氟盐冷却球床高温反应堆温度反应性系数的研究

发布时间：2023-06-05 18:45

　　氟盐冷却球床高温反应堆(Pebble Bed-Fluoride salt-cooled High temperature Reactor,简记为PB-FHR)是一种新型反应堆,继承了前几代核反应堆的优点与技术基础。评估认为,PB-FHR在安全、经济、可持续性以及防核扩散等方面具有良好的性能。PB-FHR最主要的核心特点有两个方面：一是采用熔融状态下的高温氟盐作反应堆主回路冷却剂进行冷却(类似于熔盐堆)；二是反应堆的燃料组件是球形燃料组件,燃料颗粒采用包覆颗粒技术被多层石墨层包覆,填充在燃料组件内。作为“第四代”核反应堆的代表堆型之一,其发展前景广阔。 反应堆温度反应性系数的大小表征了堆芯材料的温度变化对反应堆带来的反馈作用的强弱。反应堆物理设计要求,为防止反应堆堆芯损坏或者反应堆自动关闭,保证反应堆安全、正常、有效的运行,所设计的反应堆必须具有负的温度反应性系数。本论文以美国橡树岭国家实验室开发的蒙卡程序SCALE为研究工具,以四因子公式为研究基础,把温度反应性系数分解为五个子项加和的形式,通过对温度反应性系数五个影响参数的计算与分析,对温度反应性系数进行定量分析。研究内容主要包括：第...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 核反应堆技术的发展
    1.3 核反应堆类型
    1.4 先进核能系统温度反应性系数的研究现状
第二章 SCALE程序简介
    2.1 蒙特卡洛方法概论
    2.2 SCALE5.1程序简介
        2.2.1 功能模块简介
        2.2.2 控制模块简介
    2.3 本章小结
第三章 温度反应性系数分析方法
    3.1 有效增殖因数与四因子公式
    3.2 温度反应性系数的分析方法
    3.3 温度反应性系数的四因子公式分析法
    3.4 本章小结
第四章 无限PB-FHR的温度反应性系数
    4.1 温度反应性系数
        4.1.1 燃料的温度反应性系数(FTRC)
        4.1.2 慢化剂的温度反应性系数(MTRC)
        4.1.3 冷却剂的温度反应性系数(CTRC)
    4.2 PB-FHR冷却剂的选择
        4.2.1 冷却剂各组成核素的微观截面
        4.2.2 ⁶Li摩尔含量的选择
        4.2.3 2LiF-BeF₂的吸收能力和慢化能力
    4.3 PB-FHR的温度反应性系数
        4.3.1 计算模型及条件
        4.3.2 计算结果与分析
            4.3.2.1 FTRC
            4.3.2.2 MTRC
            4.3.2.3 ⁶Li摩尔含量对CTRC的影响
    4.4 本章小结
第五章 TRISO体积填充因子对无限氟盐冷却球床高温反应堆温度反应性系数影响的研究
    5.1 计算模型与方法
    5.2 计算结果与分析
        5.2.1 TRISO体积填充因子对中子能谱的影响
        5.2.2 TRISO体积填充因子对K_∞、四因子的影响
        5.2.3 TRISO体积填充因子对温度反应性系数的影响
            5.2.3.1 TRISO体积填充因子对CTRC的影响
            5.2.3.2 TRISO体积填充因子对MTRC的影响
            5.2.3.3 TRISO体积填充因子对FTRC的影响
    5.3 本章小结
第六章 PB-FHR堆芯活性区体积对温度反应性系数的影响
    6.1 计算模型
    6.2 堆芯活性区体积的影响
        6.2.1 中子能谱
        6.2.2 反应堆泄漏率和四因子的变化
    6.3 堆芯活性区体积对温度反应性系数的影响
        6.3.1 堆芯活性区体积对CTRC的影响
        6.3.2 堆芯活性区体积对MTRC的影响
        6.3.3 堆芯活性区体积对FTRC的影响
    6.4 本章小结
第七章 结论
    7.1 总结
        7.1.1 无限氟盐冷却球床高温堆温度反应性系数
        7.1.2 TRISO体积填充因子对温度反应性系数的影响
        7.1.3 PB-FHR堆芯活性区体积对温度反应性系数的影响
    7.2 展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3831840