氟盐冷却高温堆主冷却剂系统^(16)N源项分析

基于SCALE6.1程序包中的三维蒙特卡罗输运程序KENO-Ⅵ对氟盐冷却高温堆(FHR)堆芯中子能谱进行计算,利用Mathematica程序建立了16 N源项在主冷却剂系统内的流动模型,对FHR的主冷却剂系统16 N源项进行定量分析,对不同流速情况下主冷却剂系统不同区域16 N源强分布进行研究。结果表明:当冷却剂体积流量大于4.15×102 cm3·s-1、小于4.15×106 cm3·s-1时,流动效应对主冷却剂系统内16 N源项浓度分布影响显著,在FHR的设计基准流量(4.15×104 cm3·s-1)情况下,堆芯中16 N源项占总16 N源项的76.98%,上腔室为18.89%,其余区域放射性活度占16 N总量的4.13%。所建立分析方法及结论可为FHR的工程设计、辐射防护设计及源项的精确分析等提供参考。

基于三维输运方法的压水堆主冷却剂^(16)N源项计算分析

在反应堆功率运行期间,一回路冷却剂水中的^(16)O受高能中子照射,活化生成^(16)N。^(16)N衰变会释放出高能γ射线,是反应堆内冷却剂系统放射性的主要来源。对一回路冷却剂中^(16)N源项进行计算可为反应堆屏蔽设计提供依据。^(16)N活度浓度及其在一回路中的分布是安全审评中的关键参数。为了精确计算^(16)N源项,本文首先使用JSNT程序计算了堆芯及其相邻区域的高能快中子注量率分布,然后考虑冷却剂在反应堆压力容器内的流动和照射情况,以及其在一回路中的流动和衰变情况,编制了^(16)N源项计算程序,在计算过程中考虑了快中子注量率的三维分布。以某三代压水堆核电厂为例计算了^(16)N源项在一回路中的分布。计算结果表明,使用三维中子注量率分布可以得到更精细的^(16)N源项分布;上下腔室内中子注量率对一回路中^(16)N源项分布影响很小,可以不予考虑。