气冷快堆温度反馈效应优化及堆芯方案优化设计

TL329+%TL43+3%TL424; 气冷快堆的堆芯安全设计是制约其研发进度的关键技术难点之一,而增强温度负反馈效应是提高堆芯固有安全性的有效手段.针对气冷快堆堆芯能谱较硬、反应性温度系数小、温度负反馈效应弱的问题,本文提出了一种增强温度负反馈的气冷快堆堆芯优化设计方案.通过合理布置慢化材料、优化活性区高径比、优化燃料富集度等手段,达到了调节堆芯能谱、强化多普勒效应、增强活性区中子泄漏,进而增强堆芯温度负反馈的优化效果.采用三维蒙特卡罗输运程序对上述气冷快堆堆芯方案进行模拟分析,结果表明:优化后的堆芯具有均匀的功率分布和充足的安全裕量,且能够在温度限值内仅依靠温度负反馈效应实现自动安全停堆...

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Published in核技术 Vol. 48; no. 1; pp. 176 - 184
Main Authors 周梦飞, 易璇, 刘国明
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国核电工程有限公司 北京 100840 2025
Subjects
气冷快堆
能谱调节
温度负反馈
堆芯设计
Spectrum shift
固有安全性
Gas-cooled fast reactor
Negative temperature feedback
Core design
Inherent safety
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ISSN0253-3219
DOI10.11889/j.0253-3219.2025.hjs.48.240053

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Summary:TL329+%TL43+3%TL424; 气冷快堆的堆芯安全设计是制约其研发进度的关键技术难点之一,而增强温度负反馈效应是提高堆芯固有安全性的有效手段.针对气冷快堆堆芯能谱较硬、反应性温度系数小、温度负反馈效应弱的问题,本文提出了一种增强温度负反馈的气冷快堆堆芯优化设计方案.通过合理布置慢化材料、优化活性区高径比、优化燃料富集度等手段,达到了调节堆芯能谱、强化多普勒效应、增强活性区中子泄漏,进而增强堆芯温度负反馈的优化效果.采用三维蒙特卡罗输运程序对上述气冷快堆堆芯方案进行模拟分析,结果表明:优化后的堆芯具有均匀的功率分布和充足的安全裕量,且能够在温度限值内仅依靠温度负反馈效应实现自动安全停堆,验证了优化手段的有效性和堆芯方案的安全可靠性.
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2025.hjs.48.240053