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.     

中国先进研究堆（CARR）环境影响研究

该工程为建造一座反中子阱型堆芯、核功率60MW的先进研究堆,堆芯中子阱内最大热中子注量率1.2×10~(15)cm~(-2)·s~(-1),重水反射层最大未扰热中子注量率峰值为8.3×10~(14)cm~(-2)·S~(-1)。该堆属中国原子能科学研究院新建的核设施之一,有关放射性三废处理、环境监测等均依托本院现有和在建的设施,与中国实验快堆等工程一并进行统筹安排,以满足国家核安全和环境保护法规的要求。     

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。     

中国先进研究堆堵流事故分析

堵流事故是板状燃料研究堆发生概率相对较高的一种事故。本文进行CARR堵流事故分析时,假定额定功率运行下,1盒燃料组件的入口全部堵塞。用Relap5\Scdapsim\Mod3．2程序分析堵流事故时反应性、堆功率、压力、流量和温度等的变化,并分析发生堵流的标准燃料组件对周边燃料组件的影响。结果表明,发生堵流的燃料组件将烧毁,但不向相邻的组件扩展。CARR设计采取的安全措施可以把堵流事故后果控制在可接受范围之内。     

HWRR物理启动过程中计算机的在线使用

一、引言反应堆物理启动实验中,物理人员的大量精力都化在记录和处理堆内中子密度数据上。如果采用计算机进行中子密度信息的在线采集并进行实时数据处理,及时获得实验结果,对确保反应堆物理启动的安全,提高实验效率和质量,有很重要的意义。在HWRR堆改用UO_2堆芯的物理启动期间,实现了用计算机进行数据采集和实时处理。还用它控制落棒方式和时间,使反应堆物理启动实验的自动化水平前进了一步。     

秦山核电厂燃料元件综合考验的若干问题

总结了秦山核电厂燃料元件在重水研究堆（ＨＷＲＲ）中综合考验的一些有关设计与运行的技术问题。着重介绍考验组件的堆物理问题、回路温度控制、三回路冷却方案、除氧措施、高温高压阀门密封以及安全设施。     

研究性重水反应堆HWRR UO_2堆芯的物理启动

对HWRR的UO_2堆芯进行了物理启动。在实验进程中成功地在线应用了计算机。实验结果较好地验证了理论设计,也为运行和用户提供了必要的物理性能数据。对所测得的控制棒栅反应性曲线的适用性作了论证和说明。为运行中剩余反应性的度量提供了简便实用的方法。     

中国先进研究堆安全设计

中国先进研究堆(CARR)是一座轻水冷却和慢化、重水反射的池内簟式研究堆。额定核功率为60MW。堆芯装载21盒燃料组件,芯体材料为U_3Si_2-Al_x弥散体,包壳材料为6061铝。CARR具有堆芯小、热流密度高和流速高等特点,使得CARR的安全设计难度很大。本文详细介绍了CARK设计中采取的安全措施,如ATWS缓解系统、足够大的主泵转动惯量、足够的自然循环能力和靠UPS供电的随堆运行的应急堆芯冷却系统等。事故分析结果表明,CARR具有很高的固有安全性,采取的安全措施是有效的。     

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。     

研究性重水反应堆HWRR改建设计研究

原子能研究所重水反应堆HWRR-1于1958年建成并投入使用。經过二十年运行后,反应堆于1978年11月停閉进行改建。在HWRR-1运行期間(1958—1978),主要用于基础研究和同位素生产,也兼作燃料材料的輻照試驗和其它用途。实际上它成为一座多用途研究用堆。在使用期間,不少实驗研究和輻照工作要求改善HWRR-1的技术性能,这包括: 1) 更高的中子通量; 2) 较大的輻照和实驗空間; 3) 中子能譜能够分离以适应各种用途; 4) 较大的过剩反应性。 HWRR-1物理性能的主要不足之处在于:实驗管道的中子通量最大处仅1.2×10~(14)n/cm~2·s,后备反应性也较低(13.2％)。虽然燃料元件出堆最大燃耗已达11650MWD/TU,而无明显肿胀,但由于后备反应性小,出堆燃料元件的平均燃耗只有6000MWD/TU,因而增加了运行費用。 HWRR-1在工程布置上的缺点是沒有重水反射层,除活性区栅格內有9根垂直管道外,其余垂直管道全在石墨反射层,那里中子通量低(2×10~(13)n/cm~2·s),环境温度高(250℃),这些管道的用途受到限制。这样,全堆的有用輻照空間较小,就不能滿足各方面的輻照需求。一座多用途的研究性反应堆常常是重装載的,即装有許多实驗样品、靶料和輻照材料。这既要求反应堆有足够大的实驗空間,还要求有足够多的过剩中子(过剩反应性)。另外,还要求反应堆不同空間具有不同的中子能譜以滿足多种实驗的要求。较高的中子通量是一些要求高輻照强度的实驗所必需的。高中子通量可以縮短实驗輻照时間,可以提高某些实驗的分辨率。正是出于上述考虑,提出了HWRR-1的改建研究。另一方面,經过二十年运行,反应堆的重要部件陆續出現了严重缺陷。如反应堆內壳出現渗漏,燃料管道揷座漏流量高达40％;主热交換器管子4％有严重腐蝕;重水循环泵主叶輪有严重汽蝕,轉子密封套泄漏以及其它等等。这些迹象说明主要部件已接近使用寿期。一般,研究性反应堆設計寿期在二十年左右。这就提出了是关閉反应堆、另建新的反应堆还是改建現有反应堆的問題。經过衡量比较,认为采用改进的途径可以节省大量投资(大約只需新建投资的十分之一)和縮短时間。是符合我国当前情况的。在已經运行二十年之久的反应堆上进行改建設計,受到許多因素的限制。在几何布置方面,由于混凝土生物防护层和石墨反射层砌体保持不作变动,活性区的最大外径和高度已經限定。在冷却和散热能力方面,由于冷却回路是在原有基础上挖掘潜力,反应堆热功率提高的幅度有限。另外,考虑到实施时的强放射性,設計应尽可能使拆卸安装易于进行。提高研究性反应堆的技术性能可从物理和热工二个方面着手考虑。