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引入中子阱的连续能量蒙卡堆芯物理分析

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采用国际上已经成熟的最新一代研究堆技术—U-235富集度为19.75％的U3SI2AL弥散型合金板状燃料元件和热中子阱堆芯结构设计方案.重点研究引入热中子阱结构后的堆芯物理方面的变化.对于研究堆而言,在堆芯热功率不变的情况下,引入中子阱结构可以大幅提高阱内热通量峰值,同时这一结构的引入势必会对堆芯产生很大的影响,故需深入全面分析.首先参考国际上著名的研究堆,如日本的JRR-3M研究堆、荷兰的HFR研究堆、前苏联的SM-2研究堆、俄罗斯的PIK研究堆、中国的CARR研究堆等,建立新型带有中子阱结构的研究堆物理分析模型.然后使用自主开发的堆用蒙卡程序RMC2.3以及通用蒙卡程序MCNP5,开展连续能量蒙卡堆芯物理分析.计算条件为每代10W粒子,计算1100代,跳过前100代后开始统计.首先针对无阱结构以及铍热阱结构,使用RMC2.3以及MCNP5开展临界计算,结果表明RMC2.3与MCNP5的临界计算结果在方差范围内保持一致.接着使用自主开发的堆用蒙卡程序RMC2.3开展全堆通量功率寿期燃耗计算研究,结果表明,在堆芯热功率不变的条件下,铍热中子阱结构堆芯内的热通量峰值是无阱堆芯的3倍左右,而相应的热通量峰值只提高了0.5倍,说明引入中子阱结构是提高研究堆热通量峰值的一种经济有效的方式.

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来源
《第十五届反应堆数值计算与粒子输运学术会议》|2014年|1-14|共14页
会议地点成都
作者
吴高晨; 王冠博; 余纲林; 王侃;
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作者单位

中国核学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 TL351.1;
关键词
堆芯; 中子阱; 通量密度; 功率峰因子;

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