基于FCM燃料的商业压水堆中子学分析

全陶瓷微封装(Fully Ceramic Microencapsulated,FCM)燃料是一种将三结构同向性型(Tri-structural isotropic,TRISO)燃料颗粒弥散于SiC基质的先进燃料,具有良好的包容裂变产物的能力,能有效地改善核燃料在严重事故下保持结构完整性的能力,有利于降低核电站发生大量放射性物质泄漏的风险,是耐事故燃料(Accident Tolerant Fuel,ATF)的主要研究方向之一。与传统UO_2陶瓷芯块燃料相比,FCM燃料的U装量较少,且燃料基体采用SiC,慢化能力较好,可能导致FCM燃料应用于商业压水堆时寿期初慢化剂温度系数为正,不能满足堆芯的固有安全性。本文以标准AFA3G 17×17栅格形式的UO_2-Zr合金燃料组件为参照对象,采用中核集团自主研发的NESTOR软件,分析了17×17和13×13两种栅格形式的FCM燃料(UN核芯)组件的中子学特性,评价了由13×13栅格形式的FCM燃料(UN核芯)组成反应堆堆芯的总体物理特性。研究表明:含钆可燃毒物的13×13栅格形式的FCM燃料(UN核芯)组件可满足欠慢化要求,13×13栅格形式的FCM燃料(UN核芯)用于大型商业压水堆堆芯的慢化剂温度系数可以为负,首循环堆芯可达到与参照堆芯接近的燃耗深度与循环长度,能初步满足商业压水堆堆芯的固有安全性和经济性的要求。     

ARCS-4程序系统临界物理模拟实验验证

SARCS-4程序系统是中国核动力研究设计院自主研发的新一代中子学程序包,需对程序展开工程验证,完善理论模型,提高计算精度。利用成熟燃料元件,设计并制造出与新型燃料组件结构相似的模拟组件。利用模拟组件构造了3种堆芯布置并进行模拟实验,验证SARCS-4程序系统的正确性和可靠性。按照单变量准则和多样化准则,考察控制棒、可燃毒物棒、围板和堆芯布置等因素。模拟实验临界棒位校核分析表明:堆芯泄漏、围板效应、控制棒和可燃毒物棒效应是影响校核精度的主要因素,SARCS-4计算程序系统对模拟实验的整体计算精度相对较高,特殊布置堆芯仍需进一步提高计算精度,后续将通过进一步的实验和研究开展持续验证和改进。      

模块式小型压水堆ACP100堆芯燃料管理策略研究

为将多用途模块式先进小型压水堆(ACP100)堆芯换料周期提升至24个月,兼顾良好的燃料利用率并保证功率展平特性满足安全性的限值要求,本文使用具备工程经验的成熟软件,进行不同的批料数、不同富集度组合、不同径向装载模式等组合方案的燃料管理研究,通过研究掌握了不同策略特征并形成ACP100堆芯燃料管理推荐策略:选取3批次换料、24盒组件/批的倒料策略,结合部分低泄漏装载模式,作为ACP100堆芯燃料管理推荐策略,同时进一步提高燃料富集度以提升燃料经济性。     

液态金属控制紧凑型压水堆概念设计研究

本文针对紧凑型压水堆提出了一种可代替固体控制棒束的反应性控制方法—"液态金属控制",该控制方法不仅可以避免固体控制棒因机械传动带来的诸多技术问题、大幅简化堆芯结构设计,而且还具有布置灵活、反应性控制能力强等特点。计算结果表明:对于热功率为180MW、平均功率密度为91.2MW/m3的紧凑型压水堆,堆芯寿期可以达到1 000EFPD。     

基于蒙特卡罗方法的燃耗计算误差研究

基于蒙特卡罗方法进行燃耗计算时,随着燃耗加深,燃耗的计算误差逐渐增大。本文针对蒙特卡罗方法的燃耗计算误差进行研究,并采取修正措施改善燃耗计算的精度。结果表明：采用无偏差最小方差(UMV)修正可改善统计误差的传递效应,采用密度修正可保证蒙特卡罗输运计算的准确性,在此基础上局部优化燃耗截面库,进一步改善了燃耗计算的精度,为其工程应用奠定了基础。     

让手机更精彩——联想PDA手机ET180评测

随着科技术的进步，手机已经不再是电话那么简单了，单纯的通话功能明显满足不了现代人的需要，于是乎手机的各种附加、扩展功能应运而生。从短信息、游戏、WAP，到JAVA4小程序、数码照相机……人们把能够设想到的功能都集成到了小小的手机上！这不，联想集团也跟随着时代的步伐推出了它们首款具备PDA功能的手机——ET180！     

逐层面耦合堆芯功率分布扩展计算方法研究

介绍堆芯功率分布扩展的逐层面耦合法理论模型和逐次超松弛迭代求解方程组的方法。利用FORTRAN90语言编制堆芯功率分布扩展程序EXP,然后用大亚湾核电站1号机组第11循环理论计算和实测数据,对扩展计算结果进行敏感性分析和验证。结果表明:该方法利用理论计算功率建立起全堆芯各组件的耦合关系,利用实测功率对全堆芯各组件功率进行求解,进而完成功率分布扩展计算的方法是正确有效的,对测点失效情况有较好的适应性。     

小堆结构材料全生命周期数据管理系统设计研究

小型模块化反应堆（简称小堆）结构材料具有种类繁多、来源广泛和格式多样等特点。基于现代信息技术及大数据背景,结合小堆结构材料数据的特殊性,从材料数据管理角度出发,设计构建了一个覆盖小堆结构材料全生命周期的专用数据管理系统,实现从碎片化数据获取到海量数据集成、处理并融合的转变。整个系统不仅实现了自定义数据库设计,还实现了小堆结构材料全生命周期数据的管理和应用,满足用户数据查询、数据检索、可视化分析等多种需求,有利于推进小堆结构材料数据管理向规范化、智能化发展。同时该数据管理系统突破了多尺度材料数据管理技术瓶颈,增强了材料数据的安全性和可靠性,为数字化小堆研发设计提供了重要支持。      

弥散颗粒对中子学计算影响的初步分析

弥散颗粒燃料是一种先进的燃料元件形式,双重非均匀性是它的固有特性。本文基于弥散型燃料,使用MCNP程序对不同燃料颗粒直径、燃料富集度、燃料相体积、可燃毒物颗粒直径和可燃毒物类型的板栅元进行了分析,研究了双重非均匀性对中子学计算的影响,指出双重非均匀性在一定的尺寸下,对于纯燃料芯体板栅元影响较小,对含有弥散可燃毒物的板栅元影响较大,在反应性计算、临界安全分析时必须加以考虑。     

“玲龙一号”反应堆研发关键技术

模块式小型反应堆（SMR）是一种新型的核能系统。“玲龙一号”反应堆（ACP100）是我国完全自主创新的多用途模块化小型压水反应堆。本文介绍了ACP100的研发过程、堆芯设计和安全设计的主要特点,主要包括堆芯核设计、热工水力设计、安全设计理念、固有安全设计、事故应对策略等关键技术。ACP100反应堆通过基于全非能动的设计理念以及确定论与概率安全评价相结合的设计方法,极大地提高了安全性,超过了三代核电安全标准要求。