基于裂变矩阵的谐波计算及其在气冷微堆功率监测中的应用

TL329; 气冷微堆受限于堆芯体积及堆内高温高辐照运行环境,仅能布置少量堆外探测器用于功率监测.采用基于裂变矩阵产生高阶谐波的谐波展开法进行堆芯功率重构.通过反应堆蒙特卡罗程序RMC统计裂变矩阵,使用瑞利商迭代法求解特征向量,构造高阶谐波库;将堆芯三维功率分布用高阶谐波展开,结合探测器响应矩阵,实现三维功率在线监测.进一步研究了温度、燃耗、控制棒棒位对功率重构精度的影响,结果表明:温度、燃耗变化的工况下,气冷微堆节块平均功率的重构值与蒙特卡罗模拟参考值之间的均方根相对误差小于 3%,最大相对误差小于 5%;控制棒棒位变化对重构精度的影响较大,通过采用临近棒位的谐波组进行功率重构,均方根相对误...

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Published in原子能科学技术 Vol. 58; no. 7; pp. 1459 - 1466
Main Authors 申鹏飞, 张鹏, 周梦飞, 张成龙, 袁媛, 刘国明, 霍小东, 王侃
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 清华大学工程物理系,北京 100084%中国核电工程有限公司,北京 100840%清华大学工程物理系,北京 100084 01.07.2024
中国核电工程有限公司,北京 100840
Subjects
gas-cooled micro reactor
气冷微堆
harmonic expansion method
裂变矩阵
谐波展开法
fission matrix
功率重构
power reconstruction
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ISSN1000-6931
DOI10.7538/yzk.2023.youxian.0835

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Summary:TL329; 气冷微堆受限于堆芯体积及堆内高温高辐照运行环境,仅能布置少量堆外探测器用于功率监测.采用基于裂变矩阵产生高阶谐波的谐波展开法进行堆芯功率重构.通过反应堆蒙特卡罗程序RMC统计裂变矩阵,使用瑞利商迭代法求解特征向量,构造高阶谐波库;将堆芯三维功率分布用高阶谐波展开,结合探测器响应矩阵,实现三维功率在线监测.进一步研究了温度、燃耗、控制棒棒位对功率重构精度的影响,结果表明:温度、燃耗变化的工况下,气冷微堆节块平均功率的重构值与蒙特卡罗模拟参考值之间的均方根相对误差小于 3%,最大相对误差小于 5%;控制棒棒位变化对重构精度的影响较大,通过采用临近棒位的谐波组进行功率重构,均方根相对误差小于 3%.验证结果为气冷微堆在线监测系统的后续研发提供参考.
ISSN:1000-6931
DOI:10.7538/yzk.2023.youxian.0835