研究所已建成中国首座纯铅冷却剂实验回路，并成功调试。中国科学院核能安全技术研究所在高温液态重金属领域已有十余年的研发经验。研究团队克服了结构材料选型、高温不透明流体测量等系列技术难题，建成的中国首座铅冷快堆关键技术实验装置——高温液态纯铅实验回路，

液态铅基金属氧化物杂质注氢净化工艺分析

液态铅基冷却剂在非等温系统中长期运行时,容易在低温段、缓流区持续生成氧化物杂质,并进一步导致沉积结垢,造成传热恶化甚至堵塞流道。因此,亟待深入研发可在线净化非等温系统中沉积杂质的技术手段。文章通过净化对象分析,明确了常规运行工况中影响流动传热的主要干扰因素及特征,随后对液态铅基金属注氢净化杂质的工艺进行了介绍,结合注氢工艺现状及形式分析了工艺的核心要素,最后讨论了铅冷系统中杂质注氢净化策略的选择与挑战。

日本液态铅铋合金冷却快堆包壳和结构材料研究现状初探

本文介绍日本在下一代快堆候选堆型——液态铅铋共晶合金冷却快堆的研究开发中,针对其关键问题之一——包壳和结构材料与液态铅铋合金冷却剂的高温相容性问题的研究现状和作者对此问题的思考,特别指出了解决现试验中的钢试样表面氧化保护膜的magnetie层致密化问题的必要性和实验研究途径。

铅冷快堆固有安全性的分析

为了研究铅冷快堆的固有安全性,本文完成了25MW铅冷快堆物理和热工水力初步设计,并进行了铅的充排放实验和铅的自封性实验。在此基础上,依据核反应堆固有安全性的理论,详细地分析和比较了铅冷快堆所具有的固有安全性,分析结果表明,铅冷快堆是一种很有发展前景的先进核动力堆堆型。

铅冷快增殖堆物理和热工水力研究

对25 MW电功率铅冷快增殖堆堆芯进行了物理和热工水力概算,并将计算结果与相同功率的钠冷快增 殖堆的结果进行了分析比较。从初步概算的结果来看,铅冷快增殖堆是一种安全可行的快增殖堆堆型。

一种钍基长寿命反应堆堆芯的物理设计

长寿命反应堆的设计要求主要是高燃耗深度和满功率自然循环能力,既要提高堆芯的转换比以获得最小的反应性随燃耗变动,又要充分考虑热工方面自然循环的要求,在一般基于铀钚燃料的长寿命反应堆设计中很难做到两全齐美。本文提出了一种基于乏燃料钚-钍燃料、铅铋合金冷却剂的长寿命堆设计方案,充分利用钍铀燃料在快中子条件下优越的核性能,完成了详细的概念设计并使用MCBurn程序分析其各项属性。

铅铋冷却氮化物燃料小型模块化反应堆堆芯中子学特性分析

在充分分析国际上各种小型模块化反应堆优缺点基础上,设计出铅铋冷却氮化物燃料小型模块化反应堆(SMPBN),并对该堆型的中子学特性进行了详细分析。通过分析认为SMPBN具有以下突出优势:以乏燃料钚作为反应堆的驱动燃料,钍作为增殖燃料,可以解决由于铀资源缺乏对核电发展的制约;氮化钚和氮化钍作燃料,可以提高反应堆的安全性和燃料的转换比;液态铅铋作冷却剂和反射层,不仅提高反应堆完全自然循环的能力,而且可以提高中子的经济性;整个寿期内反应性的波动很小并且几个重要反应性系数都为负值,从而保证反应堆具有固有安全性。

比利时Myrrha项目取得重要进展

【比利时核能研究中心网站2020年7月17日报道】比利时核能研究中心(SCK)Myrrha项目取得重要里程碑——成功利用射频四极场(RFQ)加速质子束。该射频四极场是用于驱动次临界研究堆的粒子加速器的组成部分。Myrrha的全称是高科技应用多功能混合动力研究堆,是一个热功率为57兆瓦的加速器驱动系统(ADS),能够以次临界和临界模式运行,其主要组成包括600 Me V的质子加速器、散裂靶和使用混合氧化物(MOX)燃料的堆芯,使用液态铅铋冷却剂。