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超高通量快中子试验堆堆芯初步概念设计

蔡云 王连杰 汪量子 夏榜样 娄磊 张斌 张策 胡钰莹

蔡云, 王连杰, 汪量子, 夏榜样, 娄磊, 张斌, 张策, 胡钰莹. 超高通量快中子试验堆堆芯初步概念设计[J]. 核动力工程, 2023, 44(2): 222-226. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0222
引用本文: 蔡云, 王连杰, 汪量子, 夏榜样, 娄磊, 张斌, 张策, 胡钰莹. 超高通量快中子试验堆堆芯初步概念设计[J]. 核动力工程, 2023, 44(2): 222-226. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0222
Cai Yun, Wang Lianjie, Wang Liangzi, Xia Bangyang, Lou Lei, Zhang Bin, Zhang Ce, Hu Yuying. Preliminary Conceptual Design of Ultra-high Flux Fast Neutron Test Reactor Core[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(2): 222-226. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0222
Citation: Cai Yun, Wang Lianjie, Wang Liangzi, Xia Bangyang, Lou Lei, Zhang Bin, Zhang Ce, Hu Yuying. Preliminary Conceptual Design of Ultra-high Flux Fast Neutron Test Reactor Core[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(2): 222-226. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0222

超高通量快中子试验堆堆芯初步概念设计

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0222
详细信息
    作者简介:

    蔡 云(1989—),男,博士研究生,高级工程师,现主要从事反应堆堆芯物理设计的研究,E-mail: caiy08@163.com

    通讯作者:

    王连杰,E-mail: mcd2264@126.com

  • 中图分类号: TL334

Preliminary Conceptual Design of Ultra-high Flux Fast Neutron Test Reactor Core

  • 摘要: 针对先进核能系统发展需要,提出了超高通量堆的堆芯概念设计。本文采用板型燃料、正方形燃料组件设计,设置宽流道保证堆芯冷却剂占有较高的体积份额。堆芯采用52 盒燃料组件,设置8盒控制棒组件和较厚的反射层。通过堆芯概念设计方案评价,结果表明堆芯循环长度可达100EFPD(等效满功率天),所提出的超高通量堆的最大中子注量率可达到1.08×1016 cm−2·s−1

     

  • 图  1  燃料组件示意图

    Figure  1.  Schematic Diagram of Fuel Assembly

    图  2  堆芯布置径向示意图

    Figure  2.  Radial Schematic Diagram of Core Layout

    图  3  keff随燃耗深度的变化

    Figure  3.  Variation of keff with the Burnup Level

    图  4  FQ随燃耗深度的变化

    Figure  4.  Variation of FQ with the Burnup Level

    图  5  堆芯相对功率分布

    Figure  5.  Core Relative Power Distribution

    图  6  最大点中子注量率随燃耗深度的变化

    Figure  6.  Variation of Maximum Point Neutron Fluence Rate with the Burnup Level

    图  7  活性区平均中子注量率随燃耗深度的变化

    Figure  7.  Variation of Average Neutron Fluence Rate with the Burnup Level in the Active Zone

    图  8  不同径向位置的中子能谱

    Figure  8.  Neutron Spectra at Different Radial Positions

    图  9  不同径向位置的快中子占比

    Figure  9.  Proportions of Fast Neutrons at Different Radial Positions      

    图  10  不同径向位置的总中子注量率(相对值)

    Figure  10.  Total Neutron Fluence Rate (Relative Value) at Different Radial Positions

    表  1  堆芯主要设计参数

    Table  1.   Main Design Parameters of Reactor Core

    参数名参数值
    堆芯热功率/MW200
    235U富集度/%49
    燃料组件数目52
    控制棒组件数目8
    径向反射层外径/cm300
    包壳厚度/cm0.03
    芯体厚度/cm0.09
    相邻板间隙/cm0.28
    对边距/cm8.17
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-08-25
  • 修回日期:  2022-10-09
  • 刊出日期:  2023-04-15

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