先进高温堆的蒙特卡洛模拟研究

发布时间：2021-11-20 18:32

　　先进高温堆继承了众多优点和技术基础,被认为是具有良好的安全性、可持续性、防核扩散性和经济性,其商业化在当前技术基础条件下具有极高的可行性。先进高温主要包括两个特点：第一,使用熔盐堆中所用的氟盐进行冷却,第二,使用高温气冷堆、超高温堆中的包覆颗粒燃料。在这些特点的基础上又继承和发展了一系列新的概念,如：（3）非能动冷却安全系统（液态金属冷却反应堆）,（4）超临界水能量循环系统（先进火电厂、超临界水堆）,（5）非核岛部分设计（第二代轻水反应堆）。作为一种新颖的堆型,先进高温堆（AHTR）达到了更高的热工输出,更高的效率,以及为工业用热和发电提供更高温度的热源。目前,商用核电几乎都是用铀作燃料,但是天然铀非常有限,因此长期以来,很多工作致力研究替代的核燃料,其中钍燃料有着特殊的优势,从而受到了广泛的关注。首先,自然界中钍资源的储量非常丰富；其次,反应堆采用钍铀循环的方式还可以实现钍的增殖；此外,在安全性上,钍铀循环没有核扩散的威胁,产生的长寿命重锕系元素也远远低于铀钚燃料循环的水平。尤其在我国,铀资源比较贫乏,但是钍资源非常丰富,研究钍资源的利用对于我国解决核燃料短缺来说是一条行至有效的途径... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 核能技术的发展
    1.3 研究的核反应堆类型
        1.3.1 棱柱AHTR
        1.3.2 一体化先进高温堆
第二章 蒙特卡洛程序简介
    2.1 SCALE 5.1程序
        2.1.1 SCALE 5.1相关功能模块
        2.1.2 SCALE 5.1相关控制模块
    2.2 MCNP程序
        2.2.1 MCNP程序运行流程
        2.2.2 MCNP 5程序特点
    2.3 本章小结
第三章 2400MW先进高温堆的临界计算与燃耗计算
    3.1 计算模型和计算条件
    3.2 结果及讨论
        3.2.1 燃耗深度
        3.2.2 主要核素浓度分析
    3.3 本章小结
第四章 燃料球体积填充率对2MW先进高温堆的物理影响研究
    4.1 计算模型
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 K_(eff)随燃料球packing值的变化
        4.2.2 堆芯活性区能谱
        4.2.3 堆芯中子注量率分布
    4.3 本章小结
第五章 钍燃料在AHTR燃料球单组件中的增殖性研究
    5.1 PEBBLE燃料球
    5.2 TRISO燃料颗粒结构
    5.3 TRISO燃料球结构优化
        5.3.1 Packing,kernel diameter与CR和Keff关系
        5.3.2 TRSIO燃料球半径,慢化比因子跟CR关系
    5.4 结论
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 研究展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3507894