摘要：板状先进高温堆(AHTR)的预设计采用均一富集度的燃料组件,导致功率峰因子(PPF)过大,总PPF高达2.09,一定程度制约了反应堆的安全性与经济性。文章采用富集度分区法对其进行改进优化,为了加快堆芯燃料最优化布置的搜索速度,设计了一种自适应的混合智能算法,该算法整个优化过程均基于一个用MATLAB语言编辑的程序自动完成,优化后的径向功率峰因子降低至1.122,相比原设计降低25.02%。温度场模拟结果表明,优化方案温度分布更均匀,峰值温度从1030 K降低至1010 K,有效地提高了堆芯的安全裕量。

摘要：熔盐快堆具有燃料增殖、核废料嬗变和固有安全性等方面的突出优点,是目前备受关注的第四代先进核能系统唯一使用液态燃料的核反应堆。熔盐快堆通常选用液态氟盐或氯盐作为燃料载体盐和冷却剂,高增殖特性是其主要特征参数之一。基于双流体熔盐堆堆芯结构,采用基于反应堆安全分析和设计的综合性模拟程序SCALE(Standardized Computer Analyses for Licensing Evaluation)对两种氟盐快堆和一种氯盐快堆在同一重金属溶解度下的U-Pu燃料增殖比进行模拟计算,对不同增殖层和反射层下的增殖比进行了模拟分析,并分析了氯盐快堆在增殖层和反射层变化时,裂变区和增殖区中子能谱的变化情况。结果表明:在相同温度、相同摩尔比下,氯盐快堆比氟盐快堆具有更高的U-Pu燃料增殖比;氯盐快堆的增殖比随着增殖层和反射层厚度的增加而增加,但是增殖比的增长速率有所减弱;氟盐快堆的增殖层在厚度尺寸较小时,其变化对增殖比有较小影响,当厚度增至60 cm时,增殖层厚度尺寸的变化几乎对增殖比没有影响;氟盐快堆的反射层尺寸的变化对增殖比没有影响;增殖层和反射层厚度的改变不影响堆芯临界状态和裂变区中子能谱。这为三种熔盐快堆的基盐选择及尺寸设计从增殖方面提供了理论依据。