高通量工程试验堆的前景展望

本文展望了高通量工程试验堆(HFETR)的发展前景。HFETR 开发利用的重点是核电站和动力堆燃料元件及材料的辐照试验,高技术核能领域课题基础研究。在同位素研制生产和源机配套应用、辐射加工方面,开拓反应堆综合利用的深度和广度。HFETR 应纳入国家科学发展规划,完善设施,作为国家实验室向国内外开放。     

高通量工程试验堆栅元型随堆辐照装置的研制、试验与应用

高通量工程试验堆(HFETR)内的栅元型辐照装置具有较大的灵活性和适用性。几年来,我们使用这类装置开展了一系列材料考验及同位素生产工作。本文介绍了这类装置的设计思想、应用范围、结构特点和试验结果。可供进一步开展栅元型装置研制工作参考。     

高通量工程试验反应堆铍孔道在辐照上的综合利用

本文总结了利用 HFETR 铍孔道进行的一系列辐照试验工作,阐述了试验条件与对象、设计原则、各类装置、试验结果。可供进一步开展铍孔道、铝孔道及元件中心孔道综合利用工作的参考。     

高通量工程试验堆(HFETR)材料辐照中子注量率计算方法验证

材料辐照考验是高通量工程试验堆(HFETR)的主要任务之一,辐照孔道内样品中子注量率的准确计算是进行材料辐照试验的前提。介绍了HFETR材料辐照中子注量率计算的方法,并利用P15孔道材料辐照的计算值与实测值进行对比,对比结果显示,计算值与实测值偏差为7.14%,满足材料辐照考验的预示计算要求。     

高通量工程试验堆（HFETR）安全运行十周年

HFETR 自1980年12月16日达到满功率起,至今已安全运行十周年。十年来,本堆累计运行22炉,完成辐照试验任务47项,研制并生产了十多种高比活度同位素,获得了大量科技成果;同时,在反应堆运行与维修、堆物理、热工、辐照试验、辐照效应研究、辐射防护、环境监测与评价、放射化学、辅射加工等领域积累了较丰富的经验。运行十年的历史证实,HFETR 设计是成功的,不仅在辐照试验方面具有很大的潜在能力和灵活性,而且反应堆系统和重要安全设备运行安全可靠。目前,HFETR 正处在壮年时期,应加强开发利用,使其为四化,特别是为发展核电做出贡献。     

HFETR元件中孔的辐照利用

高通量工程试验堆(HFETR)内的燃料元件中孔有较高的利用价值。在这些孔道内进行同位素生产和材料辐照考验有很大潜力。本文讨论了元件中孔的利用。并介绍了辐照靶件的设计原则、设计程序,结构特点及型式。     

双面冷却辐照装置的试验研究

本文介绍了双面冷却新型辐照装置的研究试验。该装置是为克服高通量工程试验堆(HFETR)γ发热量大给材料辐照带来的困难而进行的探索。通过堆内和堆外试验,结果证明性能良好,并已成功地应用在核电站压力壳钢的辐照试验中。     

高通量工程试验反应堆的功率刻度和热点监督

本文首先介绍了高通量工程试验反应堆(HFETR)确定运行功率的原则;其次,对物理、热工两种功率刻度方法的结果作了分析比较,在作了适当修正后,这两种方法测得的堆功率能较好符合;最后介绍了该堆运行中热点的快速监测方法.     

裂变同位素靶管在300#反应堆的辐照实验

将裂变同位素靶管放入300#反应堆特殊燃料元件盒中辐照.叙述了辐照定位装置的加工以及靶管取放、定位、热电偶导出线固定等详情,测量了轴向中子注量率分布、水隙内和靶管内外壁的中子注量率,刻度了靶管的反应性,分五个功率台阶测量了靶管壁面温度和堆池温度.测量得到的热中子注量率沉降因子与根据生产厂家报告推出的自屏因子基本符合.将计算的和测量的靶管外壁温度进行比较,可认为铀靶生产厂家给出的靶管各热物性参数是准确的.     

高通量工程试验堆换料方式研究

本文通过对 HFETR 小装载时加深元件燃耗的研究,提出了局部加料和倒料的方法。通过比较计算可选择出较佳的加料、倒料方案。第一、二炉运行实践表明,这种方法对进行元件燃耗特性的研究和提高燃料利用的经济性都是有益的。     

高通量工程试验堆元件的加深燃耗试验

高通量工程试验堆的多层薄壁套管型燃料元件在第一炉运行中达到其设计最大热负荷和最大快、热中子通量之后,第二炉进行了加深燃耗的试验。本文着重介绍加深燃耗试验的堆芯装载方案、提高燃耗指标的依据、安全检测结果、试验与理论计算比较以及试验的技术经济意义等问题。     

高通量工程试验反应堆第一炉活性区零功率物理实验

1977年完成了高通量工程试验反应堆(HFETR)第一炉活性区装载的零功率物理实验。本文介绍活性区装载的调整,活性区中子通量、γ照射量率和反应性等参数的测量结果。实验数据已供第一炉启动和运行使用,并用于校核了堆物理、屏蔽的计算方法和参数。     

高通量工程试验堆中子能谱计算

采用ANISN程序,DOT 3.5程序和组合几何全能区蒙特卡罗程序计算了HFETR中子能谱。计算中堆芯简化为由燃料元件、铍组件、铝组件和水层的同心环所组成。堆芯中心K11位置放置不同部件。对各种方案计算分析后,得到了HFETR最佳圆柱形热阱半径、超热中子谱表达式等有实用价值的结果。计算结果与已有的能谱和能谱参数实验值进行了比较,在误差范围内是相符的。     

用高通量工程试验堆生产高比度放射性同位素

用高通量堆生产放射性同位素是提高同位素产量和质量的重要途径。本文阐述了用高通量工程试验堆生产放射性同位素在辐照工艺上应当注意的问题及医用强~(60)Co 源、腔内后装治疗机用~(60)Co源丸和~(113)Sn/~(113m)In 同位素发生器(“母牛”)的生产工艺流程。并对降低辐照成本提出了一些建议。     

HFETR 辐照空间应用的初步分析

高通量工程试验反应堆已经运行了14炉。本文通过 HFETR 运行期间的辐照试验研究,介绍了铍孔道、铝孔道、元件中孔、栅元位置、充水孔道和干孔道等空间在辐照上的应用。还介绍了高γ热对材料试验的影响及对策。     

国产反应堆压力容器材料辐照效应研究

反应堆压力容器(RPV)材料经受中子辐照后,发生脆化效应导致韧性降低是影响反应堆安全运行的重大因素。为准确评估国产RPV的安全性,采用国产RPV材料在试验堆内加速模拟辐照的试验方法,研究国产RPV材料的辐照脆化性能。结果表明,国产RPV材料在寿期运行工况下,存在一定程度的辐照强化效应和辐照脆化效应。     

高通量工程试验堆堆芯反应性消耗率的估算及应用

本文通过合理有效的近似，根据单群中子模型，建立了高通量工程试验堆（ＨＦＥＴＲ）堆芯反应性消耗率估算模型，探讨了影响反应性消耗率的因素，把估算模型和数值计算及堆的实际运行结果做了比较，得出了具有一般性的结论，并用堆物理理论解释了这一结论．本文还探讨了结论在研究堆和核电站堆芯装载设计中的应用．     

HFETR辐照生产放射性63Ni材料能力研究

为实现放射性同位素63Ni的自主化生产,利用反应堆物理计算程序建立符合高通量工程试验堆（HFETR）实际运行的平衡堆芯物理模型,模拟在HFETR内4个典型位置处辐照天然镍靶和高纯62Ni靶生产放射性同位素63Ni的过程。结果表明,高纯62Ni为最合适的靶材,元件层铍中孔（K14）是最佳辐照位置;高纯62Ni靶生产高比活度的63Ni材料（≥5.55×1011 Bq/g）所需最短辐照时间为60炉段;辐照产生的放射性同位素63Ni中杂质核素含量低;辐照过程中K14位置的靶件芯体释热率最大,达到9.73 W/g。最后,本文提出了分段装载分段出堆的连续批量化生产方案设想,可为后续工程化生产线设计提供技术支撑。      

铍在高通量工程试验堆上的应用

本文介绍应用在高通量工程试验堆(HFETR)上的铍件机械及其物理没计特点,对含铍活性区的一些物理特性,例如铍反射层的“毒物”积累等给出了计算结果。     

燃料试样堆内辐照温度设计与实验研究

为使燃料尽可能在最恶劣设计工况下进行辐照实验,开展基于高通量工程试验堆（HFETR）的燃料试样堆内辐照温度设计与实验研究。按照铀装量设计燃料试样在辐照装置内的位置,能够改善轴向燃料试样热流密度的不均匀性。HFETR主冷却剂低温状态下,在燃料试样外包覆液态铅铋合金和不锈钢能够实现燃料芯体及燃料包壳的高辐照温度指标。设计和实验结果表明,稳态和短期瞬态运行工况下,不锈钢盒表面辐照温度始终低于HFETR燃料元件包壳表面最高温度限值,满足反应堆运行和燃料辐照实验安全要求。为提高稳态运行工况下燃料试样的辐照温度,堆芯设计时应避免或降低由于反应性扰动造成的辐照装置内燃料试样短期瞬态功率影响,减小辐照孔道内燃料试样的热点因子。