【摘要】：為了確保我國核能工業(yè)健康可持續(xù)的發(fā)展,提出了需要進(jìn)一步發(fā)展乏燃料貯存技術(shù)。在滿足我國核臨界安全導(dǎo)則(HAD102/15)要求的前提下,提高乏燃料貯存安全性和貯存能力。本論文在將乏燃料假設(shè)為新燃料情況下對乏燃料貯存的臨界安全開展以下研究:首先,研究乏燃料貯存格架材料與尺寸對臨界安全的影響和優(yōu)化AP1000乏燃料貯存池布置方案;其次,采用微擾理論,對AP1000乏燃料貯存格架不確定性進(jìn)行計(jì)算和分析;最后,計(jì)算AP1000乏燃料池次臨界度,并采用不確定度分析方法,評估AP1000乏燃料池的臨界安全性能,驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果并給出合理的安全裕量。研究表明:(1)選取Al-B4C復(fù)合材料作為乏燃料貯存格架中子吸收材料是合理的。根據(jù)系統(tǒng)工藝和臨界安全要求,遵循HAD102/15和ANS57.2的規(guī)定,驗(yàn)證了乏燃料池的布置方案的可行性。(2)使用MCNP5對乏燃料池和貯存格架進(jìn)行微擾計(jì)算與直接計(jì)算時如果擾動不會使特征函數(shù)有明顯變化的問題時,使用MCNP5的微擾計(jì)算模塊PERT雖然可以節(jié)約計(jì)算時間成本并且能夠得到比較有效準(zhǔn)確的結(jié)果,但是假設(shè)擾動大并且對系統(tǒng)特征函數(shù)有很大的改變時,其分析的結(jié)論和使用MCNP5直接方法所得到的結(jié)果存在比較大的偏差,則使用MCNP直接方法得到結(jié)果更為有效。(3)將AP1000乏燃料貯存池中的I區(qū)作為研究對象,保守地選取燃料組件最大富集度為5%,充分考慮乏燃料貯存池中水密度和貯存格架的工藝不確定性等多種因素對臨界安全的影響,臨界分析計(jì)算得到的最大的有效增殖系數(shù)Keff=0.94175,其低于臨界分析計(jì)算準(zhǔn)則要求的Keff值(建議不超過0.95)。所以,乏燃料池的臨界安全是有保障的。以上結(jié)論將對乏燃料長期安全貯存以及提高核電廠乏燃料貯存能力具有重要的意義。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TL24

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2694743