摘要：基于初始Pu装载对加速器驱动的次临界系统(ADS)嬗变次锕系核素(MA)的影响,提出了6种采用(TRU-10Zr)-Zr*弥散体燃料的ADS概念设计方案。运用MCNP与ORIGEN2程序对ADS嬗变MA堆芯进行稳态与燃耗计算,比较分析MA的嬗变效果、有效增殖因数keff、质子束流流强Ip与初始Pu含量的关系。计算结果表明:随着初始Pu含量的增加,MA的嬗变率减小,初始Ip增大;初始Pu含量小于33%,keff随时间的变化是先增大后减小,大于33%后一直减小,且随着初始Pu含量的增加,keff减小得更加明显。故初始钚含量为33%的方案为最佳,其keff的相对变化不超过1%,Ip小于20mA,MA嬗变率高达28.06%,嬗变支持比为29.23,满足初步设计要求。

摘要：散裂靶位于加速器驱动的次临界系统(ADS)的中心,为核嬗变提供所需的中子源。通过分析散裂靶的热工要求,选取铅铋合金(LBE)作为ADS的靶材料和冷却剂。使用MCNP程序计算质子束轰击靶区产生的能量沉积,并使用CFD程序FLUENT计算靶区热工特性。分析了不同设计参数及不同靶窗形状对ADS靶区温度分布和速度分布的影响,得到满足热工要求的可选方案。

摘要：本文采用MCNPX与ORIGEN耦合的COUPLE2.0程序对加速器驱动的次临界气冷快堆进行了物理方案的设计和研究。计算得到了该方案350d燃耗期间的keff、质子效率、加速器束流强度、1 500K温度下的多普勒系数、功率峰因子等参数,并研究了该方案的安全特性;通过计算得到了该方案燃耗并分析了该方案的嬗变能力。结果表明,该方案在350d燃耗期间的keff、加速器束流强度、功率峰因子变化较小,在假想事故下仍保持较深的次临界状态,系统安全性能较好;燃耗较浅,嬗变支持比为20.28,具有较好的嬗变效果。

摘要：加速器驱动的次临界系统(ADS)由于外中子源的存在导致堆芯中子通量密度分布强烈的各向异性,须采用中子输运方法进行计算。采用蒙特卡罗输运耦合燃耗方法进行设计计算效率很低,而传统反应堆两步法中堆芯计算采用中子扩散方法,对ADS并不适用。为此,开发了两步法堆芯确定论输运的次临界系统中子学分析程序,第1步组件计算采用超细群共振组件程序,产生堆芯计算所需的少群均匀化参数;第2步堆芯计算采用三维三角形离散坐标节块输运程序DNTR进行中子学计算,堆芯燃耗采用微观燃耗的方法进行计算。通过对多栅元燃耗、BN600基准题以及ADS均匀装料模型计算检验,表明该程序具有良好的计算精度和计算效率。

摘要：本文对小型加速器驱动的次临界系统(ADS)——PDS-XADS散裂靶进行了热工水力分析。分析的XADS型实验堆基于欧洲PDS-XADS实验项目的设计,使用铅铋合金(LBE)作为冷却剂。散裂靶是ADS的核心部件之一,用以确保反应堆功率维持在指定水平。本文利用计算流体力学软件ANSYSCFX 11.0对散裂靶的下部区域进行热工水力分析。分析采用稳态计算、剪切应力输运(SST)湍流模型,在壁面边界条件处采用自动壁面函数法,针对不同的散裂靶设计进行计算流体力学(CFD)分析,最后根据散裂靶设计限值选择最优设计方案。

摘要：加速器驱动的次临界系统(ADS)项目是"973项目"之一,旨在解决ADS的关键技术问题。其中,"原理验证装置的设计"课题可为ADS关键技术的解决和走向工程化奠定基础。文章就两种不同的堆芯方案陈述了ADS原理验证装置热工水力的计算,计算由初始稳态运行和瞬态及事故工况组成。为考察两种方案的自然循环能力,选择失流事故进行瞬态分析。对瞬态工况的严重性和两种方案的结果进行了比较,结果表明:事故工况下自然循环可足够带走堆芯余热,且方案1比方案2的安全裕度大。

摘要：散裂靶是加速器驱动的次临界系统(ADS)中反应堆与加速器耦合的部件。本工作对一种典型的有窗散裂靶设计在启动瞬态下的响应规律进行探究,利用商用软件ANSYS进行热工水力计算及热应力分析。计算结果表明:在阶跃启动工况下,靶窗热应力在束流启动后0.5s内达到最大值;在线性启动工况下,靶窗最大应力出现在束流启动开始后和结束前的0.5s内。在两种启动工况下,散裂靶的各项热工参数均低于设计限值,其完整性不会遭到破坏。

摘要：无窗散裂靶件是加速器驱动的次临界系统的重要组成部分。为了使靶件维持稳定的自由界面并具有良好的热移出功能,本文提出一种上旋式无窗靶件设计,以水为工质,采用ANSYS Fluent软件对该靶件设计进行数值模拟。结果表明,该结构散裂靶件能较好地维持稳定自由界面,不会出现漩涡滞止区,并得到不同入口流速对自由界面形状、流场特征及压降的影响。

摘要：启明星Ⅱ号是针对我国新型先进核能系统基础性研发及工程化设计验证而研制的双堆芯零功率装置。启明星Ⅱ号拥有两个堆芯,水堆堆芯侧重于开展热中子能谱环境下的原理性验证实验研究,铅堆堆芯侧重于重金属冷却的快中子反应堆及加速器驱动的次临界系统(ADS)等先进核能系统的中子物理特性实验研究。启明星Ⅱ号通过一套仪控系统实现了两个堆芯的集成化控制和测量数据采集,每个堆芯均配备了多套非能动安全停堆系统,固有安全性强。在启明星Ⅱ号上获取了多种堆芯的基准性临界实验数据,可为我国轻水堆的技术创新、重金属冷却反应堆工程化设计及新型核能系统的集成研发提供支持。

摘要：为验证加速器驱动的次临界系统(ADS)次临界反应堆设计时理论计算所使用的计算程序和核数据,在ADS启明星Ⅱ号零功率装置的铅冷堆芯中采用不锈钢元件作为中子吸收体,利用周期法对不锈钢中子吸收体的反应性价值进行实验研究。实验结果表明:吸收体的反应性价值随元件与中心径间距离的增加而降低,实验测量与理论计算的反应性价值接近,变化趋势相互吻合。经实验验证的理论计算程序和核数据可用于ADS次临界反应堆的设计。