燃耗信任制技术在压水堆乏燃料贮存水池中应用的研究

来源 :中国原子能科学研究院 | 被引量 : 9次 | 上传用户:zhoupeng4348
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传统上,在分析乏燃料贮存、运输中的临界安全问题时,以燃料的最高富集度,即以新燃料的富集度为依据。采用新燃料假设,可以简化计算,而且对相关的管理措施要求较少,但这是一种过于保守的方法,大大限制了乏燃料在贮存和运输中的效率。燃耗信任制则是在分析临界安全时考虑辐照后燃料的反应性降低。它可以有效的提高乏燃料在贮存和运输中的经济性。 本文分析PWR乏燃料贮存水池在采用燃耗信任制技术时所需注意的问题。采用燃耗信任制技术进行乏燃料水池临界计算,要分两步进行。首先要计算乏燃料组件中同位素的积存量。然后再利用上一步计算得到的乏燃料成分,对特定结构的水池进行临界安全分析。这里需要解决几个问题:对计算乏燃料同位素组成程序的选取和验证;对进行临界分析程序的选取和验证;选取燃料组件在反应堆内和堆外各参数条件的包络情况以确保最后的临界安全分析是保守的。最终要清晰地表示出一个特定的水池对可装入(符合临界安全标准)乏燃料组件的要求。本文针对这些问题进行了一系列分析。推荐SCALE4加MCNP4的程序组合作为燃耗信任制分析的工具;分析了要考虑的包络因素,特别是对乏燃料轴向燃耗的不均匀分布对临界安全分析的影响;利用推荐的程序和包络分析结论对大亚湾乏燃料贮存水池进行了初步的临界安全分析,给出了一个清楚的燃耗信任制计算流程。 尽管燃耗信任制技术能够带来很大的经济效益,但要在实际中应用,必须在技术上和管理上达到相当高的水平,如核电站提供可靠的燃耗数据,对每个燃料组件在堆内的辐照历史都要有详尽的记录,必须有组件燃耗测量装置,所有的理论分析都需有适当的实验数据支持等。
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