中国先进研究堆冷中子源氘系统充氢调试

正中国先进研究堆(CARR)冷中子源装置采用单相液氘作为冷中子慢化剂,液氘慢化剂通过堆内装置热虹吸回路封闭式自然循环和氦气夹层内低温氦气(约19 K)的冷却维持在液态状态。CARR冷中子源氘系统充氢调试的主要目的是采用氢替代氘进行首次氢装载、运行考验和氢卸载试验,验证氢装载/卸载操作程序;通过氦气制冷系统中氘气体分析仪测量氦气中的氢含量以进一步检查冷包及热虹吸回路的密封性。在充氢之前不开堆情况下启动冷源系统备用模式(SO)运行,采用含有200ppm氘气的混合氦     

中国先进研究堆冷中子源系统充氘综合调试

正中国先进研究堆(CARR)冷中子源装置采用单相液氘作为冷中子慢化剂,液氘慢化剂通过堆内装置热交换器热虹吸回路封闭式自然循环和氦气夹层内低温氦气(约19K)的冷却维持在液态。CARR冷中子源系统充氘调试主要目的为:1)实现首次氘装载、冷中子源冷态运行考验及带核综合试验,验证冷中子源系统满足合同规定的技术要求,能够安全稳定地运行;2)测量冷中子源热负荷、冷中子源运行模式运行参数验证以及冷中子     

中国先进研究堆冷中子源冷包含气率及两相热虹吸循环模拟试验研究

以氟利昂R113为工质对中国先进研究堆(CARR)冷中子源(CNS)两相氢热虹吸循环回路进行了全尺寸模拟试验。以气液密度比、体积蒸发率相等为相似准则，试验研究了循环特性、冷包液位、截面含气率与热负荷的关系。实验观测到，各工况下的模拟回路均能建立稳定的循环，在冷包内形成了内筒含气、环形空间充满一定含气率的气液两相混合物的慢化剂结构。随热负荷变化，模拟系统冷包液位具有自调节性。     

中国先进研究堆冷中子源核发热和冷中子增益研究

为准确计算和研究中国先进研究堆（CARR）冷中子源装置氢系统的核发热和冷中子增益，建立了一整套计算方法。对参考堆的验证计算证明了该方法的正确性和有效性。对影响CARR冷中子源核发热和冷中子增益的各种因素（如慢化剂、冷包材料、冷包形状等）进行了计算和优化选择。结果表明：在核发热量较小的条件下获得了较好的冷中子增益。     

中国先进研究堆冷中子源中子性能和自稳特性优化研究

针对中国先进研究堆(CARR)冷中子源的技术难点，研究采用国际上尚无先例的带助冷冷包结构及带助冷两相热虹吸自然循环冷却方式的可行性。在此基础上，开展了新冷却方式下冷包内液氢形状的优化，对不同冷包结构下的中子性能进行分析，优化出较好的冷包结构。针对该冷却方式，开展了对冷中子源运行稳定性至关重要的自稳特性的研究，推导出具有一阶惯性环节的自稳特性方程。通过对方程解的分析，证明了CARR新冷却方式具有较好的自稳特性并可据此开展优化分析。     

中国先进研究堆冷中子源两相虹吸氢系统的概念设计及可行性试验

提出了中国先进研究堆冷中子源氢系统的概念设计方案,并进行了可行性试验。针对概念设计中采用的两相虹吸氢回路系统,使用氟里昂113进行了1：1的模化试验研究,确定了中子慢化室含气率、热虹吸系统循环能力及各部件的初步结构形式和尺寸。还进行了气泡在不同液体中上升速度的试验研究,以决定密度、粘度及表面张力等物性对气泡上升速度、含气率、系统循环能力的影响,分析得到模化关系,以便将氟里昂模化试验的结果应用于中国先进研究堆(CARR)堆冷中子源氢系统的设计。     

CARR冷中子源物理方案研究

冷中子源是中国先进研究堆(CARR)作为应用平台开展中子散射实验的重要系统。本文建立了可开展冷中子源装置氢系统物理方案研究的计算程序和方法。对影响核发热和冷中子增益的多种因素进行了计算和优化选择,确定了氢系统物理方案。分析结果表明:符合CARR冷中子源自身特点且在国际上具有创新意义的月牙形冷包结构,在核发热量较小的条件下获得了较好的冷中子增益。     

中国先进研究堆冷中子源设备冷却水回路系统验收试验

正中国先进研究堆(CARR)冷中子源系统中设备冷却水回路系统为确保堆外氦制冷回路正常运行的保障系统,它是重要回路之一。冷中子源系统中氦制冷回路系统运行时,系统内压缩机和冷箱中的透平膨胀机因发热而需要冷却,其冷却源来自设备冷却水系统,以维持其机体在合适的温度范围内。设备冷却水回路系统验收试验包括:系统回路水压力试验;回路装置密封性试验;回路系统不带负荷运转试验;回路系统带负荷运转试验。系统回路水压力试验针对全冷却回路,包括压缩机、冷箱供水管路、换热器、冷却泵以及相关阀门仪表和接口,采用水为介质,打压方案为通过排水     

CARR冷中子源氢系统冷却方式及自稳特性研究

为了解决CARR高核功率、低富集度下冷包壁面的高热流密度及冷中子源装置的开堆-开源和开堆-停源工况等难题,提出了带助冷的两相热虹吸自然循环冷却方式;建立了冷包内氮气、各层冷包材料和液氢之间的换热简化模型,编制了计算程序,并分析了指定条件下的换热量;从理论上推导和建立了该冷却方式的自稳特性方程,并进行了自稳定性分析。结果表明,该种冷却方式不仅解决高热流密度和开堆停源等热工难题,还证明了该冷却方式具有一定的自稳特性。     

研究堆冷中子源装置的研究现状

介绍了研究堆冷中子源(CNS)慢化中子的原理和研究现状，并对国外CNS装置的慢化剂、冷包材料及形状、冷却方式及主要组成系统的特性进行了比较和分析。     

冷中子源堆内部件失效分析

反应堆的冷中子源装置以液氢作为慢化剂,冷中子源堆内部件的安装位置靠近反应堆堆芯。基于对冷中子源及反应堆安全性影响的考虑,本文对冷中子源堆内部件在各种运行工况(包括失效事件)的状态及事故后果进行了分析。结果表明,堆内部件的失效影响仅局限于冷中子源内部,不会对反应堆安全造成危害。     

中国先进研究堆堆芯容器及堆内构件设计研究

堆芯容器及堆内构件是中国先进研究堆(CARR)中的关键设备之一.经过充分调研和精心设计,解决了CARR堆芯容器及堆内构件结构设计中以下几个方面的技术难点:螺纹连接的防松脱设计,填充体与栅板组件的整体装配设计,控制棒导管的上、下支撑设计和密封结构设计等.目前,堆芯容器及堆内构件在现场已安装完毕,经多项设计试验验证表明,达到了预期设计要求.     

冷中子源:扩大研究堆的用途

【《欧洲核子》1985年6月第16页报道】冷中子可以定义为其能量小于5 meV的中子,其相应的德布罗意波长大于4(?).为了从一个束孔得到较高的冷中子通量,在孔内安装一个充有低温慢化剂的容器,这样的装置就叫作冷中子源。大多数冷中子源通常选液态氢为慢化物质。裂变中子的平均动能约为5MeV,在热堆中通过与慢化剂的弹性散射反应而变成平均能量约为25meV 的热中子,其中,只有1—2%的热中子能量     

研究堆燃料的235U富集度对材料核发热的影响

以中国先进研究堆(CARR)为研究对象，就采用不同^235U富集度的燃料对堆内燃料区和非燃料区核发热的影响进行了分析。分析结果表明：不同^235U富集度的燃料对燃料区影响极微。对非燃料区占核发热主要份额的γ光子热按来源进行了分类，并以CARR堆冷源的冷包为例，从理论分析和程序(MCNP)计算两方面进行了探讨。     

堆内高温高压试验回路初步设计研究

作为CARR应用项目之一，本项目根据CARR为建造堆内高温高压试验回路所预留的土建空间及对该回路所允许管道、设备的布置场所的特殊要求，以及所确定的设计参数，按核安全法规的有关规定并借鉴国内、外已有的回路设计经验，确定该回路的工艺流程、标准设备、非标设备、设备布置、管线布置及相关的文件、规程、大纲等，并提出相关的试验验证内容。     

制备~(125)I的堆照循环回路模拟系统调试

利用中国先进研究堆(CARR)辐照制备~(125)I的循环回路为全封闭的不锈钢细长管路系统。在入堆安装使用前,需对系统进行严格的调试实验,并测试系统的密封性,使其满足设计要求。本研究根据CARR的场所条件要求,设计~(125)I制备循环回路模拟系统并进行调试,包括真空调试和氙气充气收气实验。采用长管路分段调试验证系统真空度并测定真空泄漏率;系统安装调试合格后,充入不同压力的天然氙气进行循环回收模拟实验。结果表明,设计的~(125)I循环回路系统为细长多弯曲管路,系统密封性好,经氦质谱检漏测定值小于10-6 Pa·m~3/s;天然氙气在系统中的导气实验结果表明,回收时间约为120s,符合堆照生产~(125)I的要求。实验结果证实了系统入堆安装调试的可行性,可为建立反应堆辐照制备~(125)I回路系统提供参考。     

池式研究堆回路系统总体配置分析

池式研究堆的回路系统配置存在一定的共性,对于相同的堆型,大部分回路配置是可相互借鉴的.通过对国内外几座池式研究堆(法国ORPHEE堆、德国FRM-Ⅱ、韩国HANARO堆、中国先进研究堆(CARR))的回路总体配置情况进行比较,分析其各自的特点,归纳出池式研究堆回路总体配置分为4个部分:与堆芯冷却相关的系统、与重水相关的系统、与池水相关的系统及辅助系统.     

CARR冷中子源系统可行性研究

建立冷中子源装置,开展中子散射实验研究是CARR堆的重点应用之一。由冷中子源装置获得的冷中子,其良好的波动特性,可为生物学、凝聚态物理学和生命科学等领域提供极为有用的研究工具,给出明显优于其他研究手段的研究结果。     

中国先进研究堆(CARR)回路系统总体设计特点

研究堆设计不同于核电站,因需要满足不同的使用要求,而具有各自的特点,CARR也不例外。CARR是一座轻水作冷却剂、重水作慢化剂的研究堆,因此CARR回路设计围绕堆本体以反应堆冷却剂系统和重水冷却系统为主体共设置了18条回路系统,本文就CARR回路系统的总体设计特点进行了总结与介绍。     

一个拟建的反应堆冷中子源

为促进中子散射技术在我国的进一步发展,将在一座研究堆上建立一套中子散射实验装置。作为该实验装置的重要组成部分——冷中子源主要包括氢回路系统和氦制冷系统,其中氢回路系统采用单相液氢慢化剂、垂直自然循环的技术模式,这种氢回路具有很好的工作性能和安全特性。氦制冷系统提供的低温氦气在换热器中将冷中子源的全部热载荷带走。本文介绍了反应堆冷中子源的基本原理与布局,详细说明了其主要技术参数。