周期法测量启明星Ⅱ号散裂靶材料的反应性价值

为验证理论计算程序及相关核数据，将固体散裂靶材料放入ADS启明星Ⅱ号零功率装置（启明星Ⅱ号）的靶区内，采用周期法测量靶区内有、无散裂靶材料的反应性，从而获得净散裂靶材料对应的反应性价值，并与理论计算结果进行比较。结果表明，反应性价值的实验测量结果与理论计算结果符合较好，验证了理论计算的正确性。经实验验证的理论计算程序和核数据可用于ADS次临界反应堆的设计。     

启明星Ⅱ号中子吸收体反应性价值测量

为验证加速器驱动的次临界系统（ADS）次临界反应堆设计时理论计算所使用的计算程序和核数据，在ADS启明星Ⅱ号零功率装置的铅冷堆芯中采用不锈钢元件作为中子吸收体，利用周期法对不锈钢中子吸收体的反应性价值进行实验研究。实验结果表明：吸收体的反应性价值随元件与中心径间距离的增加而降低，实验测量与理论计算的反应性价值接近，变化趋势相互吻合。经实验验证的理论计算程序和核数据可用于ADS次临界反应堆的设计。     

铀棒栅临界实验装置安全控制部件价值的实验验证

<正>铀棒栅临界实验装置设计的安全控制部件有安全棒和调节棒,其是装置安全运行的关键。采用逆动态反应性计测量方法对所选定的安全棒和调节棒的反应性价值进行了实验测量,并与理论计算值进行比较,列于表1。表1中:理论计算值的标准差为0.012%;Δρ=实验测量值-理论计     

启明星Ⅱ号中子吸收体反应性价值测量

为验证加速器驱动的次临界系统(ADS)次临界反应堆设计时理论计算所使用的计算程序和核数据,在ADS启明星Ⅱ号零功率装置的铅冷堆芯中采用不锈钢元件作为中子吸收体,利用周期法对不锈钢中子吸收体的反应性价值进行实验研究。实验结果表明:吸收体的反应性价值随元件与中心径间距离的增加而降低,实验测量与理论计算的反应性价值接近,变化趋势相互吻合。经实验验证的理论计算程序和核数据可用于ADS次临界反应堆的设计。     

跳源法测量ADS启明星Ⅱ号的次临界度及动态特性

本文主要利用²⁵²Cf外中子源驱动的ADS启明星Ⅱ号次临界装置来验证理论计算的次临界度及不同次临界度下的断束动态特性。简要介绍了利用跳源法在ADS启明星Ⅱ号上测量次临界度的原理、实验装置、测量系统、堆芯布置及实验结果等。实验通过变化堆芯燃料棒的装载来模拟3个次临界状态，即k_eff分别为0.99、0.98和0.97。实验结果与理论计算结果符合较好，验证了理论计算的正确性。经过实验验证的理论计算程序和核数据，为将来的中国科学院战略性先导科技专项--未来先进核裂变能ADS嬗变系统的次临界反应堆设计提供参考价值。     

西安脉冲堆反应性测量空间效应修正方法研究

反应性是反应堆重要的物理参数，在西安脉冲堆上增加反应性实时监测功能，能够为操纵员提供反应性实时大小和变化趋势，有利于其安全运行。逆动态方法以其实时性好、能测量任意反应性引入而被广泛应用于反应性测量，但由于控制棒的移动会导致中子注量率空间分布前后不一致，而出现偏差。本文对逆动态方法和静态空间效应因子进行了理论分析，给出了相应的计算方法；以西安脉冲堆为研究对象，使用蒙特卡罗（MCNP）程序计算了探测器三维空间的响应函数，同时计算了归一化节块功率密度，由此得到静态空间效应因子；最后在脉冲堆上进行了不同棒速下插控制棒实验，处理实验数据得到控制棒积分价值曲线。结果表明，进行空间效应修正是必要的，经修正后计算得到的控制棒价值曲线更稳定，计算结果与真实值误差更小。      

ADS启明星1号次临界度测量研究

次临界反应堆的反应性测量问题,一直是实验反应堆物理中的一个难题,且近年来越来越迫切。文章针对ADS次临界系统的特征,提出了用脉冲源法结合源倍增法测量系统次临界度的新思路,并在ADS启明星1号次临界实验装置上进行了测量实验。根据几组不同次临界度的测量结果来看,与理论计算结果偏差一般在600 pcm左右,确认了该方法的有效性。     

IHNI-1堆部件反应性的微扰计算

利用蒙特卡罗程序(MCNP)对第一代医院中子照射器(IHNI-1)进行了部件反应性价值的微扰计算,模拟计算了中央控制棒、辅助控制棒、上铍反射层、燃料棒等部件的反应性价值,分析比较了理论值与实验值之间的差异。结果表明,IHNI-1堆部件反应性价值的理论值与实验值基本符合,微扰方法的计算精度满足堆芯部件反应性价值的计算要求。     

启明星Ⅱ号零功率装置铅堆堆芯首次物理启动

启明星Ⅱ号铅堆堆芯的首次物理启动旨在完成国内首座铅冷快堆零功率装置的装料与达临界,掌握堆芯安全特性。考虑铅堆堆芯使用两种燃料元件,临界元件数量较大,不同区域的中子能谱与燃料元件价值差异大的特点,首次物理启动对启动中子源与中子计数探测器进行了选取与验证,评价了模拟元件对中子的散射与吸收的影响,制定了分区外推的装料方案。按照装料方案,铅堆堆芯完成了装料,安全实现了首次临界,测量了模拟元件、燃料元件、安全棒和调节棒反应性。本文工作为后续实验运行提供了重要的实验参数与临界装载方案。     

跳源法测量启明星Ⅱ号反应堆次临界度

介绍了跳源法测量启明星Ⅱ号反应堆次临界度的方法原理、系统组成。基于LabVIEW平台完成了两种不同次临界度情况下的跳源实验并对数据进行了分析和处理,将实验得到的k_(eff)与理论计算结果进行了比较,结果符合较好。     

启明星Ⅱ号双堆芯零功率装置

启明星Ⅱ号是针对我国新型先进核能系统基础性研发及工程化设计验证而研制的双堆芯零功率装置。启明星Ⅱ号拥有两个堆芯，水堆堆芯侧重于开展热中子能谱环境下的原理性验证实验研究，铅堆堆芯侧重于重金属冷却的快中子反应堆及加速器驱动的次临界系统（ADS）等先进核能系统的中子物理特性实验研究。启明星Ⅱ号通过一套仪控系统实现了两个堆芯的集成化控制和测量数据采集，每个堆芯均配备了多套非能动安全停堆系统，固有安全性强。在启明星Ⅱ号上获取了多种堆芯的基准性临界实验数据，可为我国轻水堆的技术创新、重金属冷却反应堆工程化设计及新型核能系统的集成研发提供支持。     

CEFR组件替换反应性价值试验测量与计算分析

组件替换反应性价值定义为测量位置组件替换成相应组件时引入的反应性变化。中国实验快堆物理启动试验中组件替换反应性价值测量试验方案中,试验测量了8个典型位置,其中6个位置为燃料组件替换成不锈钢组件,另外两个为不锈钢组件替换成燃料组件。测量结果显示,燃料组件替换反应性价值由内至外依次减少,内圈燃料组件替换反应性价值约-980 pcm,外圈燃料组件替换反应性价值约-470 pcm,补偿棒棒组测量和单根补偿棒测量的结果差别微小。使用CITATION程序对试验方案进行了理论计算,结果表明,计算结果与实验值符合良好,检验了CITATION程序的工程设计实用性。     

启明星Ⅱ快中子能谱区裂变率分布研究

使用MCNP程序对启明星Ⅱ进行了裂变率分布的详细计算分析。根据理论计算的分布规律，优化了实验测量裂变率分布方案，合理布局了探测器位置。用固体核径迹探测器开展了启明星Ⅱ快中子能谱区裂变率分布的实验测量研究，确定了快中子能谱区的裂变率分布。测量结果显示：快中子能谱区裂变率分布与理论计算结果基本符合。测量结果对ADS次临界反应堆确定堆芯裂变功率提供了数据参考。     

先进反应性测量系统的研发与应用

相比于传统的反应堆控制棒价值测量方法，快速的动态棒价值测量方法要求反应性测量设备具有更高的精度和性能，以准确获取和处理堆外探测器的电流信号，并需通过额外的堆芯中子学计算对试验过程中的空间效应进行修正。为此本研究开发了一套包含先进物理试验测量仪（APTC）和动态棒价值测量软件包（LIGHT）的先进反应性测量系统（SMART），并对SMART开展了一系列验证试验。结果表明，SMART具备完整的物理启动试验功能，其精度和性能能够满足包括动态棒价值测量在内的物理启动试验的要求；在300 MW压水堆核电厂中的成功应用也充分验证了SMART的工程应用能力。      

B_4C—Al_2O_3可燃毒物棒反应性效应研究

本文介绍了在轻水零功率反应堆装置中利用周期法和脉冲中子源法测量 B_4C-Al_2O_3 可燃毒物棒反应性效应的几个实验结果.给出了 B_4C 浓度分别为0.8wt%、1.5wt%和2.5wt%的 B_4C-Al_2O_3可燃毒物棒单棒反应性价值,不同位置的毒物棒反应性饱和浓度,以及毒物棒之间反应性干涉效应的实验结果.     

固定棒位法测量控制棒总价值

控制棒价值测量的准确度与效率对核电厂的安全性与经济性具有重要影响。在动态刻棒等反应性测量工作中,本底与中子源对探测器有显著影响,致使根据实测电流计算得到的反应性显著偏离真实值。基于点堆逆动态方程,通过对本底与中子源影响的分析,利用固定棒位状态下的测量数据计算反应性并得到控制棒总价值,给出了一种不受本底与中子源影响的简便的控制棒总价值测量计算方法,并在零功率实验装置上进行验证。结果表明,该方法可有效避免本底和中子源组件对反应性探测的影响,并简化了离线理论计算,其与周期法计算结果的相对偏差在1%以内。     

反应堆启动反应性添加程序优化研究

根据实际启动经验，运用RETRAN-02系统瞬态分析程序，就反应堆在启动过程中的反应性添加程序进行了分析、计算，提出通过合理的反应性添加程序可适当缩短等待时间，加大每次反应性的添加量，减少提棒次数。这样既可保证大盲区启动过程的安全，又有很高的效率，减轻了操作人员的工作强度，缩短了启动时间。对今后制定反应堆启动的反应性添加程序、安全实施启动有一定的参考作用。     

启明星Ⅱ号双堆芯零功率装置

启明星Ⅱ号是针对我国新型先进核能系统基础性研发及工程化设计验证而研制的双堆芯零功率装置。启明星Ⅱ号拥有两个堆芯,水堆堆芯侧重于开展热中子能谱环境下的原理性验证实验研究,铅堆堆芯侧重于重金属冷却的快中子反应堆及加速器驱动的次临界系统(ADS)等先进核能系统的中子物理特性实验研究。启明星Ⅱ号通过一套仪控系统实现了两个堆芯的集成化控制和测量数据采集,每个堆芯均配备了多套非能动安全停堆系统,固有安全性强。在启明星Ⅱ号上获取了多种堆芯的基准性临界实验数据,可为我国轻水堆的技术创新、重金属冷却反应堆工程化设计及新型核能系统的集成研发提供支持。     

TOPAZ-Ⅱ反应堆~(135)Xe小反应性计算方法研究

TOPAZ-Ⅱ反应堆的中子通量密度很低,这使其在运行过程中引入的135Xe反应性很小,其数值难以采用现有的蒙特卡罗程序进行计算。本文考虑了中子价值对反应性的作用,采用MVP-BURN程序对TOPAZ-Ⅱ反应堆的135Xe小反应性进行了计算。该方法可为其他类似反应堆的小反应性计算提供参考。     

ADS启明星Ⅱ号临界外推实验

正启明星Ⅱ号ADS零功率实验装置,是以原重水零功率堆为基础建造的具备水堆和铅堆双堆芯的临界实验装置,于2016年12月底完成调试。随后在启明星Ⅱ号水堆和铅堆上分别实现了首次临界,并开展了一系列反应堆中子物理学参数测量实验,如控制棒价值、燃料元件价值、散裂靶价值、中子通量密度分布等,以及一系列次临界反应性监督实验。首先根据二分之一装料原则向堆芯装料,通过布置在石墨反射层内的启动监测装置记录每次