CPR1000机组首循环堆芯二次中子源替代一次中子源启动的工程实践

受国际贸易形势影响,某核电厂原计划采购的一次中子源存在较大的供应风险。鉴于此,核电厂组织实施了首循环堆芯一次源替代项目,即:使用辐照激活的二次中子源用于机组首循环的装料和启动。本文对该工程实践中几个重要问题进行了分析,介绍了解决方案并给出了实践结果,最后对新建核电项目的启动提出了一些建议。

某三代堆初级中子源容器性能分析及设计优化改进

初级中子源为反应堆临界前提供足够的初始中子通量,是压水堆首次启动的必要条件。某三代压水堆的中子源屏蔽容器实测表面剂量率较高,一定程度影响了人员和设备安全。为针对性降低辐射水平,用蒙特卡洛方法建立模型计算,对该中子源屏蔽容器性能评估,并结合能谱分析提出屏蔽容器的改进方案。预期在保证体积少量增加、满足运输性能的前提下,可降低99.5%的辐射水平。

中国散裂中子源快循环同步加速器主剥离膜设计

设计了中国散裂中子源(CSNS)快循环同步加速器(RCS)注入区的主剥离膜装置。为降低研制难度和成本,提高运行可靠性,选择了回转体式的结构。根据在线可调性、高稳定性、高定位精度和超高真空等技术难点,给出了CSNS/RCS主剥离膜的具体结构方案和控制方案。利用ANSYS有限元分析软件和材料力学原理,对设备的核心部件不锈钢同步带进行了模拟计算和理论分析。

中子源强度基准装置

中子源强度基准装置采用锰浴法绝对测量放射性核素中子源的中子发射率,可以开展中子发射率的量值传递。基准装置由内部直径110 cm的球形锰池、具有2路NaI探测器的伽马测量系统以及配套的溶液循环系统和屏蔽铅室组成,改造后的基准装置参加了国际计量局组织的中子发射率国际比对(BIPM CCRI (Ⅲ)-K9. AmBe. 1),比对结果等效,为实现中子发射率测量结果的国际互认提供了技术依据。

秦山300MW核电站^（210）Po-Be启动源的设计和安全分析

基于同位素中子源设计的一般原则，对秦山３００ＭＷ核电站压水难所需￣（２１０）Ｐｏ－Ｂｅ启动源进行了精心设计。源壳的物理尺寸兼顾了中子产额和机械强度，能承受因￣（２１０）Ｐｏ的α衰变，Ｂｅ的（ｎ，２ｎ）、（ｎ，α）、（γ，ｎ）核反应产生的Ｈｅ气及环境温度引起源壳内压的增加。原型试验表明原型源的安全性能级别可达到ＩＳＯ／Ｅ６６５４５。按本设计制作的￣（２１０）ＰＯ－Ｂｅ中子源能满足压水堆安全启动的要求，并确保源在堆内操作期间（≈４５０ｄ）的安全性和可靠性。

CSNS/RCS中主要阻抗元件的仿真计算研究

中国散裂中子源(CSNS)快循环同步加速器(RCS)是强流质子加速器,对环中真空元件的阻抗研究是判断束流能否稳定运行的重要依据。通过正确估算环中元件阻抗,可及时对元件的阻抗进行有效控制和防止束流不稳定性发生,从而减小束流损失。本文利用CST电磁场仿真软件给出了RCS环中高频腔及准直器的耦合阻抗,并探讨了bus-bar结构对高频腔本身及束流稳定的影响,发现需重新设计bus-bar结构使腔固有频率大于10MHz才能彻底解决因共振可能引起的丢束。此外,计算表明,主准直器屏蔽有利于减小耦合阻抗及损失功率,在安装代价较小的情况下需对主准直器进行屏蔽。

CSNS/RCS剥离膜系统的真空测量与分析

中国散裂中子源(CSNS)快循环同步质子加速器(RCS)中,剥离膜系统是整个RCS的关键设备,主要用来剥离负氢离子的核外电子产生正氢离子,即质子。剥离膜设备的性能直接影响整个RCS的性能,而其中的真空性能是重要的技术要求之一。在剥离膜安装之前,我们对该设备的极限真空、残余气体(RGA),以及膜片换位运动时磁流体密封对真空性能的影响做了详细的研究。经实验验证该系统符合CSNS的设计指标。

压水堆二次中子源替代一次中子源的初步可行性分析

在反应堆一次中子源供应存在风险的背景下,为分析压水堆二次中子源替代一次中子源的可行性,计算了二次中子源在运行机组辐照一个循环后的中子源强,并基于某新建CPR1000反应堆首循环堆芯参数及装料顺序,计算装料过程中堆内外各中子探测器的计数率。结果表明,二次中子源在结束辐照后的4个半衰期(约240 d)内用于替代CPR1000反应堆首循环一次中子源可满足技术规范对中子探测器计数率的要求,证明压水堆二次中子源替代一次中子源具有一定可行性。