Обеспечение нейтронно-физических условий испытаний корпусных сталей в стенде КОРПУС реактора РБТ-6

• Автор: Пименов, Василий Вениаминович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Димитровград
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ ОБРАЗЦОВ КОРПУСНЫХ МАТЕРИАЛОВ, СТЕНД КОРПУС РЕАКТОРА РБТ6 КРАТКИЙ ОБЗОР

1.1 Методические особенности облучения образов

1.2 Краткое описание реактора РБТ6 и стенда КОРПУС.

1.2.1 Реактор РБТ6.

1.2.2 Стенд КОРПУС

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. ПРЕЦИЗИОННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АКТИВНОЙ ЗОНЫ РЕАКТОРА РБТ6 СО СТЕНДОМ КОРПУС .

2.1 Возможности и архитектура пакета программ МСи.

2.2 Верификация расчетных моделей реакторных систем с твэлами
типа СМ.
2.3 Расчетная модель реактора РБТ6 со стендом КОРПУС.
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. ФОМИРОВАНИЕ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ НЕЙТРОННОФИЗИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ИСПЫТАНИЙ В СТЕНДЕ
КОРПУС
3.1 Выбор компоновки активной зоны реактора РБТ6 как источника излучений для стенда КОРПУС.
3.2 Разработка инженерных методик расчета распределения энерговыделения и выгорания топлива в активных зонах реакторов
СМ и РБТ6
3.2.1 Расчетноэкспериментальные исследования распределения энерговыделения.
3.2.2 Расчетные исследования удельного расхода топлива
3.2.3 Алгоритм расчета выгорания топлива в ТВС.
3.3 Рекомендации по размещению топлива в активной зоне реактора
РБТ6.
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. РАСЧЕТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНОВ И РАДИАЦИОННОГО ЭНЕРГОВЫДЕЛЕ
НИЯ В СТЕНДЕ КОРПУС
4.1 Зависимость потока излучений в стенде КОРПУС от мощности
ТВС восьмого ряда
4.2 Результаты расчетов
4.2.1 Распределение энерговыделения в активной зоне
4.2.2 Распределение плотности потока нейтронов и радиационного
энерговыделения в стенде КОРПУС
4.3 Аппроксимация распределений плотности потока нейтронов и
радиационного энерговыделения
Выводы по четвертой главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ГНЦ РФ НИИАР на реакторе РБТ-6 [2] был создан стенд КОРПУС, обеспечивающий испытание статистически значимого массива образцов в заданных условиях с контролируемыми параметрами [3-5]. В течение этого времени температура образцов поддерживается близкой к постоянной, благодаря конструктивным решениям стенда и ампульных устройств. Ее начальное значение можно изменять в широких пределах и выбирать необходимым для данного эксперимента. Однако, наиболее важный фактор - это нейтронно-физические условия испытаний образцов. К ним относятся пространственно-энергетическое распределение плотности потока нейтронов, радиационное энерговыделение в образцах, а в некоторых случаях - пространственно-энергетическое распределение потока гамма-квантов. Эти характеристики являются главными в изменениях свойств материалов, так как они определяют степень воздействия излучений на них и возникновение примесных атомов в результате ядерных реакций. В то же время, они наиболее изменчивы в пространстве и во времени, что приводит к необходимости при каждой перегрузке реактора определенным образом компоновать активную зону, которая является источником излучений для стенда, и отслеживать значения этих характеристик в течение всего времени испытаний. Специфика реактора РБТ-6 состоит, в числе прочего, в использовании отработавших в высокопоточном исследовательском реакторе СМ [8] ТВС с достаточно широким спектром значений выгорания топлива. Имеющегося набора таких ТВС достаточно (за небольшими исключениями, когда приходится использовать свежие ТВС) для формирования нужной компоновки активной зоны. Цель работы - научное обоснование решений по компонованию активной зоны реактора РБТ-6 из имеющегося набора отработавших ТВС реактора СМ с заданным выгоранием топлива, обеспечивающей требуемые нейтронно-физические условия испытаний образцов в стенде КОРПУС. КОРПУС с распределением энерговыделения в активной зоне реактора РБТ-6. КОРПУС от пространственных координат и от параметров распределения энерговыделения в активной зоне реактора РБТ-6. Практическая ценность работы определяется следующими положениями. РБТ-6 и стенда КОРПУС на основе версии пакета программ МСІІ-ЯЯ [], с помощью которой сопровождается эксплуатация реактора и стенда. Сформулированные правила размещения ТВС в активной зоне реактора для обеспечения его ядерной безопасности стали составной частью эксплуатационной документации. Разработана, аттестована и внедрена в эксплуатацию инженерная методика расчета распределения энерговыделения и выгорания топлива в активной зоне реактора СМ, которая позволяет с приемлемой для практики точностью определять выгорание топлива в ТВС, служащее исходной информацией для нейтронно-физических расчетов активной зоны реактора РБТ-6 и формирования заданных условий испытания образцов в стенде КОРПУС. Разработана, аттестована и внедрена в эксплуатацию инженерная методика расчета распределения энерговыделения и выгорания топлива в активной зоне реактора РБТ-6. С ее помощью и с учетом выработанных правил и рекомендаций планируют все перегрузки ТВС в активной зоне, в результате чего формируют источник нейтронов и гамма-квантов с требуемыми для стенда КОРПУС параметрами при безусловном выполнении требований ядерной безопасности. Это, наряду с конструкцией стенда и ампул и средствами контроля и регулирования температуры, делает стенд КОРПУС уникальным средством испытания корпусных материалов реакторов различного назначения, в том числе реакторов ВВЭР-0 и ВВЭР-, позволяющим воспроизводить штатный или ускоренный набор флюенса нейтронов необходимого спектрального состава при длительном (до пяти и более лет) выдерживании параметров на требуемом уровне. Результаты выполненных на новом уровне исследований расхода топлива на единицу энерговыработки в реакторах СМ и РБТ-6 используют для расчета его выгорания. За счет этого повышается достоверность оценок содержания делящихся материалов в выгоревшем топливе, точность учета ядерных материалов, ядерная безопасность при хранении отработавших ТВС.