Обоснование энергетических и теплофизических характеристик реактора СМ при модернизации активной зоны

• Автор: Чертков, Юрий Борисович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ НЕЙТРОННО-ФИЗИЧЕСКОГО РАСЧЕТА РЕАКТОРА СМ
1.1 Особенности конструкции и нейтронно-физические параметры реактора СМ
1.2 Концепция модернизации активной зоны реактора СМ
1.3 Программно-методическое обеспечение расчетов
1.4 Тестирование расчетной модели активной зоны реактора СМ
2 РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЙТРОННО-ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АКТИВНОЙ ЗОНЫ РЕАКТОРА СМ
2.1 Характеристики штатной активной зоны реактора СМ
2.1.1 Реактивностные параметры
2.1.2 Распределение энерговыделения по высоте активной зоны
2.1.3 Распределение энерговыделения по активной зоне
2.1.4 Зависимость плотности теплового потока с поверхности твэлов от положения регуляторов СУЗ
2.1.5 Анализ тепловых нагрузок на твэлы в штатной активной зоне
2.1.6 Эффективность РО СУЗ и баланс реактивности
2.2 Характеристики модернизированной активной зоны реактора СМ
2.2.1 Конструкция модернизированной активной зоны и ТВС
2.2.2 Распределение эн'ерговыделения в модернизированной активной зоне57
2.3 Сравнение характеристик модернизированной и штатной активных зонбО
2.4 Выводы
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ КАНАЛОВ
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТВЭЛОВ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ 235И
4.1 Расчетно - экспериментальные исследования режима облучения штатной (№ 100132) и опытной ТВС (№10125089)
4.2 Петлевые испытания модельных ТВС
4.3 Реакторные испытания полномасштабных ТВС
4.3 Выводы
5. ПЕРЕВОД РЕАКТОРА НА МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ТВС
5.1 Расчетное обоснование процесса перехода к модернизированной активной зоне в процессе штатных перегрузок
5.2 Расчетное сопровождение работы реактора при переходе на модифицированные ТВС с повышенным содержанием урана
5.3 Эффективность регулирующих органов модернизированной активной зоны
5.4 Характеристики вариантов компоновок активной зоны в рамках первого этапа модернизации
5.5 Технико - экономические показатели модернизированной
активной зоны
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АК - ампульный канал;
КО - компенсирующий орган;
ПК - петлевой канал;
пд - продукты деления;
РО - регулирующий орган;
см - исследовательский реактор сверхмощный;
СУЗ - система управления и защиты;
твс - тепловыделяющая сборка;
Твэл - тепловыделяющий элемент;
ЦКО - центральный компенсирующий орган;
ЦБ - центральный блок;
ЦБТМ - центральный блок трансурановых мишеней;
ЦЗП - центральная замедляющая полость;
ЭК - экспериментальный канал.

исключения случайных погрешностей при поиске оптимального варианта модернизированной активной зоны, необходимо использовать один и тот же инструмент (расчетную модель).
Для тестирования расчетной потвэлыгой модели реактора СМ-3 были использованы результаты измерений, проведенных на критическом стенде [66, 67] и на штатной активной зоне этого реактора по определению критических состояний и коэффициентов неравномерности в типовых ячейках [68, 69].
Расчетная модель была изменена, чтобы учесть по возможности все отличия конструкции критстенда от реактора. При проведении сравнительных расчетов основной вклад в погрешность получаемых результатов вносит статистическая составляющая, заложенная в самом методе решения уравнения переноса, реализованного в используемой программе.
Необходимо отметить, что коэффициенты К5 и Кк кроме всего прочего зависят от материального состава центрального блока нейтронной ловушки, который может быть бериллиевым или водяным. Для оценки максимальных значений этих коэффициентов были проведены расчетные [68,69] и экспериментальные [70] исследования на критическом стенде реактора СМ. С помощью имеющихся сборок реактора и разборных макетов создавались неравномерные загрузки активной зоны и предполагалось, что измеряемые при этом распределения энерговыделения имеют максимальные коэффициенты неравномерности. Расчетные оценки распределений энерговыделения были получены при численном моделировании экспериментов в рамках прецизионной расчетной программы МСШРИА. В таблицах 1.3 и 1.4 приведены полученные при этом оценки коэффициентов К3 и Кк для типовых ячеек активной зоны [68, 69, 70].