由于天然釷中不含有任何易裂變核素,因此必須向其中加入額外的易裂變核素以提供裂變中子使²³²Th轉(zhuǎn)換為²³³U。向釷基燃料中加入易裂核素將涉及兩個基本問題,一個是釷含量問題,即應(yīng)向燃料中加入多少易裂變核素和釷;另一個是空間分離效應(yīng),即加入的易裂變核素和釷在空間上應(yīng)如何混合。按照空間分離尺度遞增的順序,在柱狀高溫氣冷堆中有4個空間分離尺度:無分離級、TRISO級分離、燃料棒級分離和組件級分離。圍繞釷含量和空間分離效應(yīng),本文計算了各個空間分離尺度和各個釷含量下堆芯平衡循環(huán)的性能,揭示了多尺度空間分離效應(yīng)的機理,最后通過燃料成本確定了最佳分離尺度和最佳釷含量。為了獲取堆芯平衡循環(huán)性能,基于反應(yīng)堆物理計算兩步法使用DRAGON V4程序搭建了一個能模擬柱狀高溫氣冷堆換料的計算平臺。由于換料方式和空間分離尺度均能顯著地影響堆芯平衡循環(huán)性能,為了單獨研究多尺度空間分離效應(yīng),首先對一批換料方案下的多尺度空間分離效應(yīng)進行了分析。分析結(jié)果表明多尺度空間分離效應(yīng)產(chǎn)生的根源是²³²Th和²³⁸U核物理特性不同,而空間自屏效...

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1釷基和鈾基燃料的轉(zhuǎn)換過程

1（b）釷基燃料圖1.1釷基和鈾基燃料的轉(zhuǎn)換過程

圖1.2球床與柱狀高溫氣冷堆燃料元件示意圖

圖1.2球床與柱狀高溫氣冷堆燃料元件示意圖[20]球床堆具有在線換料的經(jīng)濟優(yōu)勢，但是從研究釷基燃料利用所涉及的空間

圖2.1柱狀高溫氣冷堆堆芯幾何結(jié)構(gòu)

第二循環(huán)開始一直延續(xù)到平衡循環(huán)序列第一個循環(huán)為止的多循環(huán)理想情況下應(yīng)是一個無限的循環(huán)序列，在這個循環(huán)序列中，每個環(huán)長度、新料富集度、一批換料量、平均卸料燃耗等）都保持相平衡狀態(tài)。一般認為平衡循環(huán)是性能指標最佳的循環(huán)方案，并為運行循環(huán)。為此，本章搭建了一個模擬柱狀高溫氣冷堆堆芯換料....

圖2.2柱狀高溫氣冷堆燃料組件示意圖

參數(shù)數(shù)值熱功率（MW）600電功率（MW）240平均功率密度（W/cm3）6.8平均溫度（K）973.6活性區(qū)高度（m）80重金屬裝量（t）16~17換料周期（y）2電廠容量因子（%）90滿功率天數(shù)（d）657堆芯燃料組件幾何結(jié)構(gòu)如圖2.2所示，它是對邊距....

本文編號：3928890