Цель работы – оценка нейтронно-физических параметров реактора УГР
мощностью 2100 МВт.
В результате определены нейтронно-физические параметры реактора
УГР мощностью 2100 МВт. Используя итерационный метод для решения
многогрупповых уравнений диффузии, получен спектр плотности потока
нейтронов. Оценена длительность кампании ядерного топлива. Определено
изменение нуклидного состава ядерного топлива, а также влияние делящегося
материала на длительность кампании. Описаны внешние факторы, влияющие
на финансовую составляющую работы.
Основные характеристики реактора: ядерный реактор типа УГР
тепловой мощностью 2100 МВт с МОХ топливом и обогащением 2,4 % по U235,
использующий в качестве конструкционных материалов сталь марки 1X18H9T,
теплоноситель – Na
Область применения: ядерные реакторы.
Экономическая эффективность/значимость работы средняя.
В будущем планируется продолжение более детального расчета
реактора данного типа.
Введение
Основной задачей проводимого нейтронно-физического расчёта
является определение нейтронно-физичеких и геометрических параметров
ядерного реактора и его элементарной ячейки.
Сначала проводится предварительный расчёт, в котором определяются
основные геометрические параметры реактора, затем нейторонно-физический
расчёт в одногрупповом приближении, и оптимизация элементарной ячейки.
Для повышения точности расчёта можно воспользоваться
многогрупповым приближением, что сделано в данной работе. Этот метод
также позволяет построить распределение спектра потока нейтронов в
зависимости от их энергий.
В конце расчёта определяют изменение нуклидного состава топлива во
время работы реактора и кампанию топлива.
Данный расчёт может служить обоснованием конструкции данного
реактора.
В результате проделанной работы для заданного уран-графитового
реактора с жидкометаллическим теплоносителем выбраны параметры
материалов и элементов конструкций, входящих в состав активной зоны.
Был выполнен предварительный расчет реактора, рассчитаны ядернофизические характеристики для «холодного» и «горячего» состояния реактора
при обогащении 2,4%, а также эффективные коэффициенты размножения для
них, которые составили kэф 1,68 для «холодного» и kэф 1,66 для «горячего».
Произведена оптимизация ячейки и расчет температурного коэффициента
реактивности.
Была рассчитана длительность кампании многогрупповым
итерационным процессом. Определены параметры 26 групп нейтронов, а так же
получен спектр потоков нейтронов. Длительность кампании получилась равна
250 суток.
Также были рассчитаны стационарные концентрации ксенона и самария,
отравляющие ядерный реактор во время его работы.
Бойко В.И. и др. Нейтронно-физический и теплогидравлический
расчет реактора на тепловых нейтронах: Учебное пособие /Бойко В.И.,
Кошелев Ф.П., Шаманин И.В., Колпаков Г.Н. – Томск: Томский
государственный университет, 2002.
2. Физические величины: Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З.
Мейлихова. – М.: Энергоатомиздат, 1991.
3. Абагян Л.П. Групповые константы для расчета ядерных реакторов и
защиты: Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1981.
4. Кукин П.П. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность
технологических процессов и производств: учеб. Пособие / П.П. Кукин,
В.Л. Лапин – М.: Высшая школа, 1999. – 318с.
5. Об основах охраны труда в Российской Федерации: Федеральный
закон от 17 июля 1999 №181 – ФЗ // Российская газ. – 1999. – 24.07. – С. 4
6. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Санитарно-эпидемиологические правила
и нормативы «Гигиенические требования к ПЭВМ и организации работы»
[Текст]. – Взамен СанПиН 2.2.2.542-96; введ. 2003-06-30. – М: Российская
газета, 2003. – 3 с.
7. ГОСТ 12.1.038-82. ССБТ. Электробезопасность [Текст]. – Введ.
1983-01-07. – М.: Издательство стандартов, 1988. – 2 с.
8. СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений
[Текст]. – Взамен СНиП 2.01.02-85; введ. 1998-01-01. – М.: Госстрой России,
ГУП ЦПП, 1999. – 6 с.
11