【摘要】：近些年來,核能作為一種兼顧清潔性與經(jīng)濟(jì)性的新型能源,成為了現(xiàn)階段代替常規(guī)能源的重要途徑。國家在支持發(fā)展核電的同時,也對核電的安全問題愈加重視。從反應(yīng)堆動力學(xué)的角度出發(fā),中子通量密度在偏離臨界狀態(tài)下的瞬態(tài)變化特性對反應(yīng)堆的控制和安全運(yùn)行是極其重要的,中子通量密度的實(shí)時仿真對反應(yīng)堆運(yùn)行過程中涉及到啟停堆、功率調(diào)節(jié)、冷卻劑管道的破裂、控制棒從堆芯中失控彈出等瞬態(tài)過程的參數(shù)監(jiān)測與事故分析都具有重要意義。并且,反應(yīng)堆堆芯內(nèi)中子動態(tài)學(xué)與熱工-水力耦合關(guān)系的復(fù)雜性是目前在堆芯仿真領(lǐng)域的難點(diǎn)。因此,本文從安全分析角度出發(fā),在對VVER-440反應(yīng)堆的堆芯進(jìn)行合理簡化假設(shè)的基礎(chǔ)之上,使用APROS Nuclear仿真軟件分別建立VVER-440型反應(yīng)堆堆芯的中子動力學(xué)模型與熱工-水力模型,為了準(zhǔn)確描述兩種模型之間的反饋效應(yīng),通過反應(yīng)性系數(shù)對二者進(jìn)行合理的耦合。最后,在該堆芯模型的基礎(chǔ)之上,建立與之相對應(yīng)的控制棒控制系統(tǒng),并應(yīng)用該模型對反應(yīng)堆穩(wěn)態(tài)、啟堆與停堆的不同工況進(jìn)行模擬仿真,最后,對其仿真結(jié)果進(jìn)行分析研究。本文仿真內(nèi)容主要包括以下三個方面:(1)在不同工況下,對快中子與熱中子通量密度的瞬態(tài)特性進(jìn)行模擬。仿真結(jié)果與壓水堆堆芯內(nèi)中子的實(shí)際情況較為吻合;(2)通過改變堆芯有效增殖因數(shù)k_(eff)改變堆芯功率水平,監(jiān)測控制棒控制系統(tǒng)的響應(yīng)情況�？刂瓢艨刂葡到y(tǒng)能夠?qū)Σ煌墓r迅速做出合理的響應(yīng);(3)考慮到對堆芯系統(tǒng)反應(yīng)性的控制,分別對反應(yīng)堆啟堆與停堆兩種工況中堆芯內(nèi)的中毒情況進(jìn)行分析研究。堆芯模型內(nèi)關(guān)于~(135)Xe,~(135)I,~(149)Sm與~(149)Pm濃度的計算結(jié)果與壓水堆堆芯的實(shí)際情況一致。本文基于APROS Nuclear軟件建立VVER-440反應(yīng)堆的堆芯仿真模型與控制棒組件的自動控制系統(tǒng),驗證APROS Nuclear軟件對堆芯模擬結(jié)果的可靠性與精確性,為核反應(yīng)堆堆芯內(nèi)的功率瞬態(tài)監(jiān)控與其控制系統(tǒng)的設(shè)計提供了重要參考,為后期開展反應(yīng)堆安全運(yùn)行的相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TL351.1
【圖文】：

要對系統(tǒng)內(nèi)的中子通量密度使用一個合理的能譜，便可得到面，大量實(shí)踐證明，當(dāng)能群的數(shù)目足夠多時，多群常數(shù)與堆何大小已經(jīng)無密切聯(lián)系。因此，忽略中子通量密度與空間的群的圍觀群截面為，x=a , f , s,… ，x(E)代表能量為 E 的中子群的微觀截面值。x(E)的數(shù)值可到，由于在多群的情況下忽略了中子能譜 φ（E）與反應(yīng)堆堆關(guān)系，因此可以使用目前廣泛使用的反應(yīng)堆內(nèi)熱中子的近似即，在高能中子區(qū)域（E>1MeV），中子能譜可以近似的用裂化能區(qū)，中子能量密度的能譜服從 1/E 譜分布。在熱能區(qū)，基。EEdEgExgx ()()1,

圖 2.2 少群常數(shù)的預(yù)處理流程 preprocessing flow of the few件中中，少群常數(shù)作為NOJY 軟件生成，在導(dǎo)入以下信息：（1）反應(yīng)堆狀料組成、材料及其幾何芯結(jié)構(gòu)組合物。最后，AP而完成對不同堆芯的中子模的基本理論進(jìn)行了概述Nuclear 軟件的堆芯的中文中 APROS Nuclear 軟念與計算方法的介紹為

圖 3.1 質(zhì)量數(shù)為 135 的裂變產(chǎn)物的衰變鏈Figure3.1 The decay chain of a fission product with a mass of 135上圖為質(zhì)量數(shù)為 135 的裂變產(chǎn)物的衰變鏈，從圖中不難看出，由于裂變中子b 與135Te 的半衰期都非常短，因此在計算中可以忽略二者在中間過程中的作用35Sb 與135Te 的裂變產(chǎn)額與135I 的直接裂變產(chǎn)額之和作為135I 的裂變產(chǎn)額，即Sb+γTe+γI’（其中，γI’為135I 的直接裂變產(chǎn)額）由于135I 的熱中子吸收截面僅僅8b，其半衰期也僅有 6.7h，因此，在熱中子通量密度為 1014cm-2×s-1的時候，λI≈10-4，即135I 由吸收中子引起的損失項遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的衰變引起的損失項，因以忽略135I 對于熱中子的吸收，認(rèn)為135I 全部都衰變成135Xe。從而可以得化后的135Xe 衰變圖，如下圖所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2751052