小型长寿命核能系统燃料物理性能的研究

【摘要】：本文在简要说明世界上小型长寿命核能系统研究现状的基础上,提出了使用钍-铀燃料和铅-铋冷却剂构造小型长寿命堆芯的设想,并为此进行了一系列燃料物理性能的研究。对于长寿命核能系统的堆芯物理设计,使反应性随燃耗变动最小非常重要,同时应该尽可能地提高堆芯的燃耗以满足长寿命运行的需求。本文使用MCNP和MCBurn程序详细计算分析了使用不同的初始驱动燃料、不同栅格、燃料成分和类型、富集度条件下,燃料栅元的燃耗反应性变化等性能,并对其进行了能谱、转换比、富集度变化等方面的分析,经过对比初步确定了使用钍-铀燃料构造长寿命堆芯的物理条件,并以此为起点构造出一个堆芯,计算给出了反应性空泡系数等安全参数。 【作者单位】： 清华大学工程物理系 清华大学工程物理系
【关键词】： 长寿命堆芯 钍-铀燃料 MCNP程序 MCBurn程序系统
【分类号】：TL351.1
【正文快照】： 1引言当前,世界的新型核能系统研究中,小型模块化核能系统相当引人注目。在这类新概念的长寿命堆设计中,较具代表性的有日本研究的4S(Super Safe,Small and Simple)核反应堆[1],堆芯换料周期预期最短10a;美国伯克利加州大学研究的防止核扩散液态金属冷却核反应堆ENHS[2];俄罗

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