摘要：基于乏燃料贮存领域常用的锕系加裂变产物(APU-2)级燃耗信任制,应用二维组件燃耗计算程序CASMO5,计算了燃耗过程中功率密度和运行历史对乏燃料k∞的影响。结果表明:燃耗计算中,选择堆芯额定功率对应的平均功率密度,同时k∞附加0.002 3的包络裕度,运行历史选择循环内及循环间无停堆额定功率运行,同时k∞附加0.004 5的包络裕度,可满足燃耗信任制中包络性原则。

摘要：熔盐堆是6种第4代先进核能系统中唯一使用液态燃料设计的反应堆型,其堆芯一回路中循环流动的熔盐既是燃料,也是冷却剂。这一特征在省去燃料元件加工制造步骤的同时,也使得熔盐堆能进行在线处理和在线添料的操作。因此,传统固态反应堆燃耗分析程序不再适用于熔盐堆。本文以熔盐快堆(MSFR)为分析对象,基于物理分析程序MCORE(MCNP+ORIGEN),将上述熔盐堆特点考虑进去,开发出能进行熔盐堆燃耗分析的MCORE-MS。初步分析表明,233 U-started模式下,熔盐在线处理可有效降低堆芯熔盐中裂变产物的含量,提高中子经济性。MSFR运行过程中能够一直保持负的温度反应性系数。

摘要：弥散燃料是一种先进的燃料元件形式,具有承受燃耗深、包容裂变产物能力强和导热性好的优点。弥散燃料栅元在栅格非均匀性之外引入了燃料芯体的非均匀性,具有双重非均匀的特性。为了控制栅元反应性,燃料芯体中可能会布置一定量的可燃毒物颗粒。在计算含有可燃毒物颗粒的弥散燃料时,如果对燃料芯体采取均匀化混合处理的方式,有可能高估可燃毒物的吸收,造成一定的计算偏差。该文基于弥散型燃料,使用MOI程序对单板栅元模型进行了计算,初步分析了双重非均匀性对燃耗计算的影响。

摘要：针对不同燃耗深度的燃耗计算问题开发了2条集总裂变产物燃耗链并研制了燃耗计算模块。该燃耗计算模块已集成在快堆稳态中子学计算程序SARAX-LAVENDER(简称LAVENDER)中。利用MOX-1000燃耗基准题,对LAVENDER程序进行了验证,LAVENDER计算结果与国际其他程序计算结果的平均值吻合较好,证明了本文开发的燃耗链及程序模块的正确性。另外,利用JOYO MK-I燃耗反应性测量实验完成了LAVERDER程序的确认,与实验测量值相比,LAVENDER计算每个循环燃耗反应性损失的相对偏差小于9%,与日本专用快堆分析系统计算结果精度相当。

摘要：热管冷却反应堆采用固态反应堆设计理念,具有功率密度高、结构紧凑、固有安全性高等特点,在深空探索、深海勘探、偏远地区等场景中具有广阔的应用前景。核燃料作为热管冷却反应堆的重要组成部分,不同类型核燃料在堆芯燃耗分析时会呈现不同的中子学性能。基于美国爱达荷国家实验室(INL)提出的热管冷却反应堆INL Design A,利用清华大学蒙特卡罗中子输运程序RMC(Reactor Monte Carlo code)建立堆芯物理模型,选取UO_(2),(U_(0.9)Pu_(0.1))O_(2),U-10Zr,U-8Pu-10Zr,UN,UC这6种核燃料开展燃耗计算,分析了不同核燃料、不同功率水平对热管冷却反应堆堆芯燃耗性能的影响。计算结果表明:在堆芯燃耗深度相同情况下(20.8 GW·d·t^(−1)),装载U-8Pu-10Zr燃料的堆芯所需^(235)U富集度最低(9.8%),具有较好的U-Pu增殖性能。堆芯功率处于5 MW的热管冷却反应堆,燃料中^(241)Pu的存在不仅没起到增大堆芯燃耗深度的作用,反而导致堆芯剩余反应性和堆芯寿期末次锕系核素(MAs)的产量增大,影响反应堆的安全性与经济性。因此,对于装载含有Pu燃料的小功率长寿期热管冷却反应堆,需重点关注^(241)Pu对堆芯燃耗性能的影响。

摘要：基于压水堆多燃料循环管理计算,进行长寿命裂变产物(LLFP)核素堆内嬗变分析。基于长寿命裂变产物核素在乏燃料中的比重及核素的放射毒性,129I和99 Tc作为当前嬗变研究的主要裂变产物。为避免碘同位素分离,参照乏燃料中127I和129I的组分比例,设计当前的碘化物嬗变靶件。将嬗变核素均匀弥散在惰性慢化材料ZrH2中,放置在控制棒导向管内进行嬗变分析计算。基于该嬗变组件设计方案,对不同的换料方案进行评价和比较,进而搜索嬗变平衡循环。计算显示,当前带有靶件组件的布料方案可达到平衡循环,并能实现LLFP的嬗变。进一步嬗变优化方案设计受限于当前嬗变组件设计。

摘要：针对聚变-裂变混合堆设计研究中原有燃耗计算程序MONK9A耗时长等问题,利用MCNP和SCALE5.1程序包中的Origen-s程序开发出1套可用于先进反应堆设计的燃耗耦合程序MOCouple-s。选取了压水堆燃耗基准题、ADS基准题对MOCouple-s程序进行了验证,结果表明,MOCouple-s程序关于反应性和核素成分的计算结果与实验测量结果和其他程序的计算结果符合良好,且在某些计算结果、参数设置、自动化执行等方面优于国内外类似程序。利用MOCouple-s程序对MONK9A程序在混合堆燃耗计算上的适用性进行了验证,结果差别不大,证明MONK9A程序用于混合堆初步研究设计得到的燃耗计算结果是可靠的。

摘要：中国和欧盟合作研究项目超临界水堆鉴定实验(Supercritical Water Reactor-Fuel Qualification Test,SCWR-FQT)的主要目的是研究水在超临界条件下对回路结构设计的影响,为研究设计超临界水堆做基础工作。本次研究对象为位于LVR-15实验堆堆芯中的超临界水实验SCWR-FQT装置。热工水力分析和回路设计的前提是堆芯及实验装置的物理分析,包括临界分析和燃耗分析等。RMC是清华大学自主研发的堆用蒙特卡罗分析软件,本文基于此软件对LVR-15堆芯和超临界实验装置进行了物理分析,并完成了全堆临界计算,得到了临界富集度、全堆芯中子通量分布和超临界装置中的中子能谱和通量分布,最后完成了全堆及超临界装置的燃耗计算和分析。

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：环状模块式高温气冷堆 (HTGR)采用包覆颗粒燃料 ,其乏燃料经过一段时间的堆外冷却后 ,可以再利用。研究了 35 0 MW环状模块式 HTGR乏燃料在加速器驱动的次临界堆中燃烧的物理可行性。给出了功率为 30 MW次临界堆概念设计 ,利用 MCNP程序模拟中子在次临界堆内的输运过程 ,利用 ORIGEN2程序进行燃耗计算。结果表明 :加速器驱动的次临界气冷堆具有可靠的次临界度和低的功率密度 ,用于燃烧 35 0 MW环状模块式 HTGR乏燃料 ,从能源利用的角度考虑 ,可以获得约 2 0