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基于精细燃耗历史及精细燃耗链的球床高温气冷堆燃耗不确定性分析

崔梦蕾 郭炯 王毅箴 刘保坤 孔勃然 朱凯杰 李富

崔梦蕾, 郭炯, 王毅箴, 刘保坤, 孔勃然, 朱凯杰, 李富. 基于精细燃耗历史及精细燃耗链的球床高温气冷堆燃耗不确定性分析[J]. 核动力工程, 2023, 44(2): 9-14. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0009
引用本文: 崔梦蕾, 郭炯, 王毅箴, 刘保坤, 孔勃然, 朱凯杰, 李富. 基于精细燃耗历史及精细燃耗链的球床高温气冷堆燃耗不确定性分析[J]. 核动力工程, 2023, 44(2): 9-14. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0009
Cui Menglei, Guo Jiong, Wang Yizhen, Liu Baokun, Kong Boran, Zhu Kaijie, Li Fu. Pebble-Bed High-Temperature Gas-Cooled Reactor Burnup Uncertainty Analysis Based on Fine Burnup History and Fine Burnup Chains[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(2): 9-14. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0009
Citation: Cui Menglei, Guo Jiong, Wang Yizhen, Liu Baokun, Kong Boran, Zhu Kaijie, Li Fu. Pebble-Bed High-Temperature Gas-Cooled Reactor Burnup Uncertainty Analysis Based on Fine Burnup History and Fine Burnup Chains[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(2): 9-14. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0009

基于精细燃耗历史及精细燃耗链的球床高温气冷堆燃耗不确定性分析

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0009
基金项目: 国家自然科学基金(11505102)
详细信息
    作者简介:

    崔梦蕾(1995—),女,博士研究生,现主要从事高温气冷堆不确定性方向的研究,E-mail: cml17@mails.tsinghua.edu.cn

    通讯作者:

    王毅箴,E-mail: wangyizhen@mail.tsinghua.edu.cn

  • 中图分类号: TL329

Pebble-Bed High-Temperature Gas-Cooled Reactor Burnup Uncertainty Analysis Based on Fine Burnup History and Fine Burnup Chains

  • 摘要: 球床高温气冷堆的燃料管理具有燃料球多次通过堆芯的特点,使得燃料元件经历的燃耗历史十分复杂。球床高温气冷堆堆芯物理设计程序VSOP可以提供燃料元件的精细燃耗历史,但仅包含少量燃耗链和核素种类。而清华大学自主开发的燃耗计算程序NUIT可实现精细燃耗计算,且包含完整燃耗链和核素信息,但不具备精细燃耗历史跟踪功能。本文基于NUIT,结合VSOP提供的球床高温气冷堆精细燃耗历史,开发了球床高温气冷堆堆芯的精细燃耗计算功能,搭建了带有精细燃耗历史模拟和精细燃耗链核素的燃耗分析流程,并实现燃耗不确定性分析功能。在此基础上研究了裂变产额不确定性对球床高温气冷堆燃耗计算不确定性的贡献,并与VSOP的计算结果进行对比。计算分析结果显示,基于NUIT的精细燃耗计算结果和VSOP的燃耗计算结果得到了相互验证,且可以得到更多的核素浓度信息,该计算结果是开展球床高温气冷堆衰变热不确定性研究的基础。

     

  • 图  1  球床高温气冷堆倒料过程

    Figure  1.  PB-HTGR Fuel Shuffling Process

    图  2  球床高温气冷堆精细燃耗计算流程

    Figure  2.  PB-HTGR Fine Burnup Calculation Flow Chart

    图  3  NUIT不确定性分析流程

    Figure  3.  NUIT Uncertainty Analysis Flow Chart

    图  4  重要锕系与裂变产物核素浓度计算结果及偏差

    Figure  4.  Calculation Results and Deviations of Radionuclide Concentrations of Important Actinides and Fission Products

    图  5  重要锕系核素与裂变产物核素浓度相对不确定度

    Figure  5.  Relative Uncertainties of Radionuclide Concentrations of Important Actinides and Fission Products

  • [1] 王毅箴. 球床高温堆燃料多次通过对燃耗不确定性影响及机理研究[D]. 北京: 清华大学核能与新能源技术研究院, 2021.
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-06-08
  • 修回日期:  2022-11-04
  • 刊出日期:  2023-04-15

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