蒙特卡罗粒子输运模拟在离子注入研发中的应用

离子注入材料的微观过程和现象,如射程分布、能量损失、溅射和次级射线产生,通过实验手段通常难以直接观察,采用蒙特卡罗粒子输运计算方法,可以较为直观地对相关过程进行计算和展示。使用蒙特卡罗粒子输运程序SRIM和FLUKA计算分析离子注入过程中涉及到的射程分布、能量损失、溅射率、X射线分布等参数,证明蒙特卡罗方法可以有效地用于离子注入相关的设备和工艺设计。

采用TVS-2M组件的堆芯燃料管理及其经济性分析

田湾核电站3、4号机组正在考虑使用TVS-2M组件来提高经济性。本文使用KASKAD程序包,对田湾核电站从首循环起使用TVS-2M组件进行研究设计,给出了改进型的燃料管理方案。对采用和未采用TVS-2M组件的两种燃料管理方案进行了经济性分析。分析结果显示,采用TVS-2M组件可显著提高电站经济性。

田湾核电站3、4号机组的长周期燃料管理

田湾核电站3、4号机组计划从首循环起使用TVS-2M组件,采用由年换料过渡到长周期换料的燃料管理方案,并且业主对平衡循环长度提出了更高的要求,目标是510EFPD。本文使用KASKAD程序包,对从年换料快速过渡到长周期换料展开研究,并给出了两个燃料管理方案。对方案中堆芯的安全参数及其他重要参数进行了分析,并对平衡循环的经济性作了简单的分析评价。结果显示,2个燃料管理方案的安全参数均满足设计要求。该研究成果具有工程应用价值,可应用在田湾核电站3、4号机组和VVER-1000堆型中,提高电站经济性。

采用TVS-2006组件的VVER-1200堆芯燃料管理

随着核电技术的进步及核电设备加工制造水平的提高,新建核电厂的发电能力也将提高。俄罗斯推出VVER-1200新堆型,采用先进的TVS-2006组件,相比VVER-1000堆型,新堆型提高了燃料的装载量,堆芯功率有所提升,可以实现更高的经济效益。本文使用KASKAD程序包,对VVER-1200堆型进行建模分析,在此基础上展开燃料管理研究,得到了多个长周期燃料管理方案,可以满足不同的寿期目标要求,各方案的各种安全参数均满足设计要求。通过各方案的参数和优劣性比较,给出推荐方案。该研究成果给出了满足堆芯提升功率的燃料管理方案,燃料利用率高,可以显著提高电厂的经济效益。

采用TVS-2M组件的VVER堆芯燃料管理研究

使用KASKAD程序包,对田湾核电站从首循环开始使用TVS-2M组件展开研究,提出相应的燃料组件设计。以此为基础展开燃料管理研究,提出3个燃料管理方案(年换料方案和两个长周期换料方案)。对每个方案中堆芯的安全参数及其他重要参数进行分析,结果表明各种安全参数均满足设计要求。长周期的换料方案是从首循环就开始使用TVS-2M组件,并且只经过2个循环的过渡,寿期长度便达到了长周期的要求。长周期换料方案可提高电厂的年均能力因子,并在整个堆芯寿期内减少大修次数,因而每年节约30.8%的大修费用,因此电厂的经济效益得以提高。

田湾核电站1~4号机组堆芯燃料管理优化研究

采用KASKAD程序包对田湾核电站1~4号机组进行堆芯燃料管理优化研究,优化的燃料管理方案通过提高新组件的平均富集度减少了换料组件的类型和数量,并提高了平衡循环的循环长度。从燃料管理计算结果可以看出,堆芯各项安全参数均满足限值要求,同时具有很好的运行灵活性,提高了燃料利用率,提升了核电厂的经济效益,具有非常好的工程应用价值。

VVER-1000应用PC级燃料的燃料管理

核电厂应用后处理制造的燃料组件,便可完成核燃料的'闭式循环',可以增加燃料的利用率和缓解乏燃料的储存难题。PC级燃料是利用后处理产品铀进行浓缩及加工所获得的一种核燃料,俄罗斯的VVER-1000机组中使用PC级燃料已有20年的历史。田湾核电厂1号机组已确定从第10燃料循环开始使用PC级燃料。使用KASKAD程序包,对VVER-1000使用PC级浓缩铀制造的TVS-2M组件展开研究设计,分析其应用的可行性,给出优化的燃料管理方案。