Нейтронно-физические аспекты увеличения кампании транспортабельного водо-водяного реактора малой мощности типа АБВ

• Автор: Полисмаков, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

1. ОБЗОР РЕАКТОРОВ МАЛОЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ ГРАЖДАНСКИХ

i ЦЕЛЕЙ. НАКОПЛЕННЫЙ ОПЫТ И ПУТИ РАЗВИТИЯ

1.1. Энергетическая система на базе транспортабельных ядерных реакторов

1.2. Проектирование и эксплуатация реакторов малой мощности

1.2.1. Электроснабжение и теплофикация

1.2.2. Судовые установки

1.2.3. Проекты реакторов с интегральной компоновкой первого контура.

1.2.4. Выбор компоновки первого контура и топливной композиции при

проектировании энергетических реакторов малой мощности.

1.3. Опыт применения выгорающих поглотителей интегрированных в топливо

энергетических реакторов.

1.3.1. Урангадолиниевое иуранэрбиевое топливо.
1.3.2. Диборид циркония.
1.3.3. Размещение поглотителя в активной зоне.
1.4. Программы и методы
1.4.1. Программы для расчета отдельных состояний реактора.
1.4.2. Программны й комплекс .
1.4.3. метод расчета нейтронов
2. ПРОГРАММА 3 ДЛЯ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЯ ПЕРЕНОСА НЕЙТРОНОВ В РЕАЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМ
0 2.1. Краткая характеристика программы
2.1.1. Структурная схема
2.1.2. Особенности пространственного разбиения
2.2. Двумерный расчет тестовой задачи .
2.2.1. Описание тестовой задачи
2.2.2. Результаты двумерных расчетов
2.3. Расчет конфигурации 0 критической сборки 6.
2.3.1. Описание конфигурации
2.3.2. Результаты расчетов конфигурации
2.4. Расчетноэкспериментальный анализ критической сборки БФС1.
2.4.1. Общая геометрия сборки.
2.4.2. Особенности пространственноугловой дискретизации при проведении
трехмерных расчетов методом
2.4.3. Сравнение расчетных результатов с экспериментальными данными
3. ВАРИАЦИИ КОМПОНОВКИ АКТИВНОЙ ЗОНЫ РЕАКТОРА АБВ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ КАМПАНИИ.
3.1. Расчетная модель реактора типа АБВ
3.2. Применение различных топливных композиций без изменения конструкции
ТВС и активной зоны в целом
3.2.1. Параметры топливных композиций.
3.2.2. Длительность кампании и выбег реактивности.
. 3.2.3. Состав выгружаемого топлива
3.2.4. Топливоиспользование.
3.3. Модернизация активной зоны с топливом на основе диоксида урана
3.3.1. Увеличение количества ТВС в реакторе.
3.3.2. Увеличение загрузки твэлов в ТВС.
3.3.3. Характеристики модернизированной активной зоны.
4. ПРОФИЛИРОВАНИЕ РЕАКТОРА ТИПА АБВ РАЗМЕЩЕНИЕМ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ВЫГОРАЮЩИХ ПОГЛОТИТЕЛЕЙ
4.1. Характеристики кампаний с урангадолиниевым топливом.
4.1.1. Схемы профилирования
4.1.2. Результаты вариантных расчетов
4.2. Характеристики кампаний с пленками диборида циркония.
4.2.1. Схемы профилирования.
4.2.2. Результаты вариантных расчетов
4.2.3. Использование двух поглотителей пленок диборида циркония и твэгов.
4.2.4. Коэффициенты и эффекты реактивности.
4.3. Характеристики кампаний с уранэрбиевым топливом.
4.3.1. Схемы профилирования
4.3.2. Применение двух выгорающих поглотителей оксида эрбия и оксида
гадолиния
4.3.3. Значения коэффициентов неравномерности энерговыделения
4.3.4. Влияние диффузионного приближения и гомогенизации ячеек и ТВС на
характеристики начального состояния реактора типа АБВ с профилированной активной зоной
4.4. Влияние физического профилирования топливной загрузки на характеристики кампании реактора.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


По результатам сравнения длительности кампаний для нескольких топливных композиций делается выбор в пользу диоксида урана с обогащением 8 по изотопу 5. В этой главе также проводится модернизация ТВС и активной зоны в целом включающая в себя следующие этапы отказ от использования стержневых выгорающих поглотителей, уменьшение вдвое органов регулирования системы управления и защиты реактора и добавление 6 ТВС на периферию активной зоны. Четвертая глава посвящена исследованию топливных загрузок реактора типа АБВ с неравномерным размещением перспективных выгорающих поглотителей в топливной композиции на основе для минимизации запаса реактивности на выгорание и снижения неравномерности выгорания различных ТВС. В данной главе проводится сравнение характеристик начального состояния профилированного реактора типа АБВ с топливом из диоксида урана, полученных с использованием модулей ПК т. ТВС с расчетными данными по программе 3 гетерогенный расчет методом в транспортном приближении. АБВ более чем в два раза и снижения запаса реактивности на выгорание до величины 2. ТВС на нейтроннофизические характеристики начального состояния реактора типа АБВ с профилированной активной зоной. ВВЭР0 и ВВЭР. АБВ с профилированной активной зоной. Полисмаков А А. Алексеев П. Н., Белов Д. Ю., Субботин С. А. Энергетическая система на основе малых автономных ядерных реакторов. Сборник трудов научной сессии МИФИ. Часть 4. Физикотехнические проблемы ядерной энергетики. М. МИФИ, , с. Чибиняев , Полисмаков , Алексеев П. Н. Нейтроннофизические характеристики реакторов ВВЭР с твэлами уменьшенного диаметра. Физические проблемы эффективного использования и безопасного обращения с ядерным топливом Материалы XI семинара по проблемам физики реакторов Волга. М. МИФИ, , с. Полисмаков , Цибульский В. Ф., Чибиняев , Алексеев П. Н. Характеристики 8годичиой кампании реактора типа АБВ Сборник трудов научной сессии МИФИ. Том 8. Молекулярная физика. Нетрадиционная энергетика. Ядерная энергетика. М. МИФИ, , с. Полисмаков , Цибульский В. Ф., Чибиняев , Алексеев П. Н. Оптимизация топливной загрузки реактора типа АБВ. Малая энергетика. Итоги и перспективы Тезисы докладов Международного семинара. М. Издательство ОАО Малая энергетика, , с. V, iiv . V., v v iv i i V . Iviv I i, , , . V. . X . Полисмаков , Чибиняев , Цибульский В. Ф., Алексеев П. Н. Обоснование нейтроннофизических характеристик десятилетнего топливного цикла водоводяного реактора мощностью МВт т Препринт ИЛЭ4, М. Полисмаков , Чибиняев , Алексеев П. Н. Результаты расчетного анализа экспериментов на критических стендах 6, УКС1М и БФС. Препринт ИАЭ4, М. Апробация работы. Научные результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались на российских и международных конференциях и семинарах Физикотехнические проблемы ядерной энергетики Научная сессия МИФИ, Москва Физические проблемы эффективного использования и безопасного обращения с ядерным топливом XI семинар по проблемам физики реакторов Волга Ядерная энергетика Научная сессия МИФИ, Москва v i Iviv Честер, Великобритания. Малая энергетика. Итоги и перспективы Москва, октября . ОБЗОР РЕАКТОРОВ МАЛОЙ МОЩНОСТИ ДЛЯ ГРАЖДАНСКИХ ЦЕЛЕЙ. Экономика ядерной энергетики должна опираться на энергетическую эффективность ядериого топлива 2. Структура ядерной энергетики малых мощностей должна удовлетворять необходимым условиям безопасности, доступности ресурсов, рециркуляции топлива, минимизации отходов, надежного управления и биологической нейтральности. Энергетические реакторы малой мощности рассматриваются как важный компонент внешней структуры будущей ядерной энергетики. Они могут использоваться для производства электричества, водорода, тепла и пресной воды в ближайшем будущем, так как различные регионы в мире имеют много мест, где в настоящее время электричество, водород, тепло, пресная вода необходимы, но куда масштабная энергетика никогда не придет, а надежное и экономически оправданное снабжение органическим топливом фактически невозможно. Применение реакторов малой мощности способствует увеличению доли компонентов заводского изготовления и уменьшению сроков строительства АЭС.