燃耗
- 基于本征正交分解降阶的燃耗计算方法研究
1-3]。反应堆燃耗计算是实现数值反应堆精细模拟的关键环节。燃耗计算通过求解燃耗方程获得燃料同位素及裂变产物成分随时间的演变过程,不但会通过改变燃耗区的核素种类及密度影响中子输运过程,也为热工水力计算提供总功率及各燃耗区的实际功率。在高保真燃耗计算中,根据目标问题的实际规模,燃耗区数量可达数十万甚至上百万,需要逐个计算和存储各燃耗区的相关参数,包括中子通量密度、反应截面、功率等物理量,导致计算时间和存储开销显著增加[4-5]。即使借助高性能计算机的并行能力
原子能科学技术 2023年10期2023-10-27
- 压水堆辐照后燃料中子源强计算方法研究
的空间分布效应和燃耗历史效应。因此，准确计算辐照后燃料中子源强是次临界棒价值测量技术的基础，具有重要的应用价值。辐照后燃料中子源由辐照后燃料中的锕系核素或其他被活化核素通过自发核反应产生，主要包括自发裂变中子源和(α,n)中子源[3]。目前，工业界广泛采用点燃耗程序ORIGEN[4]完成辐照后燃料组件中子源强的计算[5-6]，这种方案简单便捷，但存在以下缺点：通常基于平均燃耗历史，由点燃耗模型开展计算，不能精确考虑对辐照后燃料中子源强有重要影响的反应堆空间
原子能科学技术 2023年2期2023-02-21
- 基于三维变分和神经网络算法的压水堆堆芯燃耗分布数据同化方法研究
)压水堆中堆芯的燃耗分布对于反应堆的燃料管理[1]、组件性能评价、乏燃料处理等具有重要意义。而在反应堆运行期间，无法通过实验方法直接测量得到燃耗分布，数值模拟一直是确定堆芯燃耗分布最重要的方法。数值模拟方法需根据堆芯设计方案建立对应的物理模型，但由于堆内构件制造偏差、堆芯流量分配不均等因素，数值模拟与真实堆芯之间不可避免地存在一定偏差，直观上表现为功率分布的计算值与实测值之间存在一定差异。而堆芯燃耗分布是功率分布对时间的积分，功率分布的计算误差是导致堆芯燃
原子能科学技术 2022年11期2022-11-21
- 燃耗信任制下燃耗计算对临界计算的偏差及不确定度的研究
况[1]下，使用燃耗信任制(BUC)技术能实现乏燃料(SNF)密集贮存，有助于缓解核电厂运行压力。相比传统的新燃料假设，BUC技术所涉及的核素种类繁多，且燃耗数值计算复杂。实际燃耗过程与燃料组件即便采用扩散-燃耗的耦合计算流程，完整跟踪燃料组件在循环中的位置，也难以完全考虑组件在反应堆的实际过程，同时，由于燃耗链分解引入的近似、核反应本身具有的随机性与数值计算方法存在的固有误差，使得燃耗计算难以得到精确的核燃料成分。因此，在实际的燃耗信任制的计算中，为评估
原子能科学技术 2022年9期2022-10-10
- 压水堆多堆联合堆芯装载设计技术应用研究
术对来自其他机组燃耗过燃料组件的相容性要求。计算了燃耗过燃料组件的余热与冷却时间的关系，列出了可用于燃耗过燃料组件运输的大负荷乏燃料运输容器。分析了首循环堆芯和换料堆芯面对燃料组件损坏后堆芯装载设计的应对能力，以及在采用多堆联合堆芯装载设计技术后的应对能力改善情况。开展了多堆联合首循环堆芯装载模拟设计并分析了其经济性。研究结果表明，首循环出现燃料组件损坏的风险比后续换料堆芯大，而由全新燃料组件组成的首循环应对燃料组件损坏的能力最低；通过多堆联合堆芯装载设计
核科学与工程 2022年2期2022-07-13
- 反应堆径向功率分布随燃耗变化趋势研究
堆径向功率分布随燃耗变化的趋势进行了探究。通过对反应堆寿期初、寿期中、寿期末的功率分布试验结果进行分析，得出了反应堆径向中心燃料组件、中间区域燃料组件、外围燃料组件相对功率随燃耗的变化趋势，为分析堆芯功率状态提供了参考。关键词：燃料组件 功率分布 燃耗 研究中图分类号：O42 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2022）07（b）-0000-00Study on the Variation Trend of Reactor Radi
科技资讯 2022年14期2022-07-01
- 燃耗数据库基准检验方法研究
乏燃料的后处理需燃耗信用制技术作为支撑。燃耗分析作为燃耗信用制的重要部分，旨在获得乏燃料的核素成分与积存量。发展高精度的燃耗分析对提高乏燃料运输、贮存及后处理的经济性和安全性至关重要[3-4]。燃耗数据作为燃耗分析的重要输入参数，其准确度非常重要，发展高精度燃耗分析需高准确度的燃耗数据库，所以通过燃耗数据库基准检验来验证数据准确性是进行高精度燃耗分析必不可少的环节。所谓基准检验是利用已有基准实验，采用可靠的建模和计算方法，计算基准实验的积分量并与基准值进行
原子能科学技术 2022年5期2022-06-02
- 强非均匀Pin-by-pin历史效应处理技术研究
堆芯计算基于宏观燃耗方法的参数化过程[5-6]。基于主干-分支结构的组件计算，首先根据堆芯设计工况选择各状态参数的典型值，并在典型值组合下进行燃耗计算，称为主干计算，获得各燃耗点的核数密度及均匀化少群宏观截面等；再按照少群常数随燃耗深度的变化选择典型燃耗深度，在各典型燃耗点下瞬时改变温度、硼浓度等其他状态参数，进行分支计算，获得对应状态下的少群宏观截面。而基于宏观燃耗的堆芯计算，则根据各燃耗步的堆芯平均燃耗与中子场分布获得各节块的宏观燃耗分布，代入少群常数
原子能科学技术 2022年1期2022-01-27
- 新型锆合金包壳材料商业反应堆辐照考验方案设计
为止，辐照考验的燃耗水平依然偏低，如中国广核集团CZ燃料棒近期已完成4个循环辐照，但燃料棒燃耗仍低于57 GW·d/tU；中国核工业集团有限公司N36包壳特征化组件燃耗接近52 GW·d/tU[6]。当前国内压水堆核电机组燃料管理多采用18个月换料方式，按国家核安全局批准的52 GW·d/tU燃料组件燃耗限值考虑，燃料棒燃耗可能高达57 GW·d/tU。显然，仅从燃耗水平看，现有考验难以充分支撑自主锆合金包壳的商业化应用，因此，有必要进一步开展更高燃耗的辐
原子能科学技术 2021年12期2021-12-15
- 燃耗信用在燃料贮存临界分析中的应用
临界分析中多采用燃耗信用技术和可溶硼信用技术[1]。燃耗信用制技术，即在乏燃料贮存、运输和后处理过程中，考虑因燃料的燃耗带来的反应性降低的分析方法。由于考虑辐照后燃料反应性的降低，它能够在保障安全的前提下，增加现有乏燃料贮存池或运输罐的贮存量；或减小乏燃料贮存池、或贮存、运输罐的几何设计尺寸，从而提高乏燃料运输、贮存或处理的经济性。所谓可溶硼信用技术，是指考虑贮存水池中的可溶性中子吸收剂，如硼酸等，同时假设不存在能够引起池水稀释的补给水来源时，在临界安全分
新型工业化 2021年8期2021-10-23
- 营钢600m2烧结机厚料层生产技术分析
析，对烧结料层对燃耗、烧结矿质量、产量关系作出分析。关键词：厚料层;烧结转鼓;燃耗前言：厚料层烧结是指烧结生产时保持较高的料层厚度进行烧结的铁矿石生产工艺。厚料层生产工艺能够有效改善烧结矿的质量：提高烧结矿强度、减少返矿量、降低烧结矿亚铁含量、改善烧结矿还原性能。抽入料层的空气，经过烧结矿带，预热到较高的温度后，参加烧结带的燃烧，燃烧后的废气携带更高的热量，又将下部的烧结料预热，因而料层越往下，热量积蓄越多，达到很高的温度，烧结料层这种积蓄热量的过程称为烧
家园·建筑与设计 2021年4期2021-09-10
- 基于遗传算法的可燃毒物设计优化方法研究
，甚至还是随堆芯燃耗深度不断变化的动态问题，因此核反应堆燃料优化设计具有很大的挑战性。目前，常规的反应堆燃料设计过程通常是设计者根据经验给出一个初步方案，再针对此方案进行堆芯物理计算分析以验证其设计的性能，如不满足设计目标，则调整设计参数给出新方案并再次进行计算，如此反复[4-5]。该方法能否得到优化方案，很大程度上取决于设计者的经验，对于设计经验缺乏人员往往耗时巨大且很难得到满意解，即使是经验丰富的设计者，进行优化迭代设计也非常耗时耗力。核反应堆燃料优化
原子能科学技术 2021年8期2021-08-02
- SARAX-LAVENDER快堆燃耗计算模块的验证与确认
合性强，导致快堆燃耗计算与热堆不同。20世纪80年代，美国阿贡国家实验室开发的适用于快堆燃料循环分析程序REBUS-3[3]，可按计算精度需求选用不同的输运求解器，模拟快堆燃料循环。2002年，法国原子能委员会开发的ERANOS 2.0程序系统[4]，针对快堆燃耗计算制作了多套计算数据库，并在简化燃耗链中将裂变产物当伪核素进行处理。2008年，日本核循环发展研究所(Japan Nuclear Cycle Development Institute，JNC)
现代应用物理 2021年2期2021-07-13
- 空间离散对弥散颗粒燃料燃耗计算的影响
压水堆传统燃料的燃耗区离散策略对燃耗计算(包括无限增殖因数kinf、核素存量等物理量的计算)的精度有很大的影响[2-3]，弥散颗粒在FCM燃料中的应用带来了第二重非均匀性，使得燃耗计算的燃耗区域变得更为复杂。处理双重非均匀燃耗问题最精确的方法是采用蒙特卡罗燃耗程序对颗粒采用显式的燃耗模型，如RMC程序，但是该方法会占用极大的计算资源，且目前国际上还没有对颗粒燃耗分区的研究。基于传统确定论组件程序的均匀化方法如RPT[4]、IRPT[5]、FRPT[6]等对
原子能科学技术 2021年5期2021-05-24
- 基于确定论方法的液态燃料熔盐堆燃料管理程序开发及验证
输运计算程序和点燃耗程序耦合实现。根据中子输运计算程序的不同分为确定论燃耗程序和蒙特卡罗燃耗程序。由于液态燃料熔盐堆的特殊性，一般固态堆燃料管理程序无法满足熔盐堆燃料循环计算需求，目前国内外针对熔盐堆燃耗计算开发的蒙特卡罗燃耗程序主要有：耦合蒙特卡罗程序（Monte Carlo N Particle Transport Code，MCNP）和材料演化代码REM 开发的燃耗程序（Laboratoire de Physique Subatomique et d
核技术 2021年4期2021-04-20
- 耐事故燃料控制棒备选材料的燃耗分析
如对控制棒价值随燃耗的变化研究较少。备选的ATF控制棒材料应与传统的压水堆控制棒材料具有相当的控制棒价值，且控制棒价值不能随燃耗加深出现较大的衰减，这样才能满足反应堆设计及反应性控制要求。本文选择稀土元素的倍半氧化物(Eu2O3，Gd2O3，Sm2O3，Dy2O3，Er2O3)、Hf及HfO2等材料，研究了其控制棒价值随燃耗的变化，为控制棒材料选型提供数据支持。1 ATF控制棒材料的选取条件为保证事故工况下的堆芯安全性，考虑到ATF控制棒所处的环境，ATF
现代应用物理 2021年1期2021-04-16
- 基于最佳一致逼近多项式的燃耗计算方法研究
3002)反应堆燃耗计算是反应堆设计与分析的重要环节[1]。在实际计算中，其核心是求解燃耗方程，并通常假设反应率在单个时间步长内恒定，因此燃耗方程可被视为一阶线性方程组。其矩阵方程和指数解的形式如下：(1)(2)式中：N(t)∈Rn为t时刻的核素密度向量；A∈Rn×n为燃耗系数矩阵，由系统中所有核素的反应率和衰变率组成。由于堆内核素繁多，且不同核素的衰变常量数量级跨度极大，使得燃耗方程组具有大型、稀疏、刚性的特性，常规解法无法精确计算此问题。为精确计算矩阵
原子能科学技术 2021年3期2021-03-06
- 氟盐冷却球床高温堆燃料管理程序的开发与分析
，因此更易实现深燃耗，从而提高燃料利用率与反应堆的经济性。钍基熔盐堆(TMSR)核能系统[5]中设计的堆型之一为氟盐冷却球床高温堆(PB-FHR)[6-7]。目前研究PB-FHR连续换料的典型程序包括COBBLE[8]，其通过SRAC程序[9]完成燃料球双重非均匀性的求解，使用中子扩散程序CITATION与燃耗程序ORIGEN2[10]实现平衡态搜索的中子通量求解与燃耗核素求解。耦合程序PBRE[11]基于蒙特卡罗程序MCNP[12]与点燃耗分析程序ORI
原子能科学技术 2021年2期2021-02-03
- 可燃毒物提高小型压水堆堆芯寿期研究
[4]，延长堆芯燃耗寿期，但稠密栅格堆芯的空泡系数会出现正值[5]，不利于反应堆的安全性。采用高富集度的燃料通过提高堆芯初始剩余反应性，从而达到长寿期堆芯的设计，其难点在于反应性的控制和铀富集技术。目前国内针对长寿期压水堆堆芯寿期进行了相关研究[6]，但对于小型棒状压水堆的栅格尺寸选取和可燃毒物在组件-堆芯中的燃耗特性及相关中子学机理分析，目前研究还较少。本文针对延长小型长寿期压水堆堆芯寿期问题，选择具有较长堆内运行经验的UO2燃料，利用DRAGON和DO
原子能科学技术 2021年2期2021-02-03
- 针对裂变产额和半衰期的燃耗计算灵敏度和不确定度分析方法
确定度。核反应堆燃耗计算得到的原子核密度、有效增殖因数等响应参数，在核反应堆设计、安全分析及乏燃料处置中十分重要。分析核数据的不确定度在燃耗计算中的传递，量化燃耗计算宏观响应的不确定度，对提高核反应堆的安全性、经济性及高放射性废物的妥善处置有着积极意义。另外，目前评价核数据库中的裂变产额数据缺乏足够的独立产额测量数据和协方差数据[4]，通过灵敏度分析确定对目标参数计算精度影响较大的裂变产额数据，对核数据的改进有指导意义[5]。目前国内外基于抽样方法及微扰方
原子能科学技术 2020年12期2020-12-15
- 基于高阶CRAM的燃耗程序开发与验证
430074)燃耗计算是反应堆设计及燃料管理的重要环节，也是反应堆燃耗信任制技术应用及乏燃料后处理的基础[1]。燃耗计算的核心是求解燃耗方程，由于堆芯燃料在中子辐照过程中产生大量的裂变产物，且不同核素间的半衰期差别极大，导致燃耗方程组具有大型、稀疏、刚性强的特点。目前求解的方法主要包括线性链解析方法、常微分方程组差分方法和矩阵指数法。线性链解析方法将堆内复杂的核素转换关系拆分成一系列线性反应链后进行求解，具有较高的计算精度，但为了平衡计算精度和效率，往往
原子能科学技术 2020年11期2020-11-25
- 秦山重水堆卸料燃耗下降影响因素研究
个循环。通道卸料燃耗指的是通道下游8个棒束的平均燃耗，它是换料设计的一个重要参数。图1 标准8棒束换料方式Fig.1 Standard-8 refueling method卸料燃耗反映了电厂的燃料经济性。近年来，随着机组老化和其他参数的影响，两个机组物理程序计算的实际卸料燃耗不断降低(见图2)，从2007年的175 MWh/kgU下降到2018年的166 MWh/kgU左右，卸料燃耗的降低也会增加换料操作的压力。本文通过理论分析卸料燃耗影响因素和电站实际数
核科学与工程 2020年3期2020-09-07
- 乏燃料棒中关键核素径向分布特点及对废包壳测量准确度影响
, NDA)结合燃耗、堆功率、冷却时间等参数测量分析废包壳中的U、Pu及α核素含量(浓度)。废包壳中关键核素测量分析非常复杂，影响测量结果不确定性的源项众多，仅空间分布就非常复杂。理想状况下，废包壳由大量空心的长3～5 cm的包壳管随机填充而成，这种不均匀分布会给测量分析结果引入相应的不确定度[3]。乏燃料剪切和溶解过程的随机性也会引入不确定度。然而，更重要的系统误差源项则是来源于乏燃料芯块中燃耗的径向非均匀分布。作为测量分析的重要输入参数，燃耗是堆内23
原子能科学技术 2020年5期2020-05-30
- 降低烧结工序固体燃耗的研究与实践
019年烧结固体燃耗居高不下，一季度烧结固体燃耗平均值:66.39kg/t，远高于全国平均水平（全国平均水平58kg/t），为了改善烧结指标，降低烧结固体燃耗，降低烧结成本，特开展烧结降固体燃耗研究。表1为2019年一季度各月燃耗对比情况。表1 2019年固体燃耗1 过程研究1.1 优化配矿结构1.1.1 在烧结物料中使用重力除尘灰，利用重力除尘灰中的碳成分图1 重力灰使用1.1.2 增加使用国内精粉的比例，可以有效降低烧结的固体燃耗比例图2 国内精分使用
世界有色金属 2020年2期2020-04-20
- 燃耗截面基本库对输运燃耗耦合计算的影响分析
卡罗输运程序与点燃耗计算程序ORIGEN2［1］的输运燃耗耦合计算应用广泛［2-5］。中子输运计算生成燃耗截面，供燃耗计算调用，但输运计算能计算的燃耗截面有限，较新的ENDF/B-VII.0中子库仅包含393个核素，ENDF/B-VII.1中子库增加至423个核素。而燃耗计算相关的核素约1 700种核素，因此，必然有大部分核素的截面是沿用ORIGEN2自带的燃耗基本库进行燃耗计算。因此，分析不同基本燃耗库对输运燃耗计算的结果影响具有重要意义。1 ORIGE
核技术 2020年4期2020-04-18
- 对空间碎片近距随遇悬停的控制方法及悬停燃耗分析
所需速度增量计算燃耗量[6-9]，对于燃耗的数学模型、不同燃耗速率分布区域的分析尚不够精准和直观。如朱亚文、闫野[5,9]等研究了圆轨道或椭圆轨道条件下，对空间碎片任意位置悬停的非开普勒轨道开环控制方案及控制加速度，并给出了千米级距离上的悬停燃耗分析。然而，在超近距离(15 m以内[10])高分辨率检视或精细操控任务中，为建立严格相对静止条件，要求任务星定点精度高(误差不大于0.1 m)，定点的时间长，燃耗预测精度高。此外，考虑到任务星可能会从多种方位观测
中国空间科学技术 2020年1期2020-04-10
- 中国实验快堆某辐照实验组件燃耗分布测量
能，验证快堆堆芯燃耗计算程序，对CEFR某一燃料实验组件进行相对燃耗分布测量，并与理论计算结果进行对比，为后续在CEFR中开展各种类型的辐照实验，确定乏燃料组件燃耗奠定基础。1 测量介绍1.1 相对燃耗测量原理燃耗测量对于验证堆芯燃料管理和设计，确定燃料组件的燃料损伤或燃料特性等方面均有十分重要的意义[2-4]。对反应堆的乏燃料组件或燃料实验组件的燃耗测量已逐步发展了多种方法，一般分为无损方法和破坏性方法[5-8]。无损方法就是通过γ扫描等非破坏性的方法对
原子能科学技术 2019年6期2019-06-14
- 导向管快中子注量计算方法研究*
中子注量，可提供燃耗深度分布。为了得到寿期末导向管栅元快中子注量分布，本文通过蒙卡程序计算分析寿期末燃料栅元燃耗深度与寿期末燃料栅元快中子注量之间的关系，以及寿期末导向管栅元快中子注量与周围燃料栅元快中子注量之间的关系。根据这两个关系，通过寿期末燃料栅元燃耗深度分布即可得到导向管栅元快中子注量分布。1 分析条件1.1 计算程序SCIENCE V2软件包[1]是由法玛通开发的可用于压水堆的燃料管理程序，本文主要使用该程序包中的APOLLO2-F和SMART程
中国核电 2019年2期2019-05-24
- 燃料元件破坏性燃耗测量过程的质量控制
610005)燃耗是核燃料元件在反应堆内发生链式裂变反应后易裂变核素消耗程度的指标，是燃料辐照程度和能量释放大小的指示性参数。燃耗是核燃料元件最重要的性能指标之一，其准确测量对新型燃料元件研制和换料周期确定等具有重要意义。燃耗测量的方法可分为非破坏法和破坏法[1]。非破坏法一般是对辐照后选定裂变核素发出的特征射线进行测量[2]，方法简单快速，燃料元件在扫描装置上通过即可，但非破坏法大多只能测量燃料元件相对燃耗高低。破坏法可得到绝对燃耗，测量结果准确、可靠
原子能科学技术 2019年4期2019-04-22
- 机组运行期间稀释量浅析
影响非常大，随着燃耗的增加稀释的量也不断的增加，在寿期末硼浓度非常低，稀释的量对硼浓度影响较小，稀释量会增加到每次500L，甚至更多。为了加深对于这一操作的理解，针对反应堆不同燃耗时所需要的稀释量进行了简单的计算，并与机组实际稀释量进行了比较。根据反应堆运行物理手册，维持反应堆正常运行是靠下述手段来实现的：a）调节堆内可溶硼浓度或调节控制棒束位置来改变反应堆功率变化；b）主调节棒组D用来调整较小的反应性变化和轴向功率分布形状；c）调节堆内可溶硼浓度补偿由于
科技视界 2018年2期2018-07-16
- 轧线燃耗动态分析模型的研究与应用
%～65%，轧材燃耗的高低直接影响市场竞争力，在钢铁市场激烈竞争的大环境下，如何分析出降低燃耗的主要因素和调控方向，深挖内潜降低钢材的生产运行成本迫在眉睫。1 轧钢加热炉燃耗高且原因分析滞后2015年1～12月，莱钢大H型钢、中宽带、宽厚板、620热带、特钢老区轧线等轧钢加热炉煤气消耗变化较大，且影响成本较多，其中大H型钢、中宽带两条轧线2015年影响成本高达3400多万元。2015年大H型钢、中宽带生产线能源成本比例见图1。图1 大H型钢、中宽带生产线能
冶金动力 2018年7期2018-07-05
- 机组运行期间稀释量浅析
反应性补偿燃料的燃耗以及毒物的毒性。由于稀释量比较频繁，对于稀释量的确定是对反应堆反应性的反复核对确认过程。是核安全文化的良好践行。本文主要阐述了机组运行期间反应堆稀释量的确定过程及稀释的合理方法。【关键词】稀释；反应性；平均温度；硼浓度；燃耗中图分类号： TM315 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）02-0149-002【Abstract】The fuel consumption of reactive compensatin
科技视界 2018年4期2018-03-28
- 改善烧结矿质量降低高炉炼铁燃耗的措施研究
去降低在炼铁中的燃耗，从而实现了降低生产中的成本。相反，如果质量不好的烧结矿，不仅不能对造渣和还原过程不能改善，而且也会在炼铁中产生很高的燃耗。因此，急需通过实验进行研究矿性能，确定出配矿的合理方案，对工艺参数进行合理的记录。从而，找到改善烧结矿的质量并且达到降低用高炉进行的炼铁燃耗的措施。关键词： 烧结矿；高炉炼铁；质量；燃耗提高入爐的原料品质是高炉炼铁降低燃耗的重要的条件之一，而烧结矿的质量取决于多方面的因素，高质量的烧结矿要有着较高的正常温度的强度，
科学与财富 2018年34期2018-01-15
- 基于WIMS-D库燃耗数据的更新与基准验证
于WIMS-D库燃耗数据的更新与基准验证肖 向1吴 军1龚 游1杨仝瑞2董正云3陈义学1,21（华北电力大学 核科学与工程学院 北京 102206）2（国家核电技术有限公司 北京软件技术中心 北京 100029）3（中国科学院核能安全技术研究所 合肥 230000）随着AP1000等新一代压水堆的发展，燃耗深度在不断提高，平均卸料燃耗深度提高到60 GW d·t−1。然而，传统使用的WIMS69群和XMAS172群WIMS-D格式多群常数库，其能群结构存在
核技术 2017年11期2017-11-21
- 关于压水堆产武器级钚的模拟计算∗
型,并进行中子和燃耗计算,得到两种燃料棒产武器级钚的条件、燃料棒轴向的燃耗分布、组件内燃料棒燃耗的变化区间和全堆芯燃料棒径向燃耗分布.基于上述模型和计算数据给出压水堆堆芯内含有武器级钚的准确位置和UO2燃料棒中武器级钚的产量.这种低燃耗的乏燃料给国际核不扩散带来了巨大风险,国际社会应该加强对此类乏燃料的监管.核不扩散,武器级钚,燃耗,压水堆1 引言防止核扩散是与国际安全与和平利用核能相关的重要议题.民用核材料的监测和追踪是核材料管理的重要内容,国际原子能机
物理学报 2017年8期2017-08-12
- 先进聚合物可燃毒物燃耗特性分析
进聚合物可燃毒物燃耗特性分析谢明亮，陈玉清，于 雷(海军工程大学，核能科学与工程系，湖北武汉430033)针对当前新提出的先进聚合物材料(PACS),分析聚合物可燃毒物的材料特性与慢化特性，基于秦山核电厂与Crystal River Three两类堆型燃料组件，对比分析采用不同类型可燃毒物材料时组件的燃耗特性。结果表明：聚合物材料的慢化特性随含氢量呈线性变化关系，调节聚合物分子组成可以改变毒物的燃耗特性。相对传统的可燃毒物材料，先进聚合物可燃毒物体现了良好
核科学与工程 2017年2期2017-05-16
- 基于输运燃耗耦合程序MCORGS对混合能源燃耗的计算研究
文章旨在实现输运燃耗耦合程序MCORGS对混合能源人燃耗的计算，进而结合聚变-裂变混合能源堆的天然轴作为燃料，生产电力，在结合输送燃耗耦合程序MCORGS的时候，分析混合能源堆的燃耗，进而确定能源放大倍数和有效增值因数这些物理量伴随着时间的变化。关于能谱以及核素的分析，核燃料增殖以及混合能源堆有着不同的特点，本文的研究结果不仅仅有助于混合堆中子运输和燃料分析程序校验的相关标准，同时有助于混合堆概念的研究。关键词：输送燃耗耦合程序MCORGS；混合能源燃耗；
科学与财富 2016年34期2017-03-23
- 先进非能动压水堆核电站燃料组件轴向燃耗分布研究
电站燃料组件轴向燃耗分布研究杨海峰,霍小东,于 淼(中国核电工程有限公司,北京100840)燃料组件的轴向燃耗分布以及末端效应是燃耗信任制技术应用中的难点。基于先进非能动压水堆核电站的运行模式及组件设计特点,结合可能的燃料管理策略,统计轴向两端使用低富集度抑制区的乏燃料组件,生成轴向燃耗包络线。以AP1000堆型的乏燃料贮存单元为例,通过分析统计,证明生成的轴向燃耗包络线用于临界安全分析是保守的。在此基础上,详细研究燃料组件顶部的低富集度抑制区对末端效应的
核科学与工程 2016年2期2016-12-25
- 先进柱状高温堆Th/U-MOX型组件钍含量影响分析
殖系数、转换比和燃耗的影响，并比较了熔盐冷却与氦气冷却时燃料组件核特性的差别。利用修正的四因子公式可以定量地描述钍含量对初始无限增殖系数的影响。结果表明随着钍含量的增加，组件的初始无限增殖系数先降低后升高，转换比则先增大后减小。当燃耗低于60 GWd/tHM时，初始无限增殖系数对燃耗的影响强于转换比的，因此组件的卸料燃耗随钍含量的增加也先降低后升高。当钍含量高于60%时，钍基燃料的卸料燃耗才能大于全铀燃料的。钍含量；Th/U-MOX型组件；修正四因子公式；
哈尔滨工程大学学报 2016年10期2016-11-19
- 西安脉冲反应堆调节棒微分价值理论计算及实验研究
P程序计算了不同燃耗下脉冲堆调节棒的微分价值, 并采用周期法实验测量了调节棒的微分价值，对比了在不同燃耗下脉冲堆调节棒的微分价值实验值和理论计算值。结果表明：随着脉冲堆燃耗的加深，调节棒在高度200 mm以下微分价值变化不明显，在高度200～390 mm时，燃耗越深，微分价值越大，理论值与实验值符合很好。关键词：西安脉冲反应堆；燃耗；微分价值；MCNP到目前为止, 西安脉冲反应堆[1-3]已安全运行10余年，燃耗深度约为36个满功率天(以36EFPD表示)
现代应用物理 2016年2期2016-07-22
- 改善烧结矿质量降低高炉炼铁燃耗的措施研究
能明显降低炼铁的燃耗，实现生产成本的降低。本文结合实际工作经验，从烧结矿质量对高炉炼铁燃耗的影响出发，并就改善烧结矿质量的具体措施与方法进行了研究与探索。关键词：烧结矿；质量；高炉炼铁；燃耗一、烧结矿质量对高炉炼铁燃耗的影响分析（一）烧结矿碱性度的影响合适的烧结矿碱度，有利于对高炉还原过程和造渣过程的改善，并能大幅度降低高炉炼铁生产中的燃耗，提高生铁产量。同时，还要求烧结矿的碱度应保存一个稳定的标准，这也算实现造渣制度稳定的重要条件之一。只有造渣制度稳定，
企业文化·中旬刊 2016年3期2016-06-22
- 改善烧结矿质量 降低高炉炼铁燃耗
量，降低高炉炼铁燃耗。关键词：烧结矿；高炉炼铁；燃耗；FeO含量中图分类号：TF046.4 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.084要想改善烧结矿质量，降低高炉炼铁燃耗，首先需要在进炉前对原料作一定的改变，使其进炉后的质量发生变化。以唐山国丰钢铁有限公司的高炉炼铁为例，进炉后，烧结矿所占的比例为70%左右。只有改善烧结矿的烧结温度和燃烧状态，提高煤气的利用率，并且进行间接性还原，才能提高烧结矿质量，降低高炉
科技与创新 2016年1期2016-01-19
- 激光惯性约束聚变裂变混合能源包层中子学数值模拟
要：对三维输运与燃耗耦合程序MCORGS进行了适应性改造，并对利弗莫尔实验室提出的激光惯性约束聚变裂变混合能源(LIFE)概念进行了分析和改进。输运计算采用MCNP程序，燃耗计算采用ORIGENS程序，增加氚控制模块和功率控制模块。建立了与LIFE等价的以贫化铀为燃料、Be为中子增殖剂的包层方案，通过数值模拟验证了MCORGS程序的可靠性。针对Be资源短缺及冷却复杂问题，设计了以贫化铀为燃料、Pb为中子增殖剂的包层方案，包层能量放大了4倍，可在55 a内稳
原子能科学技术 2015年11期2016-01-11
- 基于CASMO5的燃耗历史对乏燃料反应性的影响计算
于CASMO5的燃耗历史对乏燃料反应性的影响计算李晓波，夏兆东，朱庆福（中国原子能科学研究院 反应堆工程研究设计所，北京 102413）基于乏燃料贮存领域常用的锕系加裂变产物（APU-2）级燃耗信任制，应用二维组件燃耗计算程序CASMO5，计算了燃耗过程中功率密度和运行历史对乏燃料k∞的影响。结果表明：燃耗计算中，选择堆芯额定功率对应的平均功率密度，同时k∞附加0.002 3的包络裕度，运行历史选择循环内及循环间无停堆额定功率运行，同时k∞附加0.004
原子能科学技术 2015年5期2015-05-25
- 球床高温堆平衡态燃耗计算程序的开发
球床高温堆平衡态燃耗计算程序的开发朱贵凤1，2，3，邹 杨1，2，李明海1，2，严 睿1，2，彭红花1，2，徐洪杰1，2，＊（1.中国科学院 上海应用物理研究所，上海 201800；2.中国科学院 核辐射与核能技术重点实验室，上海 201800；3.中国科学院大学，北京 100049）基于MCNP5和ORIGEN2耦合方法，开发了平衡态下球床高温堆的燃耗计算程序PBRE，用于堆的性能价值分析。为节省蒙特卡罗计算时间，对迭代收敛的方法进行优化，使之可在10个
原子能科学技术 2015年5期2015-05-25
- 压水堆控制棒价值的亏损速率研究
导致控制棒价值随燃耗发生变化。早期由于反应堆的安全裕量较大，堆内燃料所能达到的燃耗较浅，且控制棒在运行策略中的作用不明显，因此控制棒吸收体的消耗并不大，控制棒价值的变化并不明显。随着能源短缺问题的日益凸显，为提高燃料利用率，降低燃料循环成本，反应堆设计不断向着深燃耗的方向发展。因此控制棒在运行策略中的地位越发重要，控制棒在反应堆中动作频繁，准确计算控制棒价值对于反应堆的安全运行有着重要的意义。为此，本文基于组件均匀化计算程序DRAGON［2-3］和节块法程
原子能科学技术 2015年1期2015-03-20
- 熔盐堆燃料管理程序开发
燃料反应堆的宏观燃耗管理程序已不再适用于熔盐堆。本文采用基于任意三棱柱几何解析基函数展开法的扩散理论和线性子链（TTA）微观燃耗算法开发基于“两步法”的微观燃耗管理程序MOREL，并进行数值验证，最后对典型的熔盐堆进行初步的换料分析。1 理论模型图1 MOREL燃料管理计算流程图Fig.1 Flow chart of MOREL fuel management1.1 组件计算堆芯计算过程中组件的少群常数包括：裂变材料，所选取燃耗链中所有核素的均匀化少群微观
原子能科学技术 2015年1期2015-03-20
- 基于蒙特卡罗方法的燃耗计算误差研究
的精度，但在耦合燃耗计算功能后，其计算的燃耗精度差强人意，特别是随着燃耗的加深，误差逐渐增大[1]。燃耗计算误差影响核设计的精度，进而影响整个堆芯的设计裕量。因此，在发展计算程序时，有必要对基于蒙特卡罗方法的燃耗(简称蒙卡燃耗)计算的误差进行深入分析。蒙卡燃耗计算自20世纪80年代发展至今，误差研究逐渐深入。Takeda等[2]提出燃耗矩阵法，指出蒙卡燃耗误差的3个主要来源(截面、核密度、统计)并逐项分析，但该方法的数学推导较复杂，难以在程序中实现。Toh
原子能科学技术 2014年12期2014-08-08
- 窑压与能耗关系探讨
燃风量；天然气；燃耗1 前言 陶瓷制品在烧制过程中，窑炉内压力（以下简称窑压）的大小直接决定了窑炉内气流流向、窑炉断面温差、窑炉烧成气氛，并进一步影响到烧制产品的产量、质量、色泽等。本文以一条能耗较大的窑炉为例，对这条窑炉的预热带及烧成区进行了窑压测试并计算原始的能耗数据，与之后的能耗进行对比实验。研究发现，窑炉能耗与窑压关系紧密，通过改变窑压曲线后，能耗下降比较明显，达到10%以上。2 实验过程2.1实验说明 实验所选窑炉为一条烧制二次布料微粉砖的辊道窑
佛山陶瓷 2014年1期2014-08-08
- 通过测量模拟样品中236U与238U原子个数比估算燃耗的探索研究
组成可指示乏燃料燃耗，通过燃耗可推断铀燃料的利用率、裂变产物及人工锕类元素的生成量[4-5]。人类核活动(如乏燃料的处理)所带入环境中的铀远低于环境中的天然铀含量，但其同位素组成与天然铀同位素却有很大差别，通过对被污染土壤中铀同位素及含量的分析可推断附近核设施中反应堆燃料铀的富集度、燃耗和以往的核事故信息[5]，在环境保护、核安全和核保障核查领域具有重要意义。文献[1]分析了不同类型的ICP-MS结合不同的进样装置测量236U/238U的实验条件及其测量结
原子能科学技术 2014年8期2014-08-08
- 低价值控制棒中子吸收体材料燃耗相关数据的制作及验证研究
分时间反应堆内的燃耗补偿、快速反应性变化和功率调节都将由低价值控制棒（灰棒）实现自动控制。在进行堆芯物理设计分析时，需考虑长期控制棒长期在堆芯中接受辐照带来的灰棒吸收体的燃耗效应。灰棒吸收体材料的设计及其在堆芯物理分析中的燃耗计算成为MSHIM运行模式设计分析的关键。为满足不同燃耗阶段MSHIM运行控制模式的精确性和稳定性，要求灰棒中子吸收价值随燃耗长期保持基本恒定，为此需对灰棒中子吸收体的材料和尺寸等进行特殊设计。本文对灰棒吸收体燃耗计算相关数据的制作和
核科学与工程 2014年3期2014-05-11
- AP1000乏燃料贮存格架临界安全分析
00241）基于燃耗信任制的乏燃料贮存格架临界安全分析的目的在于，考虑各种保守性因素的情况下，建立可装载乏燃料组件初始富集度与燃耗的关系曲线，即装载曲线。主要步骤包括乏燃料组件信任核素核子密度的确定和贮存系统反应性计算，而核素成分的确定是燃耗信任制方法的重点和难点。目前非能动的AP1000核电厂采用相对复杂的堆芯设计和控制策略，如采用机械补偿（MSHIM）运行模式，可燃毒物组合使用等，都会对乏燃料组件燃耗的准确分析带来诸多困难，需在燃耗信任制技术分析中详细
原子能科学技术 2014年1期2014-03-20
- 消息传递并行燃耗程序MCBMPI的栅元验证
0084）反应堆燃耗计算关系到反应堆核燃料管理、乏燃料后处理、燃耗信任制等，是反应堆领域的一重要分支。实现该目的的基本方法为中子输运计算和核素燃耗计算耦合。中子输运计算部分，基于确定论方法的一、二维几何处理能力的输运计算方式已不能满足反应堆燃耗计算的需求，随着计算机硬件的发展，基于蒙特卡罗方法的三维输运计算程序MCNP 得到了广泛应用［1］；核素的燃耗计算部分，基于矩阵指数法的单群点燃耗计算程序ORIGEN2占统治地位［2］。因此，国内外均开展了基于MCN
原子能科学技术 2014年1期2014-03-20
- 基于热堆的钍铀转换过程中232U生成的模拟计算
an方法编写的点燃耗计算程序，采用简单的钍单群点燃耗计算模型和含钍燃料组件的分区燃耗计算模型，分析热堆中中子通量、辐照时间和燃耗深度与232U生成的关系，及其主要生成来源。1 计算方法和工具核素自发衰变或与中子反应的微分方程组为：式中，Nn为核素n的浓度，cn‒1是核素n‒1反应生成核素n的反应常数，其可为衰变常数ln‒1或fsn‒1(f为中子通量，sn‒1为Nn‒1生成Nn的反应截面)；而Ln=λn+fsn(sn为核素Nn的中子吸收截面)。解式(1)的B
核技术 2012年5期2012-10-16
- 基于WIMS和MCNP耦合程序的医院中子照射器I型堆燃耗计算
不换料连续运行，燃耗计算十分重要。MCNP程序可求解任意三维复杂几何系统内的粒子输运问题，具有真实模拟粒子轨迹的特点，具有非常强大的几何处理能力，但其不能直接进行燃耗计算。为此，文章利用MCNP的多群计算功能和WIMS栅元程序耦合，实现了燃耗计算，并利用此方法计算了I型堆的燃耗。该程序的主要思路是:首先将能量分群，把对连续能量的中子跟踪问题转变为对能群的中子跟踪问题;然后，参考积分输运理论，用栅元程序WIMS对堆芯中的基本栅元进行均匀化处理，并求出考虑非均
中国工程科学 2012年8期2012-08-18
- 基于MCNP和ORIGEN2耦合程序的IHNI－1型堆裂变产物中毒及燃耗分析
来很多问题;堆芯燃耗对反应性、核燃料装载量和堆芯寿期有重要影响，因此研究裂变产物中毒和燃耗对反应堆安全运行有重要的理论意义和应用价值。MCNP程序可求解任意三维复杂几何系统内的粒子输运问题，具有真实模拟粒子轨迹的特点，具有非常强大的几何处理能力，但其不能直接进行燃耗计算。为此，文章利用MCNP和ORIGEN2程序耦合，实现燃耗计算。2 MCNP－ORIGEN2耦合算法MCNP通过模拟大量粒子行为并记录它们平均行为的某些特征来得到输运方程的解。在反应堆内，中
中国工程科学 2012年8期2012-08-18
- 燃耗信任制临界计算中保守性因素研究
后处理等环节应用燃耗信任制技术是今后临界安全技术发展的必然趋势。应用燃耗信任制技术的一个关键问题是需确认最终的临界安全分析结果是保守的，所采用的各参数条件足以包络工程上可能出现的各种状况。其中，既有计算得到的乏燃料组件同位素积存量是否保守的问题，又有在随后的临界计算中用户所采用的计算条件，如选取哪些核素予以信任等，是否保守的问题。本文以OECD／NEA发布的若干燃耗信任制临界安全基准题为对象，利用美国核管会核安全审评专用软件SCALE，重点对影响乏燃料系统
核科学与工程 2012年2期2012-04-26
- 反应率线性外推含钆燃料燃耗计算方法的改进
传统的核燃料组件燃耗计算方法,实际应用表明,该方法对不含钆组件是适用的,但对含钆组件,由于155Gd及157Gd的吸收截面巨大,钆毒物棒内热中子注量率的空间分布随燃耗变化显著,因此,为准确预测钆毒物棒的燃耗,除需在棒径上细分燃耗区外,还必须采用很小的燃耗步长。虽然PC方法燃耗计算本身代价不高,但由于为获得各燃耗区的反应率必须进行代价高昂的组件输运计算,因此,从实用角度,有必要对燃耗计算方法进行改进,尤其是在当前含钆毒物的应用越来越普遍的情况下,这样的改进更
核科学与工程 2011年1期2011-04-26