燃料组件少群参数计算程序KYLIN-1的基准验证

利用国际原子能机构(IAEA)压水堆棒状燃料组件基准问题和板型燃料组件基准问题对燃料组件少群参数计算程序KYLIN-1进行了验证分析。结果表明:KYLIN-1程序计算得到的燃料组件无限增殖系数(k∞)和重要核素核密度结果与国际上其他机构的计算结果符合良好;棒状燃料组件相对功率分布计算结果与参考程序符合较好。     

板型元件组件少群参数计算程序PICM研究

针对板型元件组件少群参数计算问题,对组件几何模型建立、燃料板共振计算、板型元件组件中子输运计算以及整个计算流程进行研究,并以此为基础编制板型元件组件计算程序PICM。通过对国际原子能机构(IAEA)板型基准问题的计算来验证PICM程序的计算正确性,结果表明PICM程序能够准确进行板型元件组件少群参数的计算。     

复杂几何燃料组件的参数计算

利用加拿大蒙特利尔大学研制的DRAGON程序对反应堆复杂几何组件进行参数计算，并通过压水堆柱状元件基准问题、MTR型反应堆板状元件基准问题和其他不同几何形状的燃料组件进行校核计算。结果表明：DRAGON程序可用于多种复杂几何燃料组件参数的计算，且具有良好的计算精度。      

六角形组件均匀化参数计算程序TPFAP-HEX的验证及其对WWER反应堆的应用

利用IAEA及文献提供的俄罗斯WWER-1000反应堆燃料组件计算的基准问题,对我国研制的压水堆六角形组件均匀化参数计算软件TPFAP-HEX进行了校核计算。通过和CASMO-HEX以及俄罗斯库尔恰托夫研究院等国外研究机构在组件k_∞、栅元的功率分布以及各种反应性效应等方面的比较,可以初步得出结论:TPFAP-HEX软件的研制是成功的,它基本达到了工程计算的功能和精度要求。     

基于组件计算的燃耗实验基准题建模分析

组件计算在堆芯核设计中占有重要地位。组件程序的燃耗计算精度对核反应堆堆芯的功率分布、换料寿期及反应性控制设计方面具有重要意义。为了评估用于堆芯燃耗计算的多群常数库的准确性,本文运用DRAGON计算程序建立了燃耗实验计算模型,采用SFCOMPO-2.0燃耗实验基准题提供的乏燃料样品燃耗历史参数及最终核素组分信息,对Takahama-3反应堆、H.B. Robinson-2反应堆及Beznau-1反应堆系列样品进行了建模计算,并将计算结果与SFCOMPO-2.0数据库中的基准实验结果进行了对比和分析。结果表明:多数核素的模拟结果与基准值符合良好,误差在10%以内。同时本文对理论计算值与基准实验值存在差异较大的几种核素进行了相应讨论,并对样品计算结果进行了对比分析。     

燃料组件截面参数处理程序FITLINK

ＦＩＴＬＩＮＫ是ＮＤＦＭＰＳ堆芯核设计和燃料管理程序系统的主要程序之一，是一个组件截面参数处理程序。程序主要考虑了堆芯燃料组件的燃耗深度、可溶硼浓度、功率密度、慢化剂密度和控制棒等参数对截面的影响。     

轻水堆燃料组件计算程序包TPFAP

TPFAP是一个同时适用于PWR和BWR的穿透几率法燃料组件燃耗计算程序包。它首先利用碰撞几率方法在库能群结构下完成三区或四区圆环几何的栅元输运计算。载钆燃料棒或硼棒可燃毒物栅元的有效吸收截面由微燃耗程序CMB产生,两维穿透几率法组件计算是在(x,y)几何下进行。基模计算用来考虑中子泄漏修正。根据反应率等效,计算组件等效扩散参数。在每一燃料棒和可燃毒物棒进行燃耗计算,TPFAP给出每一燃耗步的组件和栅元少群截面、功率分布,提供核设计和安全分析所需参数。     

二维六角形轻水堆燃料组件中子通量分布的计算

介绍利用穿透概率法求解二维六解形几何多群中子积分输运方程。子区内中子源及通量采用线性分布,子区表面通量在方向上采用简化６Ｐ１近似。根据提出的模型,编制了ＴＰＨＥＸ－Ｂ程序,并对一些轻水堆六解形组件问题做了计算,计算结果与ＭＣ结果进行了比较,符合良好。本程序可用于六解形轻水堆燃料组件计算。     

快堆燃料组件水力特性计算

文章用理论计算和工程经验相结合的方法给出了我国自行设计的快堆燃料组件(参考设计)的水力特性。并与用国际上发表的多种关系式计算结果进行了比较,吻合较好。该计算结果对燃料组件的设计和热工计算有一定的参考价值。     

燃料组件程序ROBIN-1.7的验证和确认

利用国际公开基准题开展ROBIN-1.7燃料组件计算程序的共振计算、输运计算、燃耗计算等模块的验证工作。分别利用临界基准问题、蒙特卡罗程序、OECD NEA燃耗基准问题及其他输运-燃耗基准问题等对ROBIN-1.7程序进行确认。验证及确认结果表明,ROBIN-1.7程序的共振计算、输运计算、燃耗计算等模块及集成计算结果是正确的;ROBIN-1.7程序对各问题主要物理参数(如反应性、棒功率分布以及同位素浓度)的计算精度达到了国际同类商业程序的水平,满足在压水堆中工程应用的要求。     

堆芯核设计程序CYCAS少群截面模型开发

少群截面模型为堆芯三维扩散计算提供实时的节块均匀少群截面,是堆芯计算程序的关键模型之一。CYCAS程序是上海核工程研究设计院最新开发的堆芯三维核设计程序。本文在详细解析影响节块截面的各种因素的基础上,提出应用于CYCAS程序的少群截面的模型。该模型采用能谱修正方法处理由于能谱变化所引入的二次效应,采用微观燃耗修正方法处理燃耗历史效应。单组件和AP1000核电厂的数值验证计算表明,该模型具有很高的计算精度。     

Development of a Fine and Ultra-Fine Group Cell Calculation Code SLAROM-UF for Fast Reactor Analyses

A cell calculation code SLAROM-UF has been developed for fast reactor analyses to produce effective cross sections with high accuracy in practical computing time, taking full advantage of fine and ultra-fine group calculation schemes.

The fine group calculation covers the whole energy range in a maximum of 900-group structure. The structure is finer above 52.5 keV with a minimum lethargy width of 0.008. The ultra-fine group calculation solves the slowing down equation below 52.5 keV to treat resonance structures directly and precisely including resonance interference effects. Effective cross sections obtained in the two calculations are combined to produce effective cross sections over the entire energy range.

Calculation accuracy and improvements from conventional 70-group cell calculation results were investigated through comparisons with reference values obtained with continuous energy Monte Carlo calculations. It was confirmed that SLAROM-UF reduces the difference in k-infinity from 0.15 to 0.01% for a JOYO MK-I fuel subassembly lattice cell calculation, and from ?0.21 % to less than a statistical uncertainty of the reference calculation of 0.03% for a ZPPR-10A core criticality calculation.     

轻水堆物理组件计算程序

对于堆物理工程设计中常用的碰撞几率程序CPXY和两维S_N计算程序DOT3.5,以及最近研制的穿透几率程序TPXY,本文简述了其理论模型,并着重就它们的计算精度,计算时间和网格的划分,进行了系统的数值研究。所计算分析的组件基准问题和例题,复盖了目前PWR和BWR堆芯组件的几何结构和核不均匀性。研究结果表明,穿透几率程序TPXY是当前工程上实用的计算效率最高的组件计算程序。     

混合堆增殖乏燃料组件中子学特性初步研究

本文主要对聚变-裂变混合堆增殖乏燃料在压水堆组件中使用的可能性进行了初步研究。根据聚变 裂变混合堆增殖乏燃料的特点,给出了的聚变-裂变混合堆增殖乏燃料压水堆组件设计方案,分析组件的燃料温度系数、慢化剂温度系数等参数。结果表明：聚变 裂变混合堆乏燃料组件的特性与全铀组件的特性相似。在相同的易裂变同位素质量百分比情况下,本文给出的组件设计方案的功率不均匀系数更小。研究结果可为未来实现聚变 裂变混合堆和压水堆联合循环系统提供技术支持。     

国产新锆合金小组件压降计算分析

对采用国产新锆合金的压水堆燃料实验小组件（4×3）进行了压降计算,并将计算结果与堆外水力试验结果进行对比,得到了该小组件的水力特性参数。通过对定位格架正面凸出截面积与自由流通截面积之比ε的适当修正,得到了合理的定位格架阻力系数。分析结果表明：在升温（28.0～310.0 ℃）过程中,定位格架阻力系数取值范围为0.660～1.060;在高压、高温（15.3 MPa,309.9 ℃）工况下其取值为0.663;4组定位格架形阻压降占模拟燃料组件压降的38.9%～45.6%。     

压水堆核电厂乏燃料组件源项计算分析

核燃料贮存、运输以及后处理过程中的安全是构成核与辐射安全的重要内容,为保证安全性,提高运输经济性,减小后处理厂对环境的排放,须获得乏燃料组件的包络源项,因此,采用ORIGEN-ARP程序分析组件运行历史、初始富集度、燃耗深度等参数对源项的影响。运行历史在卸料初期对源项略有影响,可采用合适的保守因子予以包络,在冷却一定时间后,其影响可忽略不计;初始富集度、燃耗深度均不同的组件须经对比计算以获得包络源项。计算表明：在目前核电厂乏燃料组件中,²³⁵U初始富集度为4.45%、燃耗深度为55 GW•d/tU的AFA-3G型组件源项是包络的,可作为乏燃料水池、运输容器设计,以及后处理厂排放源项分析的初始源项。     

Fission Product Model for BWR Lattice Calculation Code

A benchmark calculation of full fission product was performed for thermal reactor application using an isotope transmutation code DCHAIN based on 185 nuclides with revised nuclear data library. The fission product model for BWR lattice calculation was studied and tested with the benchmark results, and a model containing 45 explicit nuclides and one pseudo nuclide was selected as a reasonably best model to predict the burn up reactivity with high precision for practically all types of fuel and reactor operating conditions. The evaluated thermal cross section and resonance integral for the pseudo nuclide are σ_2,200 = 2.6b and.RI = 10.6b, combined with the pseudo fission yield values of 1.3898, 1.3233, 1.3675 and 1.2773 for fissions from ²³⁵U, ²³⁸U, ²³⁹Pu and ²⁴¹Pu, respectively. The present results are believed as equally applicable to PWR lattice calculation.