摘要：加速器驱动的次临界铀溶液系统作为新型同位素生产技术,具有固有安全性高、同位素比活度高及提取工艺简单等优势。本文从次临界系统的基础理论出发,确定了堆芯设计原则,针对加速器中子源和燃料选型进行说明,利用蒙特卡罗程序完成了次临界堆芯的概念设计并给出了一系列设计参数,此外,对堆芯长寿期燃耗特性和^(99)Mo产能进行了计算分析。结果表明,该方案^(99)Mo的年产能可达20 kCi(1 Ci=3.7×10^(10)Bq)以上,考虑运输过程中衰变损失,保守估计可满足全国1/3的临床需求,对后续掌握^(99)Mo生产技术并实现工程应用具有重要的现实意义。

摘要：在铅冷快堆(LFR)型号研发中,准确高效的堆芯物理计算是堆芯核设计的基础。针对小型LFR特殊的能谱与材料环境,首先利用蒙特卡罗开源软件OpenMC实现栅元与组件的蒙特卡罗均匀化。基于有限体积法的开源软件OpenFOAM开发了中子扩散求解器DESOF,通过Python形成完整的堆芯物理计算软件MCDESOF。利用超级均匀化方法实现了组件的等效均匀化,通过4种典型的LFR燃料组件模型对MCDESOF进行了数值验证。开展了LFR临界实验,将MCDESOF计算结果与测量结果进行对比,临界附近的反应性偏差小于100 pcm,安全棒价值偏差小于200 pcm,计算准确度达到与蒙特卡罗全堆建模计算的水平,所需的计算时间小于蒙特卡罗全堆建模计算时间的25%。

摘要：为研究铀溶液多体系统的核临界安全特性,中国原子能科学研究院利用铀溶液核临界安全实验装置开展了两个系列的双平板式多体系统核临界安全实验,并完成了所有实验数据的不确定度分析和基准化。铀溶液多体系统由正对的两个相同尺寸的平板容器组成,平板容器之间的距离和隔离体能够改变,开展了距离效应和屏蔽效应共24个临界实验。根据国际核临界安全基准实验手册(ICSBEP)提出的不确定度分析方法进行了实验的不确定度分析,最大的总不确定度为200 pcm。建立了全部实验的详细基准模型,对两套蒙特卡罗软件与核截面数据库的组合计算特定系统k_(eff)的适用性进行了评价。两套组合的计算值与基准值的最大计算偏差分别为309.0 pcm和252.0 pcm,确认这两套组合均可用于相关系统的临界安全设计或安全分析。

摘要：为验证REMIX(回收铀钚混合氧化物)燃料在典型M310堆型上的适用情况并评价其源项和释热特性,使用CMS程序包研究了REMIX燃料再生组件的堆芯物理特性,设计了合理可行的30%REMIX燃料堆芯燃料管理方案。以此为基础,分析了REMIX乏燃料中钚含量和天然铀节省量变化趋势,以及REMIX燃料在燃耗状态下的源项和释热特性,并与普通AFA3G组件乏燃料进行了对比。结果表明,5次REMIX再生循环是可行的,能够显著降低天然铀消耗量,具有较好的应用价值,同时也为后续REMIX燃料加工工艺设计以及整体经济性分析提供了必要的输入条件。

摘要：应用CASMO5/SIMULATE5程序包对环形燃料组件元件栅距、235U富集度和可燃毒物进行了研究。在此基础上进行了百万千瓦环形燃料堆芯方案初步设计。分别给出了72盒和81盒换料新组件平衡循环的堆芯设计方案,计算了堆芯主要物理参数。结果表明,81盒换料新组件方案循环长度、卸料燃耗、焓升因子、热点因子、慢化剂温度系数、停堆裕量均满足设计目标和准则。

摘要：相对中子通量密度分布是反应堆的重要物理参数之一,测量环形燃料零功率反应堆堆芯相对中子通量密度分布对了解环形燃料堆芯反应堆物理特性及开展安全分析具有指导意义。本文在环形燃料堆芯多边形装载下,采用箔活化法对辐照后燃料元件外表面不同位置金箔的γ活度进行测量,得到不同位置燃料元件轴向、径向的相对中子通量密度分布,并将测量值与蒙特卡罗理论计算值进行比对。结果表明:实验测量值与理论计算值最大相对偏差在12%以内,相对中子通量密度分布测量结果符合实验设计预期,现有蒙特卡罗分析手段可较好地分析堆内元件轴向通量密度分布情况。本文结果可为环形燃料的工程化应用提供重要的数据支撑。

摘要：基准化临界实验数据可为核数据的宏观检验、新型核能系统的设计方法验证以及核临界安全分析等提供基础数据支撑,不确定度分析是临界实验数据基准化评价中至关重要的一环。针对传统的基于测量不确定度表述导则(GUM)不确定度分析流程的“一次一变策略”进行临界实验数据不确定度分析方法存在的缺陷与不足,提出了基于微扰理论与抽样方法的不确定度分析方法。利用研制的拉丁超立方抽样程序及复杂建模程序对中子毒物效应净堆芯临界实验数据基准化的不确定度进行计算分析,大幅提高了不确定度分析的效率及其准确性。本文结果为后续批量临界实验数据的基准化以及多参数的不确定度分析提供了更加高效合理的分析手段。

摘要：对环形UO2燃料及环形MOX燃料组件参数的计算方法进行了研究。设计了包含193盒环形UO2和MOX燃料组件的混合型长周期(18个月)堆芯方案。对设计的堆芯的重要物理参数进行了分析,并对各循环进行了燃耗计算。结果表明,装载约30%MOX组件的堆芯可在百万千瓦功率下实现长周期换料。堆芯从初装载可安全过渡到平衡循环,各循环的重要物理参数均满足设计要求,说明设计的堆芯及燃料管理方案是安全可行的。

摘要：改进了粗网差分加速的节块法的算法,在解两节块问题时,将所解的矩阵方程退化为4阶方程;给出了节块左右两界面的净中子流差值的公式,在已知初始节块的中子流的条件下,利用此公式可直接计算各节块界面的中子流。改进的算法提高了节块法计算的速度。

摘要：本文研究了应用环形燃料的小型压水堆堆芯燃料富集度、换料批次、循环长度以及平均卸料燃耗之间的匹配规律。根据设计准则和目标设计了热功率为330 MW的环形燃料小型堆堆芯装载和燃料管理方案,并采用CMS程序包对过渡循环到平衡循环的堆芯关键性能参数进行计算分析,功率不均匀因子、反应性系数、停堆裕量等均符合设计准则要求,堆芯稳态物理特性良好。