中国先进研究堆

摘要： 为了提高中国先进研究堆(CARR)保护系统的测试效率,研制了CARR保护系统数字化测试分析平台。该平台软件采用扁平化设计和模块化设计思想,实现一键闭环自动测试,自动执行每一个测试用例、同步记录,对测试结果自动分析判断,生成测试报告。通过在保护系统测试中的应用,提高了测试效率,进一步保证了保护系统的可靠性和安全性。

摘要： 中子能量选择成像作为一种前沿中子成像技术,可实现传统白光中子照相技术无法实现的功能,如研究工程材料中的晶粒分布、应变/应力分布、织构测量和相变分析等.本文依托中国先进研究堆(CARR)上的中子成像测试平台,在国内首次研制了石墨双晶单色器,建立能量选择中子成像技术.飞行时间实验测试结果表明,该双晶石墨单色器在选择4×10-10 m的中子时波长分辨率可达2.6％,优于3.0％ 的设计指标.虽然在冷源未开启的实验条件下该石墨双晶单色器产生了较多的次级中子,但基于现有条件开展的镍基高温合金的中子能量选择成像实验能清楚分辨特定取向微晶粒的形貌及分布.结果表明研制的石墨双晶单色器可在CARR上开展能量选择成像实验,随着未来CARR冷源的开启,次级中子数量降低,中子束流品质进一步提高,将开展高质量的中子能量选择成像实验.

摘要： 高取向热解石墨HOPG具有优异的中子反射性能,在中子散射技术中广泛用作中子单色器,而使用它获得单色中子时可能会伴随严重的次级污染。本文分别使用晶体衍射方法和飞行时间方法,分离出HOPG单色后的初级、次级和三级衍射束,并测量得到了各级次中子的相对强度。测量结果显示,在没有冷中子源时,中国先进研究堆反射谱仪样品位置中子束次级含量与初级相当,给单色束带来严重污染。室温下铍过滤器可以过滤掉所有次级中子,但初级中子强度也明显衰减。蒙特卡罗中子光路模拟和分析给出次级中子含量高是由于室温条件下导管出口中子能谱过硬,而在使用冷中子源后,次级中子含量可显著降低。

摘要： 中国先进研究堆(China Advanced Research Reactor,CARR)长时间停堆后重新启动需进行临界外推,重水光激中子既是反应堆启动中子源,也是探测器本底.外推过程中,本底使外推曲线呈"凸"状,使外推的临界棒位均大于实际临界棒位,这样的外推过程是危险的.曲线拟合的方法可以得到探测器中子本底值和反应堆临界棒位,采用拟合得到的本底值来修正外推临界棒位,使外推结果明显改善,修正的外推棒位基本上满足实验棒位和探测中子计数倒数线性关系.同时,拟合得到的临界棒位也是反应堆临界棒位的重要参考值.在外推过程中,随着数据的增多,修正的临界棒位越来越接近临界棒位,曲线拟合得到的临界棒位值偏离也越来越小,明显改善了外推过程.

摘要： 中子的独特性质使其在揭示物质从微观、介观至宏观尺度的结构和动力学行为方面都具有不可替代性,从而使得依托于高强度中子源的中子散射技术广泛应用于物理、化学、材料、地质、生物和医学等领域,逐渐发展为一种国家大型科学平台.中国原子能科学研究院在国内最早开展中子散射研究,先后依托重水研究堆和中国先进研究堆构建了中子科学研究平台,并坚持面向国内外开放合作,开展了许多富有特色的研究工作,为我国中子散射及相关技术的开创、发展和应用推广做出了重要贡献.当前,中子应用技术迎来新发展机遇,相关研究愈加广泛而深入,将继续为探索基础科学前沿和解决能源、健康、环境、信息等领域重大问题提供重要技术支撑.

摘要： 中国先进研究堆(CARR)是我国21世纪建成的高性能的多用途研究堆,是开展中子物理基础研究与应用、反应堆燃料与材料辐照性能研究以及放射性同位素辐照研发的重要科学研究和实验应用平台.CARR采用反中子阱型结构设计,以提供充分的空间进行水平中子束流孔道和垂直辐照孔道布置,提高了实验研究和辐照考验综合能力,满足多用途的需要.本文概要介绍CARR实验应用设施、主要用途、辐照与实验应用能力,以及这一科学研究平台的综合利用能力提升规划与未来发展.

摘要： 板状燃料元件用于研究堆中表现出良好的辐照性能.通过对国内外一些使用板状燃料元件研究堆堵流事故实例的调研,发现板状燃料元件板间的栅距通常很小,堆芯冷却剂流道狭窄,堵流事故的发生大都由异物进入流道或燃料肿胀引起.选取中国先进研究堆(China Advanced Research Reactor,CARR)作为特征研究对象,采用RELAP5/MOD3.2热工计算程序,对CARR堆芯、堆本体、单盒组件、堆外冷却回路等进行了热工水力模拟计算,结果表明:当反应堆功率提升时,堵塞的流道内燃料组件温度上升,冷却剂开始发生沸腾,功率会发生明显波动.通过中子注量率与功率的监控以及燃料温度的分析,有助于及早探知和预防堵流事故的进一步发展扩大.

摘要： 结合中国先进研究堆(CARR)辐照环境与实验条件,设计间歇循环法的辐照回路系统.采用天然氙气作为靶气进行首次辐照实验,在物理、热工和辐射安全分析的基础上,制定出相应的辐照实验方案并完成了堆内实验,掌握了间歇循环回路法制备125I的堆内辐照工艺技术,获取了相关辐照特性参数,为辐照生产应用提供了技术支撑.

摘要： 中国先进研究堆(CARR)是一座多用途、高技术性能的中子束流型研究反应堆.在CARR堆运行过程中发现,由于磁力驱动机构线圈与衔铁之间存在空程现象,以及吸收体铪的反应性价值较大的问题,导致稳功率运行时反应堆功率波动频繁,给运行人员造成了较大困扰.因此,开展CARR堆运行过程中的动态变化特性研究具有必要性,同时此研究也可作为驱动机构改进优化验证的一种重要工具.通过成熟的仿真建模软件Simulink对CARR堆进行建模分析,计算出了其运行过程中有关的重要参数,并将计算结果与运行数据进行比较,验证了模型的正确性.

摘要： 综述了中国先进研究堆中子活化分析设施建设，就中国先进研究堆中子活化分析设施分布的四个场所、设施设计理念以及系统所具备的能力等内容进行具体概述。

摘要： 本文介绍了中国先进研究堆首次临界实验的原理、方法和步骤。在没有参考堆,未进行零功率物理模拟实验的情况下,主要利用数值计算方法对首次临界实验过程进行模拟分析,得到了燃料组件数外推以及控制棒棒栅高度外推模拟曲线等数据,预测了临界燃料组件数和临界棒栅高度，为即将进行的首次临界实验提供了必要的参考数据。

摘要： 由于设计和安全评价的需要,对中国先进研究堆(CARR)进行了1﹕1全堆芯的流致振动和流量分配试验研究.文章分别介绍了流致振动和流量分配试验研究的技术路线,模型的设计,试验研究的内容,试验方法,试验结果分析和得到的结论等.试验中发现了结构设计的部分问题,设计方根据试验结果改进和优化了最终设计.试验验证了CARR堆内部件和堆芯的设计,为CARR工程通过安全审评提供了依据.

摘要： 本文介绍了中国先进研究堆(CARR)池水净化系统的功能、池水污染来源、技术指标、工艺方案和流程设计及系统设计的特点.在系统布置设计中,采用了PDSOFT piping配管软件建立了该系统的三维模型,提高了设计效率.

摘要： 本文介绍了中国先进研究堆(CARR)应急供电系统的功能、组成,UPS的容量确定,1E级开关柜的老化试验和抗震试验.

摘要： 针对中国先进研究堆(CSRR)的具体特点,开发了CARR自然循环能力计算程序.得到了不同运行环境下CARR最大自然循环能力.同时分析了池水温度对自然循环能力的影响,结果表明:在一定堆芯功率下,自然循环总流量随池水温度升高而增大,其安全性却随之下降.将程序计算结果与现有的关系式进行比较拟合,得出了针对CARR回路结构的自然循环冷却剂总流量、堆芯功率及池水温度间的简单关系式.该关系式预测值与程序计算值误差在±10﹪以内,对快速预测CARR各种运行工况下的最大自然循环能力具有指导意义.

摘要： 将研究的核素在很短时间内从其他放射性核素中分离出来是分析裂变产物核的关键性问题.本文主要介绍了应用于中国先进研究堆上的在线分离装置.

摘要： 中国先进研究堆(CARR)燃料组件为平板型燃料组件.燃料组件在功率3.1±20％MW下进行了堆内辐照考验,平均燃耗达40％.辐照结果表明:燃料组件在堆内滞留期问结构是稳定的,辐照过程中燃料组件最重要的运行特性,如热工水力特性、不泄漏、几何形状和尺寸变化、裂变产物分布不均匀系数都保持在设计限值范围内.本文简要介绍CARR燃料组件辐照目的、组件的制造、辐照条件、辐照试验的主要结果.

摘要： 反应堆冷却剂系统(RCS)是中国先进研究堆(CARR)流体系统中的重要系统.该系统由主循环泵、主换热器等设备组成.在反应堆正常运行时,该系统为堆芯提供冷却介质,使堆芯得到有效冷却.本文对该系统的工艺设计、管线设计等方面进行了介绍,并对设计中须重点考虑的问题进行了分析、研究.本文也从设计角度对反应堆运行时应该注意的问题进行了说明,对于CARR将来的运行具有一定的借鉴作用.

摘要： 中子衍射法是迄今为lh可直接测量材料或工程部件内部深处应力场分布的唯一非破坏性方法，在工程上具有重要的应用。中国先进研究堆(CARR)中子散射工程拟建造一台应力测量中子衍射谱仪，其主要功能是测量材料中的残余应力和载荷应力。本文介绍了该谱仪的概念设计方案，并应用蒙特卡罗模拟软件MCSTAS对设计方案进行了模拟研究，对部分中子部件参数进行了优化设计。

摘要： 本发明提出的先进压水堆核电站中完全非能动停堆安全冷却装置及其运行程序属于核电安全技术领域，本发明的目的在于解决背景技术中的非能动停堆安全冷却装置是用能动阀门及自控系统的安全指令信号来进行启动，因而仍存在一定的失误概率这一不足，提出了能用自然力直接启动的全套完全非能动停堆安全冷却装置及其运行程序，以实现绝对安全，使压水堆核电站能满足第四代核电站对安全及环保的要求。本发明停堆安全冷却装置具体包括完全非能动的堆芯余热冷却、堆芯紧急注水、安全壳冷却、堆芯的自移动固体吸收棒装置及差压爆破阀，可用于设计、建造和运营更为安全、经济的先进压水堆核电站。

摘要： 本发明属于核反应堆控制领域，具体说是一种低温供热堆或研究堆超设计基准事故的停堆方法和停堆系统。其特征是在堆芯内靠近中央处布置至少两个由中子吸收截面小的材料制成的空腔栅元，反应堆正常运行时，该空腔栅元内充氮气，在发生超设计基准事故时，向空腔栅元注入含硼水或去离子水，引入负反应性，实现停堆。与注含硼水的停堆方法相比，其显著效果是可以避免大量的含硼水与大量慢化水混合，这样无需设置除硼的复杂系统和耗费大量的处理时间。而且在事故情况下向空腔栅元内注入含硼水或去离子水比核电站注硼响应时间短，甚至可与控制棒落棒响应时间相当。

摘要： 本发明公开了适用于先进压水堆核电站反应堆的冷却剂环路布置结构，解决了现有的压水堆核电站反应堆的冷却主回路管道布置环路阻力大，主泵入口流场易产生旋涡，且占地面积大的技术问题。本发明包括主泵、蒸汽发生器和反应堆压力容器，主泵上设置有主泵进口接管嘴和主泵出口接管嘴，主泵进口接管嘴位于主泵出口接管嘴的上方，蒸汽发生器上设置有蒸汽发生器进口接管嘴和蒸汽发生器出口接管嘴，蒸汽发生器进口接管嘴通过主管道热段与所述反应堆压力容器连接，蒸汽发生器出口接管嘴通过主管道过渡段与所述主泵进口接管嘴，所述主泵出口接管嘴通过主管道冷段与反应堆压力容器连接。本发明具有环路阻力小、主泵入口不产生旋涡等优点。

摘要： 本发明涉及大型先进压水堆核电站非能动堆芯冷却系统整体性能试验平台。一种ACME试验台架包括：完整模拟原型核电站的回路系统与设备，其中完整模拟原型核电站的四进两出的环路布置；完整模拟原型核电站非能动堆芯冷却系统的系统与设备，其中比例模拟系统与设备的布置与管道走向；部分模拟反应堆二回路系统及设备；部分模拟与反应堆回路相连的系统与设备。

摘要： 本发明属于核电站设计技术，具体涉及一种用于先进压水堆核电站调试阶段首堆试验项目的制定方法，包括新概念设计和新设计特性物项的梳理和归类，物项的配置分解和性能分析，调试试验项目和内容的确定，调试试验项目和内容的特性评价，可执行性预判和替代方案分析，制定试验方法和选取试验窗口等几个步骤。该方法不仅可确保新系列核电堆型首台机组调试计划准确的制定和调试工作顺利有效的开展，还能使新概念设计和具有新特性物项的性能得到充分和完整的验证，从而保证该堆型核电站后期安全稳定的运行。

摘要： 本发明提出的先进压水堆核电站中完全非能动停堆安全冷却装置及其运行程序属于核电安全技术领域，本发明的目的在于解决背景技术中的非能动停堆安全冷却装置是用能动阀门及自控系统的安全指令信号来进行启动，因而仍存在一定的失误概率这一不足，提出了能用自然力直接启动的全套完全非能动停堆安全冷却装置及其运行程序，以实现绝对安全，使压水堆核电站能满足第四代核电站对安全及环保的要求。本发明停堆安全冷却装置具体包括完全非能动的堆芯余热冷却、堆芯紧急注水、安全壳冷却、堆芯的自移动固体吸收棒装置及差压爆破阀，可用于设计、建造和运营更为安全、经济的先进压水堆核电站。

摘要： 本发明公开了一种适用于聚变堆先进包层研究的高温磁流体实验回路，包括锂铅回路、导热油回路、冷却水回路以及气路，在加热器、超导磁体、实验段、混合器、回热器、锂铅‑导热油冷却器、导热油‑水冷却器、冷阱、膨胀箱、融化罐、储锂铅罐以及机械泵等设备的协同作用下，可获得温度、流量等参数较高的液态锂铅。超导磁体内部有水平和竖直两个方向的实验段通道，并且实验段表面覆盖加热板，可研究聚变堆先进包层在磁场、热力场、流场以及重力场等多场耦合效应下高雷诺数和高哈特曼数的流动传热特性，为聚变堆先进包层设计提供可靠的实验数据。

摘要： 本发明属于核反应堆控制领域，具体说是一种低温供热堆或研究堆超设计基准事故的停堆方法和停堆系统。其特征是在堆芯内靠近中央处布置至少两个由中子吸收截面小的材料制成的空腔栅元，反应堆正常运行时，该空腔栅元内充氮气，在发生超设计基准事故时，向空腔栅元注入含硼水或去离子水，引入负反应性，实现停堆。与注含硼水的停堆方法相比，其显著效果是可以避免大量的含硼水与大量慢化水混合，这样无需设置除硼的复杂系统和耗费大量的处理时间。而且在事故情况下向空腔栅元内注入含硼水或去离子水比核电站注硼响应时间短，甚至可与控制棒落棒响应时间相当。

摘要： 本发明提供了一种先进压水堆核电站用高均质化超厚钢板及其制造方法，该钢板的成分按重量百分比计如下：C：0.1％～0.35％；Mn：0.30％～1.50％；P≤0.010％；S≤0.005％；Cr：0.10％～3.30％；Ni:0.10％～3.90％；Mo:0.01％～0.60％；V：0.001％～0.020％；Cu：0.01％～2.10％；Ca≤0.030％；Ti：0.001％～0.020％，余量为Fe和不可避免的杂质。制造方法包括冶炼、连铸、组坯、轧制、调质；应用本发明生产的钢板调质处理态和模拟焊后热处理后‑20°C冲击吸收能量分别保持在122J以上和107J以上；钢板厚度1/2和1/4处的抗拉强度≤25MPa。

摘要： 本实用新型公开了一种先进堆芯补水箱、先进堆芯设备，包括补水箱壳体，还包括：补水箱壳体，具有进水口和出水口，出水口处设有出水管，流量调节管，设于补水箱壳体内部且具有第一端和第二端，第一端与补水箱壳体进水口之间的距离小于第二端与补水箱壳体进水口之间的距离，第一端低于补水箱中的初始水位线以使水由第一端进入流量调节管，第二端连通出水管；流量分配孔，开设于流量调节管上，流量分配孔至少设置一个，且与流量调节管的第一端具有间距。本实用新型依靠非能动方式，通过堆芯补水箱内水位变化引起的流通面积变化，实现流通阻力的自动调节，实现了流量的调节，匹配了中小破口失水事故的流量需求，延长了堆芯补水箱的作用时间。