氙振荡的第一谐波控制法

本文介绍了氙振荡第一谐波控制法的原理和具体操作步骤,并给出了轴向一维四群扩散方程有限差分的计算结果,以展示其控制效果.     

秦二厂2号机组氙振荡抑制方法研究

氙振荡是大型热中子反应堆不可忽视的问题,剧烈的氙振荡给轴向功率控制带来严峻的挑战.本文通过对秦二厂2号机组的氙振荡进行研究分析,发现振荡发散和收敛规律,即在氙振荡过程中,若动棒操作引起轴向功率偏差△I变化与当前△I的变化趋势相反,可以有效地抑制氙振荡,否则将加剧氙振荡.并以秦二厂3号机组的氙振荡中衰减和加剧过程进行验证...     

方家山核电站延伸运行期间氙振荡控制

对于大型商用反应堆,运行过程中出现一定扰动后,容易产生氙振荡。小幅度的氙振荡不会影响堆芯安全。大幅度的氙振荡会使堆芯局部区域的温度持续升高,可能会突破燃料设计限值,使燃料元件熔化。方家山核电站2号机组延伸运行期间出现了轴向氙振荡加剧的情况,通过适时移动控制棒组、降低单次降功率变化量、选择氙振荡负周期前3/4时段降功率的方式,有效地抑制了氙振荡,在保证堆芯安全的前提下顺利实施了延伸运行。     

基于RMC的蒙特卡罗燃耗计算氙振荡抑制方法研究

蒙特卡罗燃耗计算模型为中子输运弱耦合系统时,计算结果会出现数值振荡,从而引入较大误差,甚至导致计算终止。蒙卡燃耗计算中出现的数值振荡主要由堆内的裂变毒物氙驱动,所以如何有效抑制氙振荡是蒙卡燃耗计算研究的内容之一。强制平衡氙方法在各燃耗步功率保持恒定时有很好的抑制效果,但在小步长变功率燃耗计算时,所得的计算结果存在显著偏差。目前,国际主流的反应堆基准题提出了变功率燃耗计算的需求,为抑制小步长变功率燃耗计算的氙振荡,在堆用蒙卡程序RMC中开发了通用平衡氙方法。本文介绍RMC中主要采用的平衡氙方法,包括强制平衡氙方法和通用平衡氙方法。对数值验证的计算结果进行分析和比较,结果表明通用平衡氙方法能有效抑制定功率及小步长变功率蒙特卡罗燃耗计算的氙振荡现象。     

用制备色谱法分离氪氙

叙述了通过改变填充5A分子筛色谱柱的载气流速和色谱柱温度,改变氪、氙的保留时间,实现氪、氙分离。分离后,在低温下分别用活性炭收集。结果表明,延长氪、氙色谱柱保留时间的间隔,可提高氪、氙的去污系数;在–80oC低温下,活性炭能很好地收集氪和氙,回收率>95%。     

HFETR氙毒效应计算分析

使用数值方法并通过程序的改进完善,在高通量工程试验堆(HFETR)某炉次装载方案的基础上进行不同工况下的氙毒效应计算研究,得到HFETR以不同功率运行相同积分功率、以不同功率运行不同积分功率后紧急停堆的氙毒效应曲线。结果表明理论计算与HFETR实际运行工况相符,对HFETR安全运行具有指导意义,本文计算研究结果已成功应用到HFETR实际运行中。     

舰船用反应堆停堆氙毒特性仿真研究

结合船用堆的特点，对核电站反应堆正方形燃料组件堆芯仿真软件进行修改和移植，开发可用于研究船用堆非干净六边形燃料组件堆芯中毒碘坑的堆芯仿真软件。应用该软件，对燃耗为30MW•d的某反应堆进行了碘坑仿真，并与点模型仿真结果进行了比较。结果表明：点模型的仿真结果偏小，用本软件进行仿真，平衡氙毒计算值与实测值间的偏差为-0.8%，最大氙毒计算值与实测值间的偏差为-4.3%，碘坑计算值与实测值间的偏差为-0.5%。本软件仿真结果符合实际运行规律和物理规律，因此，本软件可准确模拟碘坑中毒，对提高船用堆机动性和安全运行有重要的理论意义和应用价值。     

百万千瓦级压水堆堆芯氙稳定性分析

由于压水堆堆芯对于总功率振荡具有固有的稳定性,且控制和保护系统对堆芯总功率不稳定提供了保护,因此关于堆芯稳定性的讨论仅限于氙致功率空间振荡(即氙稳定性)以及对径向功率分布和轴向功率分布的影响。本文主要通过三维及一维程序进行多种氙瞬态构造,对轴向氙振荡及径向氙振荡进行分析,以验证百万千瓦级压水堆堆芯在氙振荡方面是固有稳定的或可被控制的。计算结果表明,该堆芯在径向氙振荡方面固有稳定,首循环在轴向振荡方面稳定性较平衡循环略差,但可通过堆芯控制系统进行控制,使堆芯处于一个安全状态,燃料设计限值不被突破。     

西安脉冲堆氙、钐反应性分析

对西安脉冲堆裂变产物中毒进行了深入地分析研究。利用脉冲堆物理计算程序计算了西安脉冲堆在不同功率下停堆前后氙(135Xe)和钐(149Sm)反应性变化,得到氙毒和碘坑的计算值,并与实测值进行了比较。结果表明,理论计算值与实测值符合较好, 特别是碘坑值,二者只相差5.7×10-5。碘坑反应性值较小,不会影响启动,即西安脉冲堆停堆后,随时都可以安全启动。     

国内外放射性惰性气体氙的来源及排放水平分析

放射性氙同位素活度浓度作为判断核爆炸的重要标志,准确评估其来源和活度对禁核试具有重要意义。核爆炸时,最主要关注的4种放射性氙同位素分别为^131mXe、¹³³Xe、^133mXe、¹³⁵Xe,然而在核电站下风向及医用同位素生产设施环境中也经常能探测到放射性氙气体。因此对核爆炸和民用来源的放射性氙加以区分是核爆炸监测中的重要问题之一。本文对放射性氙的来源及排放水平的相关研究进行了搜集、整理和规律统计分析,总结归纳了放射性氙监测技术及核爆炸判断分析技术,旨在为核爆炸判断提供理论参考。     

钍基液态燃料熔盐实验堆氙毒分析

熔盐堆作为第四代核能系统堆型之一,液态燃料形态的特点使其可以实现在线处理和在线添料。为了提高中子经济性可以利用在线处理的氦鼓泡法,将氦气通入反应堆一回路,去除堆芯内的裂变气体(如Xe、Kr)。基于钍基熔盐液态堆(Thorium Molten Salt Reactor-Liquid Fuel1,TMSR-LF1)概念设计,结合熔盐实验堆(Molten Salt Reactor Experiment,MSRE)氙毒模型,分析了鼓泡法去除氙毒中~(135)Xe扩散规律和去除效率对氙毒的影响,并给出了对应的初始有效增殖因子的变化规律。分析结果表明,虽然存在~(135)Xe会大量向石墨扩散的可能性,但是鼓泡法仍然可以有效去除TMSR-LF1堆芯内的~(135)Xe,减小堆芯毒性,提高反应性。     

氙的超低温动态吸附特性

变温吸附是氙富集的重要手段,温度是影响氙吸附能力的重要因素。设计了超低温动态吸附实验平台,基于该实验平台研究了在-110～-60℃范围内碳分子筛对氙的吸附性能,并分析了-110℃下氙体积分数、气体流速、柱前压和柱内径对氙吸附性能的影响。结果表明,在-110℃下,氙体积分数和气体流速对氙的动态吸附系数影响最显著,柱前压和柱内径在一定范围内对吸附剂性能影响不大。     

氙光源液体荧光法分析尿中微量铀

利用HNO3+HClO4+H2SO4的氧化体系,对尿样前处理方法作了改进,可更彻底地去除尿中的有机物。方法改进后处理的样品适用于以氙为光源的MUA型微量铀分析仪测量,相对标准偏差为5%,回收率平均值为104%,检测下限为0.036μg/L。约5年的实践检验说明,改进后的方法可满足实际尿样的分析要求。     

用堆振荡法测样品的反应性效率

一、引言在特定栅格上某材料样品的反应性效率是一项重要的物理量。我们在氢化锆-水-铀栅格的临界装置上测量了~(164)Dy,~(151)Eu,~(176)Lu和~(115)In等样品的反应性效率,由此确定了这些材料的单位质量所相当的反应性,也称材料价值。实验中为了消除样品对中子场的扰     

小型氦氙冷却反应堆事故发生频率分析研究

氦氙冷却反应堆可采用一体化布雷顿循环系统,在小型化、轻量化方面具有独特优势而备受关注。但目前鲜有关于小型氦氙冷却反应堆的严重事故分析研究。概率安全评价法（Probabilistic Safety Assessment,PSA）是一种评价反应堆安全性的重要方法,可为反应堆设计改进、故障诊断、运行指导等提供有价值的依据。而始发事件发生频率是PSA分析所必需的输入参数。本文以小型氦氙冷却移动式固体核反应堆电源为分析模型,参考高温气冷堆以及压水堆运行经验及部件失效数据,分析了堆芯排热增减、反应性和功率分布异常、管道破口和设备泄漏异常、未能紧急停堆的预期瞬态（Anticipated Transient Without Scram,ATWS）以及丧失场外电源等事故的发生频率,结果分别为3.90×10^-2RY^-1、2.36×10^-1RY^-1、2.69×10^-2RY^-1、6.50×10^-2RY^-1、2.69×10^-2<...     

放射性核素核查氙总量分析及不确定度评估

氙总量分析是放射性核素核查的重要技术内容。本文针对国际监测系统（IMS）放射性核素台站惰性气体氙取样监测设备归档样品的特点,研究了热导池检测器（TCD）测量氙气体样品的进样条件,建立了实验室测量分析惰性气体样品中氙总量的标准流程及其不确定度评估方法。以国际惰性气体实验（INGE）传递样品的分析为例,评估了样品中氙总量分析结果的相对合成标准不确定度,结果为1.96%。     

活性炭对氙的动态吸附性能及其结构表征分析

近年来,活性炭吸附放射性氙被越来越广泛应用于核电项目的尾气处理中。活性炭对氙的动态吸附系数与其孔结构关系甚大,而相关研究却很少,因此有必要研究二者的关系,为活性炭的选择与开发提供参考。本研究通过动态吸附平台测定温度为25C、表压为0时的四利活性炭对氙的动态吸附系数,并利用氮气吸附以及扫描电镜对活性炭进行分析表征。结果表明,比表面积为991.9 m~2/g的JH12-16活性炭对氙的动态吸附数最大,且活性炭对氙的动态吸附系数不和比表面积或孔容成正比关系。中孔和大孔对吸附氙只是起着通道作用,最佳吸附氙的孔径在0.55-0.60 nm。     

氦-氙混合气体物性对布雷顿循环影响分析

将对应态原理用于Chapman-Enskog理论修正,得到的半经验公式可较好地预测二元惰性混合气体物性。采用Fortran 95开发了氦-氙混合气体物性计算程序,分析了氦-氙混合气体物性随摩尔质量、温度、压力的变化关系。在此基础上分析了物性变化对空间布雷顿循环的绝热系数、对流换热性能、阻力特性的影响。结果表明：压力为2.0 MPa、温度为400 K时,随着摩尔质量的增加,氦-氙混合气体的绝热系数由0.40（纯氦气）增加到0.44（纯氙气）;混合气体相对于纯氦气的相对对流换热系数随摩尔质量的增加呈先增大后减小的趋势,在15 g/mol附近取得极大值;相对压损系数则随摩尔质量的增加单调递增。分析结果可为氦-氙混合气体在空间核反应堆电源中的应用提供设计依据。     

大型核反应堆内氙的最佳控制

本文联合运用微分动态规划及最小值原理研究了核电站变负荷过程中氙毒的最佳控制问题。结果表明:采用本文所述方法后,较好地解决了非线性两点边值问题(TPBVP)求解迭代过程中容易产生的发散问题。在保证相同精度的条件下,与单纯采用微分动态规划相比较,扩大了优化计算的收敛范围,加快了收敛速度,缩短了计算时间。     

核石墨的氙离子辐照效应

采用氙离子辐照表面抛光的IG110核石墨样品,对辐照后核石墨样品的表面形貌和辐照损伤进行表征。结果表明,室温辐照导致石墨晶粒严重的各向异性肿胀。但肿胀并未导致晶间裂纹的产生,这被归因于核石墨的辐照蠕变机制。严重的肿胀导致核石墨大量孔隙收缩,说明在熔盐堆中辐照在一定剂量范围内不会促进熔盐对核石墨的浸渗。通过拉曼光谱的分析推断,G峰宽度随着辐照剂量的增加而单调增加,随着退火温度的增加又逐渐减小,因而是表征核石墨辐照损伤的很好的参数。